复合碳纤维分集水器制造技术

一种复合碳纤维分集水器，包括在支架上置有分水干管、集水干管，在分水干管的两端和集水干管的两端均连接有堵头，在分水干管和集水干管上均连接有若干个分支管，其特征是：所述的分水干管、集水干管、堵头和分支管均含有下述重量份的原料组成，碳纤维20～30份、丙烯树脂70～80份，色母0.01～0.02份。碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维或沥青基碳纤维。丙烯树脂为聚丙烯树脂粉，粒度50-60目，氯含量≤100mg/kg，灰份≤350mg/kg，挥发份≤0.2%。其抗拉强度是普通热塑性树脂的3倍，比重约为钢的1/5，耐温可达110℃以上，热膨胀系数小蠕变低，耐腐蚀性能好，适用于中酸碱度的流体输送，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
复合碳纤维分集水器
本专利技术是适用于建筑采暖、室内冷热给水、养殖业、农业和工业等领域的各种流体输送系统中，用于分配、收集流体的一种复合碳纤维分集水器。
技术介绍
分集水器在民用中主要为建筑采暖和室内冷热给水等系统中使用。现代采暖因由欧美、日韩等地区传入我国，一直以来受他们的影响，所以分集水器的制造材质大多局限于不锈钢、铜、铝等金属材料，这些金属材料的拉伸强度比较强，刚性大，耐高温，但相对来讲在实际生产制造中，普遍存在着材料加工较难、制造工序繁琐、产品成本高、不耐腐蚀使用寿命低等缺陷，近两年虽然也出现了以单一热塑性树脂材料制成的塑料分集水器，但由于受材料本身的分子链结构特性限制，其拉伸强度低、耐高温性差、受热易变形，抗蠕变不良等等诸多问题，一直没有较好的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是对现有技术进行实质性创新，提供一种复合碳纤维分集水器，它的抗拉强度是普通热塑性树脂的3倍，比重约为钢的1/5，耐温可达110°C以上，热膨胀系数小蠕变低，耐腐蚀性能好，适用于中酸碱度的流体输送，使用寿命长。实现本专利技术的目的所采用的技术方案是，一种复合碳纤维分集水器，它包括支架，在支架上置有分水干管、集水干管，在分水干管的两端和集水干管的两端均连接有堵头，在分水干管和集水干管上均连接有若干个分支管，其特征是:所述的分水干管、集水干管、堵头和分支管均含有下述重量份的原料组成，碳纤维20~30份、丙烯树脂70~80份，色母0.01 ~0.02 份。所述的碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维或浙青基碳纤维。所述的丙烯树脂为聚丙烯树脂粉，粒度50-60目，氯含量≤100mg/kg,灰份(350mg/kg,挥发份< 0.2%。本专利技术的复合碳纤维分集水器，由于采用碳纤维作为增强体，使制品获得了优异的拉伸强度和耐高温性，大大降低了丙烯树脂材料的热膨胀系数和材料蠕变性。色母的着色能力使产品具有外观色彩多样化，关键部件醒目突出化。复合碳纤维亦属于塑料材质的一种，它的使用不但在很大程度上减少了生产制造过程中对环境的污染危害，符合国家倡导的“以塑代钢”号召要求，同时降低产品成本，社会效益和经济效益显著，而且秉承了塑料的优秀耐腐蚀性能，扩大了应用范围，可适用于工业中对于中酸碱度流体系统中的分散和收集，使用寿命较铜、铝等金属材料提高4-5倍。具有原材料获取容易，经济性佳，采用模具制作，尺寸稳定性优良，耐高温耐腐蚀，绿色无污染，使用寿命长。经济效益分析:市面上金属材料的分集水器主要选用HPb58_59的黄铜，目前国内原材料市场价格一般在40元/kg左右。经过铸造、热处理、机械加工、表面处理和装配检测等诸多制造环节后，产品成本约为40元/孔(路)；而碳纤维材料市场价格约为170元/kg，丙烯树脂粉市场价格约为13元/kg，则碳纤维复合材料成本约为90元/kg，由于碳纤维复合材料的比重约为金属材料1/5，且制造工艺过程相对简洁经济，产品成本仅为27元/孔(路)左右，比黄铜材料的分集水器产品降低成本30%。综合性能提高:普通丙烯树脂材料的抗拉强度约为20MPa，其制品的长期工作温度一般不超过70°C，最高工作温度不超过95°C，在5°C以下会存在一定的低温脆性；而采用碳纤维为增强体的复合材料，抗拉强度约为普通丙烯树脂材料的3-4倍，制品的工作温度可达110°C以上，低温脆化温度也降到_20°C。可满足更高要求的耐压、耐温场合中使用。使用寿命延长:HPb58_59的黄铜材料分集水器，一般作为建筑采暖系统中的热媒分集枢纽，受其流体的水质成分腐蚀，使用寿命约为8-10年就需要更换；而采用复合碳纤维分集水器，因其本体为塑料，耐酸碱腐蚀性大大提升，使用寿命基本与建筑物相同，是黄铜材料分集水器的5倍。【附图说明】图1为复合碳纤维分集水器结构示意图。【具体实施方式】本专利技术的一种复合碳纤维分集水器，它包括支架5，在支架5上置有分水干管1、集水干管2，在分水干管I的两端和集水干管2的两端均连接有堵头3，在分水干管1和集水干管2上均连接有若干个分支管4，其特征是:所述的分水干管1、集水干管2、堵头3和分支管4均含有下述重量份的原料组成，碳纤维20~30份、丙烯树脂70~80份，色母0.01~0.02 份。所述的碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维或浙青基碳纤维。所述的丙烯树脂为聚丙烯树脂粉，粒度50-60目，氯含量≤100mg/kg,灰份(350mg/kg,挥发份< 0.2%。本专利技术复合碳纤维分集水器的分水干管1、集水干管2、堵头3和分支管4制作由碳纤维表面处理一碳纤维分散一复合原料混配一挤出短切冷造粒一辅助材料混配一注塑熔融射出成型一制品表面处理一部件组合装配一气密性检测一包装入库等工艺过程完成。挤出短切冷造粒的挤出温度控制在175_215°C，冷却水温不超过50°C，造粒直径2-2.2mm，注塑熔融温度控制在185_210°C，压力75MPa，注塑成型周期不低于120s。气密性检测压力不低于0.8MPa。本专利技术的复合碳纤维分集水器的分水干管1、集水干管2、堵头3和分支管4的增强体材料选用的是碳纤维，碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维或浙青基碳纤维，该类碳纤维的力学性能良好，生产工艺成熟，是目前碳纤维领域中最主要的并占绝对地位的品种。基体材料选用的是聚丙烯树脂粉，是乙烯分子和丙烯分子同时进行聚合反应而制得的高分子合成树脂材料，也是世界公认的五大合成树脂家族中的重要成员之一。易加工成型性好，对酸、碱、醇、低沸点碳氢化合物溶剂及很多有机化学品的作用有很强的抵抗力，室温下基本不溶于大多数有机溶剂。且有很低的水、氧渗透率(水渗透率0.5克/毫升/100平方英寸/24小时，氧气渗透率2500)。本专利技术所 用碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维或浙青基碳纤维，基体材料选用聚丙烯树脂粉和色母均为来源广泛的市售产品，本 申请人:采用由吉林化纤股份有限公司生产的碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维或浙青基碳纤维；基体材料选用由北京燕山石化公司生产的聚丙烯树脂粉；由辽宁抚顺易桂塑胶科技有限公司生产的色母。本专利技术的复合碳纤维分集水器的分水干管1、集水干管2、堵头3和分支管4采用相同的原料，按重量比20~30份、丙烯树脂70~80份，色母0.01~0.02份进行配制。实施例1:复合碳纤维分集水器的分水干管、集水干管、堵头和分支管含有聚丙烯腈基碳纤维或浙青基碳纤维20kg,丙烯树脂粉70kg,色母0.01kg,复合材料颗粒短切长度3mm。实施例2:复合碳纤维分集水器的分水干管1、集水干管2、堵头3和分支管4含有聚丙烯腈基碳纤维或浙青基碳纤维25kg,丙烯树脂粉75kg,色母0.015kg,复合材料颗粒短切长度6mm。实施例3:复合碳纤维分集水器的分水干管1、集水干管2、堵头3和分支管4含有聚丙烯腈基碳纤维或浙青基碳纤维30kg,丙烯树脂粉80kg,色母0.02kg,复合材料颗粒短切长度8mm。实施例4:复合碳纤维分集水器的分水干管1、集水干管2、堵头3和分支管4含有聚丙烯腈基碳纤维或浙青基碳纤维30kg,丙烯树脂粉70kg,色母0.015kg,复合材料颗粒短切长度10mm。在制作工艺条件一样的条件下，其复合材料的结果对比:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合碳纤维分集水器，它包括支架，在支架上置有分水干管、集水干管，在分水干管的两端和集水干管的两端均连接有堵头，在分水干管和集水干管上均连接有若干个分支管，其特征是：所述的分水干管、集水干管、堵头和分支管均含有下述重量份的原料组成，碳纤维20～30份、丙烯树脂70～80份，色母0.01～0.02份。

【技术特征摘要】
1.一种复合碳纤维分集水器，它包括支架，在支架上置有分水干管、集水干管，在分水干管的两端和集水干管的两端均连接有堵头，在分水干管和集水干管上均连接有若干个分支管，其特征是:所述的分水干管、集水干管、堵头和分支管均含有下述重量份的原料组成，碳纤维20~30份、丙烯树脂70~80份，色...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴有，
申请(专利权)人：吉林省双兴地面辐射供暖工程有限公司，吉林省松花湖管业有限公司，
类型：发明
国别省市：