專利名稱：一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水龍頭，尤其是涉及一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件及其制備方法。
背景技術：
耐熱聚乙烯(PE-RT)樹脂最早是由陶氏(DOW)化學公司開發(fā)的，20多年前開始應用于管道的生產(chǎn)。耐熱聚乙烯(PE-RT)樹脂是由辛烯和乙烯通過共聚改性得來的聚合物， 通過分子結構設計優(yōu)化了辛烯共聚單體在主鏈上的位置和密度，從而使得PE-RT材料保留了傳統(tǒng)聚乙烯優(yōu)良的耐低溫抗沖擊性能，同時賦予PE-RT材料優(yōu)異的靜液壓強度。PE-RT材料不需要復雜的交聯(lián)工藝，因此保留了半結晶熱塑性聚烯烴的可熔焊性，能采用所有焊接技術的進行連接。陶氏(DOW)化學公司研究開發(fā)出新一代PE-RT D0WLEXM388D0W已通過美國NSF認證。應用在飲水方面是完成安全的。PE-RT管材具有以下優(yōu)點1)密度小，質量輕。2)衛(wèi)生，不會污染所輸送的介質。3)內(nèi)表面光滑，不結垢，不滋生細菌，可以安全應用在飲用水輸送等領域。不結垢， 水力特性好。4)化學穩(wěn)定，對一般酸堿物質具有很好的抗腐蝕性，耐化學腐蝕性好，不生銹，使用壽命長。在工作溫度為70攝氏度壓力為0. 4MPa條件下，可安全使用50年以上。5)導熱系數(shù)小，表面凝露少。6)靜液壓強度高，具有優(yōu)異的耐內(nèi)壓水平。
7)無需交聯(lián)，可以熔融焊接，連接可靠快捷。8)綠色環(huán)保產(chǎn)品，可回收再利用。但是PE-RT管材由于柔韌性好，因此導致其機械強度不夠，螺紋扭力差。目前，國內(nèi)只是將PE-RT材料制作管材，由于PE-RT管的柔韌性好，導致其機械強度不夠，螺紋扭力差，國內(nèi)還沒有將其用于水龍頭水道組件。目前，水龍頭水道部件主要采用金屬銅、不銹鋼、塑料(添加玻璃纖維)材料制作， 這些材料使用時間長了就會對水質產(chǎn)生污染，如銅中的鉛會慢慢溶解在水質，塑料中的纖維也會溶解到水中對水質產(chǎn)生污染危害人體健康，同時對環(huán)境不友好。中國專利C擬846938公開一種使用金屬與塑料等材料的復合結構水龍頭，包括一本體及一包覆層，該本體由一冷水道、一熱水道、一出水道以及一閥室等多個金屬組件接合所構成，該冷水道、該熱水道以及該出水道的一端連通該閥室，該冷水道、該熱水道以及該出水道的另一端分別在該復合結構水龍頭形成使水流通的開口，該冷水道、該熱水道、該出水道及該閥室中至少其一是金屬部件；本體接合完成后將塑料包覆層包覆在本體外部，制成復合結構水龍頭。中國專利CN201651500U公開一種復合型水龍頭主體，所述的水龍頭主體包括內(nèi)
3水道、填充體和外殼所組成，內(nèi)水道有進水孔和出水孔，在進水孔和出水孔的端部安有螺紋嵌件，所述的填充體為水泥或者石灰或者石膏所制成，所述的外殼為塑料材料所制成。將水龍頭主體結構分為三層，包括內(nèi)水道、填充體和外殼，三層采用三副模具制造，內(nèi)水道采用塑料為原料，經(jīng)注塑模注塑成型，進水孔、出水孔等內(nèi)壁光滑；填充體采用水泥或者石膏或者石灰為原料，經(jīng)澆注模灌注成型；外殼采用塑料，由注塑成型。整個水龍頭主體，節(jié)省了大量的銅材，降低成本，效益十分顯著；改善已有翻砂、清砂、打光等加工條件，克服車間和環(huán)境污染，提高工人健康，具有顯著的進步，外殼表面處理容易，有利于真空鍍膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可彌補耐熱聚乙烯材料本身機械強度的不足，可達到金屬銅、不銹鋼水龍頭水道的強度要求，可提升耐熱聚乙烯水道組件整體性能，對環(huán)境和人體友好的塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件及其制備方法。所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件設有金屬閥體、金屬進水管、噴口出水管和三通管，在所述金屬閥體內(nèi)注塑有內(nèi)嵌閥體和金屬出水管，在金屬進水管內(nèi)注塑有內(nèi)嵌進水管，金屬出水管、噴口出水管與三通管連接，所述噴口出水管的頭部嵌有帶螺紋的金屬噴所述內(nèi)嵌閥體可采用聚乙烯(PE-RT)、聚苯醚(PPO)、食品級聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯(PETG)等中的至少一種材料注塑。所述內(nèi)嵌進水管可采用聚乙烯(PE-RT)、聚苯醚(PPO)、食品級聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯(PETG)等中的至少一種材
料注塑。所述噴口出水管可采用聚乙烯(PE-RT)、聚苯醚(PPO)、食品級聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯(PETG)等中的至少一種材
料注塑。所述金屬閥體可采用銅、銅合金、不銹鋼、鋁、鋁合金、鋅合金等中的一種材料制備。所述金屬進水管可采用銅、銅合金、不銹鋼、鋁、鋁合金、鋅合金等中的一種材料制備。所述帶螺紋的金屬噴口可采用銅、銅合金、不銹鋼、鋁、鋁合金、鋅合金等中的一種材料制備。所述金屬出水管、噴口出水管與三通管連接可采用超聲波焊接、擠壓夾緊式連接、 剛塑分離的轉換活接頭連接、熱熔連接和電熔連接等中的至少一種。所述水道組件周圍可填充增強型材料層，所述增強型材料層可采用水泥、陶瓷粉、 金屬粉、金屬氧化物粉、金剛沙、石英沙、玻璃纖維、不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、彈性樹脂等中的至少一種材料層。所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件的制備方法包括以下步驟1)采用二次包膠注塑方式在金屬閥體內(nèi)注塑內(nèi)嵌閥體和金屬出水管，在金屬進水管內(nèi)注塑內(nèi)嵌進水管；
2)分別注塑噴口出水管和三通管，在噴口出水管頭部嵌有帶螺紋的金屬噴口 ；3)將金屬出水管、噴口出水管和三通管連接，即完成塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件的制備。在步驟幻中，所述將金屬出水管、噴口出水管和三通管連接，可采用超聲波焊接、 擠壓夾緊式連接、剛塑分離的轉換活接頭連接、熱熔連接和電熔連接等中的至少一種連接方法。在完成塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件的制備后，還可以在連接好的整個水道組件周圍填充增強型材料層，所述增強型材料層可采用陶瓷金屬填充層或不飽和樹脂金屬填充層；所述填充增強型材料層的方法可采用注塑、澆注、澆灌等中的一種方法。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點1)由于水龍頭水道組件接觸水的部分采用安全的環(huán)保材料，因此不會對水產(chǎn)生二次污染。2)由于水龍頭水道組件受扭力和螺紋部分均采用金屬坎肩，因此可達到金屬水道組件的性能。3)比無鉛銅水道組件成本低，按照爆破壓測試標準ASME Al 12. 18. 1-2005測試結果表明本發(fā)明的塑料水龍頭的爆破壓達到IOOOI^i以上。4)由于采用已獲得美國NSF認證的PE-RT材料，使用壽命長達50年，因此可保證本發(fā)明所述水龍頭水道組件較長的使用壽命。


圖1為本發(fā)明所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件實施例1的結構組成示意圖。 在圖1中，1金屬閥體，2金屬進水管，3內(nèi)嵌閥體，4內(nèi)嵌進水管，5金屬出水管，6噴口出水管，7三通管，8帶螺紋的金屬噴口。圖2為本發(fā)明所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件實施例2 (設增強層)的結構組成示意圖。在圖2中，9為水道組件，10為增強層。
具體實施例方式實施例1參見圖1，所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件實施例設有金屬閥體1、金屬進水管2、噴口出水管6和三通管7，在所述金屬閥體1內(nèi)注塑有內(nèi)嵌閥體3和金屬出水管5，在金屬進水管2內(nèi)注塑有內(nèi)嵌進水管4，金屬出水管5、噴口出水管6與三通管7連接，所述噴口出水管6的頭部嵌有帶螺紋的金屬噴口 8。以下給出所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件實施例的制備方法采用二次包膠注塑方式在已加工好的銅閥體和銅進水管中注塑內(nèi)PE-RT材質嵌閥體、PE-RT材質進水管和PE-RT材質出水管，分別注塑PE-RT材質出水管和PE-RT材質三通管，在注塑PE-RT材質噴口出水管時，其頭部嵌有帶螺紋的金屬銅噴口，以增強其旋鈕強度。再將PE-RT材質出水管、PE-RT材質噴口出水管和PE-RT材質三通管通過超聲波焊接技術連接起來，就制造出本發(fā)明的PE-RT材質水道組件。按照爆破壓測試標準ASME A112. 18. 1-2005測試結果表明本發(fā)明所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件的爆破壓達到1050I^i。實施例2與實施例1類似，所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件包括金屬不銹鋼閥體、金屬不銹鋼進水管、金屬出水管等，具體制備方法如下采用二次包膠注塑方式在已加工好的銅閥體和銅進水管中注塑內(nèi)PE-RT材質嵌閥體、PE-RT材質進水管和PE-RT材質出水管，分別注塑PE-RT材質噴口出水管和PE-RT材質三通管，在注塑PE-RT材質出水管時，其頭部嵌有帶螺紋的金屬不銹鋼噴口，以增強其旋鈕強度。再將PE-RT材質出水管、PE-RT材質出水管和PE-RT材質三通管通過熱熔連接起來。將上述制備的塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件放入模具中，將調(diào)配好的陶瓷粉不飽和樹脂澆注該模具中成型，等成型好后，將其從模具中取出即制得水龍頭增強的PE-RT水道組件(參見圖2，在圖2中，標記9為水道組件，10為增強層)。按照爆破壓測試標準ASME A112. 18. 1-2005測試結果表明本發(fā)明所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件的爆破壓達到1150I^i。實施例3與實施例1類似，所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件包括金屬鋅合金閥體、金屬鋅合金進水管、金屬出水管等，具體制備方法如下采用二次包膠注塑方式在已加工好的鋅合金閥體和鋅合金進水管中注塑內(nèi)HDPE材質嵌閥體、HDPE材質進水管和HDPE材質出水管，分別注塑HDPE材質噴口出水管和HDPE材質三通管，在注塑HDPE材質噴口出水管時，其頭部嵌有帶螺紋的金屬鋅合金噴口，以增強其旋鈕強度。再將HDPE材質出水管、HDPE材質噴口出水管和HDPE材質三通管通過電熔連接起來，即制得本發(fā)明所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件。實施例4與實施例1類似，所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件包括金屬不銹鋼閥體、金屬不銹鋼進水管和金屬出水管等，具體制備方法如下采用二次包膠注塑方式在已加工好的不銹鋼閥體和不銹鋼水管中注塑內(nèi)PP材質嵌閥體、PP材質進水管和PP材質出水管，分別注塑PP材質噴口出水管和PP材質三通管，在注塑PP材質噴口出水管時，其頭部嵌有帶螺紋的金屬不銹鋼噴口，以增強其旋鈕強度。再將PP材質出水管、PE-RT材質噴口出水管和PP材質三通管通過剛塑分離的轉換活接頭連接起來。將上述制備的PE-RT水道組件放入模具中，將調(diào)配好的陶瓷粉、水泥、金屬粉澆注該模具中成型，等成型好后，將其從模具中取出即制得本發(fā)明所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件。實施例5與實施例1類似，所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件包括金屬鋁合金閥體、金屬鋁合金進水管、金屬出水管等，具體制備方法如下采用二次包膠注塑方式在已加工好的鋁合金閥體和鋁合金進水管中注塑內(nèi)PETG材質嵌閥體、PETG材質進水管和PETG材質出水管，分別注塑PETG材質噴口出水管和PETG材質三通管，在注塑PETG材質噴口出水管時，其頭部嵌有帶螺紋的金屬鋁合金噴口，以增強其旋鈕強度。再將PETG材質出水管、PETG材質噴口出水管和PETG材質三通管通過擠壓夾緊式連接起來，即制得本發(fā)明所述塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件。
權利要求
1.一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件，其特征在于設有金屬閥體、金屬進水管、噴口出水管和三通管，在所述金屬閥體內(nèi)注塑有內(nèi)嵌閥體和金屬出水管，在金屬進水管內(nèi)注塑有內(nèi)嵌進水管，金屬出水管、噴口出水管與三通管連接，所述噴口出水管的頭部嵌有帶螺紋的金屬噴口。
2.如權利要求1所述的一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件，其特征在于所述內(nèi)嵌閥體采用聚乙烯、聚苯醚、聚丙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯中的至少一種材料注塑。
3.如權利要求1所述的一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件，其特征在于所述內(nèi)嵌進水管采用聚乙烯、聚苯醚、聚丙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯中的至少一種材料注塑。
4.如權利要求1所述的一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件，其特征在于所述噴口出水管采用聚乙烯、聚苯醚、聚丙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯中的至少一種材料注塑。
5.如權利要求1所述的一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件，其特征在于所述金屬閥體采用銅、銅合金、不銹鋼、鋁、鋁合金、鋅合金中的一種材料制備；所述金屬進水管采用銅、 銅合金、不銹鋼、鋁、鋁合金、鋅合金中的一種材料制備；所述帶螺紋的金屬噴口采用銅、銅合金、不銹鋼、鋁、鋁合金、鋅合金中的一種材料制備。
6.如權利要求1所述的一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件，其特征在于所述金屬出水管、噴口出水管與三通管連接采用超聲波焊接、擠壓夾緊式連接、剛塑分離的轉換活接頭連接、熱熔連接和電熔連接中的至少一種。
7.如權利要求1所述的一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件，其特征在于所述水道組件周圍填充增強型材料層。
8.如權利要求7所述的一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件，其特征在于所述增強型材料層采用水泥、陶瓷粉、金屬粉、金屬氧化物粉、金剛沙、石英沙、玻璃纖維、不飽和樹脂、 環(huán)氧樹脂、彈性樹脂中的至少一種材料層。
9.如權利要求1所述的一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)采用二次包膠注塑方式在金屬閥體內(nèi)注塑內(nèi)嵌閥體和金屬出水管，在金屬進水管內(nèi)注塑內(nèi)嵌進水管；2)分別注塑噴口出水管和三通管，在噴口出水管頭部嵌有帶螺紋的金屬噴口；3)將金屬出水管、噴口出水管和三通管連接，即完成塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件的制備。
10.如權利要求9所述的一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件的制備方法，其特征在于在步驟3)中，將金屬出水管、噴口出水管和三通管采用超聲波焊接、擠壓夾緊式連接、剛塑分離的轉換活接頭連接、熱熔連接和電熔連接中的至少一種連接方法連接。
全文摘要
一種塑料嵌包金屬的水龍頭水道組件及其制備方法，涉及一種水龍頭。所述水道組件設有金屬閥體、金屬進水管、噴口出水管和三通管，在金屬閥體內(nèi)注塑有內(nèi)嵌閥體和金屬出水管，在金屬進水管內(nèi)注塑有內(nèi)嵌進水管，金屬出水管、噴口出水管與三通管連接，噴口出水管的頭部嵌有帶螺紋的金屬噴口。采用二次包膠注塑方式在金屬閥體內(nèi)注塑內(nèi)嵌閥體和金屬出水管，在金屬進水管內(nèi)注塑內(nèi)嵌進水管；分別注塑噴口出水管和三通管，在噴口出水管頭部嵌有帶螺紋的金屬噴口；將金屬出水管、噴口出水管和三通管連接，即得產(chǎn)品?？蓮浹a耐熱聚乙烯材料本身機械強度的不足，達到金屬銅、不銹鋼水龍頭水道的強度要求，提升耐熱聚乙烯水道組件整體性能，對環(huán)境和人體友好。
文檔編號B29C45/00GK102269291SQ20111012724
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權日2011年5月17日
發(fā)明者余水, 張金樹, 李明仁, 陳明輝 申請人:廈門建霖工業(yè)有限公司