专利名称：一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水龙头，尤其是涉及一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件及其制备方法。
背景技术：
耐热聚乙烯(PE-RT)树脂最早是由陶氏(DOW)化学公司开发的，20多年前开始应用于管道的生产。耐热聚乙烯(PE-RT)树脂是由辛烯和乙烯通过共聚改性得来的聚合物， 通过分子结构设计优化了辛烯共聚单体在主链上的位置和密度，从而使得PE-RT材料保留了传统聚乙烯优良的耐低温抗冲击性能，同时赋予PE-RT材料优异的静液压强度。PE-RT材料不需要复杂的交联工艺，因此保留了半结晶热塑性聚烯烃的可熔焊性，能采用所有焊接技术的进行连接。陶氏(DOW)化学公司研究开发出新一代PE-RT D0WLEXM388D0W已通过美国NSF认证。应用在饮水方面是完成安全的。PE-RT管材具有以下优点1)密度小，质量轻。2)卫生，不会污染所输送的介质。3)内表面光滑，不结垢，不滋生细菌，可以安全应用在饮用水输送等领域。不结垢， 水力特性好。4)化学稳定，对一般酸碱物质具有很好的抗腐蚀性，耐化学腐蚀性好，不生锈，使用寿命长。在工作温度为70摄氏度压力为0. 4MPa条件下，可安全使用50年以上。5)导热系数小，表面凝露少。6)静液压强度高，具有优异的耐内压水平。
7)无需交联，可以熔融焊接，连接可靠快捷。8)绿色环保产品，可回收再利用。但是PE-RT管材由于柔韧性好，因此导致其机械强度不够，螺纹扭力差。目前，国内只是将PE-RT材料制作管材，由于PE-RT管的柔韧性好，导致其机械强度不够，螺纹扭力差，国内还没有将其用于水龙头水道组件。目前，水龙头水道部件主要采用金属铜、不锈钢、塑料(添加玻璃纤维)材料制作， 这些材料使用时间长了就会对水质产生污染，如铜中的铅会慢慢溶解在水质，塑料中的纤维也会溶解到水中对水质产生污染危害人体健康，同时对环境不友好。中国专利C拟846938公开一种使用金属与塑料等材料的复合结构水龙头，包括一本体及一包覆层，该本体由一冷水道、一热水道、一出水道以及一阀室等多个金属组件接合所构成，该冷水道、该热水道以及该出水道的一端连通该阀室，该冷水道、该热水道以及该出水道的另一端分别在该复合结构水龙头形成使水流通的开口，该冷水道、该热水道、该出水道及该阀室中至少其一是金属部件；本体接合完成后将塑料包覆层包覆在本体外部，制成复合结构水龙头。中国专利CN201651500U公开一种复合型水龙头主体，所述的水龙头主体包括内
3水道、填充体和外壳所组成，内水道有进水孔和出水孔，在进水孔和出水孔的端部安有螺纹嵌件，所述的填充体为水泥或者石灰或者石膏所制成，所述的外壳为塑料材料所制成。将水龙头主体结构分为三层，包括内水道、填充体和外壳，三层采用三副模具制造，内水道采用塑料为原料，经注塑模注塑成型，进水孔、出水孔等内壁光滑；填充体采用水泥或者石膏或者石灰为原料，经浇注模灌注成型；外壳采用塑料，由注塑成型。整个水龙头主体，节省了大量的铜材，降低成本，效益十分显著；改善已有翻砂、清砂、打光等加工条件，克服车间和环境污染，提高工人健康，具有显著的进步，外壳表面处理容易，有利于真空镀膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可弥补耐热聚乙烯材料本身机械强度的不足，可达到金属铜、不锈钢水龙头水道的强度要求，可提升耐热聚乙烯水道组件整体性能，对环境和人体友好的塑料嵌包金属的水龙头水道组件及其制备方法。所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件设有金属阀体、金属进水管、喷口出水管和三通管，在所述金属阀体内注塑有内嵌阀体和金属出水管，在金属进水管内注塑有内嵌进水管，金属出水管、喷口出水管与三通管连接，所述喷口出水管的头部嵌有带螺纹的金属喷所述内嵌阀体可采用聚乙烯(PE-RT)、聚苯醚(PPO)、食品级聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯(PETG)等中的至少一种材料注塑。所述内嵌进水管可采用聚乙烯(PE-RT)、聚苯醚(PPO)、食品级聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯(PETG)等中的至少一种材
料注塑。所述喷口出水管可采用聚乙烯(PE-RT)、聚苯醚(PPO)、食品级聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯(PETG)等中的至少一种材
料注塑。所述金属阀体可采用铜、铜合金、不锈钢、铝、铝合金、锌合金等中的一种材料制备。所述金属进水管可采用铜、铜合金、不锈钢、铝、铝合金、锌合金等中的一种材料制备。所述带螺纹的金属喷口可采用铜、铜合金、不锈钢、铝、铝合金、锌合金等中的一种材料制备。所述金属出水管、喷口出水管与三通管连接可采用超声波焊接、挤压夹紧式连接、 刚塑分离的转换活接头连接、热熔连接和电熔连接等中的至少一种。所述水道组件周围可填充增强型材料层，所述增强型材料层可采用水泥、陶瓷粉、 金属粉、金属氧化物粉、金刚沙、石英沙、玻璃纤维、不饱和树脂、环氧树脂、弹性树脂等中的至少一种材料层。所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件的制备方法包括以下步骤1)采用二次包胶注塑方式在金属阀体内注塑内嵌阀体和金属出水管，在金属进水管内注塑内嵌进水管；
2)分别注塑喷口出水管和三通管，在喷口出水管头部嵌有带螺纹的金属喷口 ；3)将金属出水管、喷口出水管和三通管连接，即完成塑料嵌包金属的水龙头水道组件的制备。在步骤幻中，所述将金属出水管、喷口出水管和三通管连接，可采用超声波焊接、 挤压夹紧式连接、刚塑分离的转换活接头连接、热熔连接和电熔连接等中的至少一种连接方法。在完成塑料嵌包金属的水龙头水道组件的制备后，还可以在连接好的整个水道组件周围填充增强型材料层，所述增强型材料层可采用陶瓷金属填充层或不饱和树脂金属填充层；所述填充增强型材料层的方法可采用注塑、浇注、浇灌等中的一种方法。与现有技术相比，本发明具有下列优点1)由于水龙头水道组件接触水的部分采用安全的环保材料，因此不会对水产生二次污染。2)由于水龙头水道组件受扭力和螺纹部分均采用金属坎肩，因此可达到金属水道组件的性能。3)比无铅铜水道组件成本低，按照爆破压测试标准ASME Al 12. 18. 1-2005测试结果表明本发明的塑料水龙头的爆破压达到IOOOI^i以上。4)由于采用已获得美国NSF认证的PE-RT材料，使用寿命长达50年，因此可保证本发明所述水龙头水道组件较长的使用寿命。
图1为本发明所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件实施例1的结构组成示意图。 在图1中，1金属阀体，2金属进水管，3内嵌阀体，4内嵌进水管，5金属出水管，6喷口出水管，7三通管，8带螺纹的金属喷口。图2为本发明所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件实施例2 (设增强层)的结构组成示意图。在图2中，9为水道组件，10为增强层。
具体实施例方式实施例1参见图1，所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件实施例设有金属阀体1、金属进水管2、喷口出水管6和三通管7，在所述金属阀体1内注塑有内嵌阀体3和金属出水管5，在金属进水管2内注塑有内嵌进水管4，金属出水管5、喷口出水管6与三通管7连接，所述喷口出水管6的头部嵌有带螺纹的金属喷口 8。以下给出所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件实施例的制备方法采用二次包胶注塑方式在已加工好的铜阀体和铜进水管中注塑内PE-RT材质嵌阀体、PE-RT材质进水管和PE-RT材质出水管，分别注塑PE-RT材质出水管和PE-RT材质三通管，在注塑PE-RT材质喷口出水管时，其头部嵌有带螺纹的金属铜喷口，以增强其旋钮强度。再将PE-RT材质出水管、PE-RT材质喷口出水管和PE-RT材质三通管通过超声波焊接技术连接起来，就制造出本发明的PE-RT材质水道组件。按照爆破压测试标准ASME A112. 18. 1-2005测试结果表明本发明所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件的爆破压达到1050I^i。实施例2与实施例1类似，所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件包括金属不锈钢阀体、金属不锈钢进水管、金属出水管等，具体制备方法如下采用二次包胶注塑方式在已加工好的铜阀体和铜进水管中注塑内PE-RT材质嵌阀体、PE-RT材质进水管和PE-RT材质出水管，分别注塑PE-RT材质喷口出水管和PE-RT材质三通管，在注塑PE-RT材质出水管时，其头部嵌有带螺纹的金属不锈钢喷口，以增强其旋钮强度。再将PE-RT材质出水管、PE-RT材质出水管和PE-RT材质三通管通过热熔连接起来。将上述制备的塑料嵌包金属的水龙头水道组件放入模具中，将调配好的陶瓷粉不饱和树脂浇注该模具中成型，等成型好后，将其从模具中取出即制得水龙头增强的PE-RT水道组件(参见图2，在图2中，标记9为水道组件，10为增强层)。按照爆破压测试标准ASME A112. 18. 1-2005测试结果表明本发明所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件的爆破压达到1150I^i。实施例3与实施例1类似，所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件包括金属锌合金阀体、金属锌合金进水管、金属出水管等，具体制备方法如下采用二次包胶注塑方式在已加工好的锌合金阀体和锌合金进水管中注塑内HDPE材质嵌阀体、HDPE材质进水管和HDPE材质出水管，分别注塑HDPE材质喷口出水管和HDPE材质三通管，在注塑HDPE材质喷口出水管时，其头部嵌有带螺纹的金属锌合金喷口，以增强其旋钮强度。再将HDPE材质出水管、HDPE材质喷口出水管和HDPE材质三通管通过电熔连接起来，即制得本发明所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件。实施例4与实施例1类似，所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件包括金属不锈钢阀体、金属不锈钢进水管和金属出水管等，具体制备方法如下采用二次包胶注塑方式在已加工好的不锈钢阀体和不锈钢水管中注塑内PP材质嵌阀体、PP材质进水管和PP材质出水管，分别注塑PP材质喷口出水管和PP材质三通管，在注塑PP材质喷口出水管时，其头部嵌有带螺纹的金属不锈钢喷口，以增强其旋钮强度。再将PP材质出水管、PE-RT材质喷口出水管和PP材质三通管通过刚塑分离的转换活接头连接起来。将上述制备的PE-RT水道组件放入模具中，将调配好的陶瓷粉、水泥、金属粉浇注该模具中成型，等成型好后，将其从模具中取出即制得本发明所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件。实施例5与实施例1类似，所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件包括金属铝合金阀体、金属铝合金进水管、金属出水管等，具体制备方法如下采用二次包胶注塑方式在已加工好的铝合金阀体和铝合金进水管中注塑内PETG材质嵌阀体、PETG材质进水管和PETG材质出水管，分别注塑PETG材质喷口出水管和PETG材质三通管，在注塑PETG材质喷口出水管时，其头部嵌有带螺纹的金属铝合金喷口，以增强其旋钮强度。再将PETG材质出水管、PETG材质喷口出水管和PETG材质三通管通过挤压夹紧式连接起来，即制得本发明所述塑料嵌包金属的水龙头水道组件。
权利要求
1.一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件，其特征在于设有金属阀体、金属进水管、喷口出水管和三通管，在所述金属阀体内注塑有内嵌阀体和金属出水管，在金属进水管内注塑有内嵌进水管，金属出水管、喷口出水管与三通管连接，所述喷口出水管的头部嵌有带螺纹的金属喷口。
2.如权利要求1所述的一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件，其特征在于所述内嵌阀体采用聚乙烯、聚苯醚、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯中的至少一种材料注塑。
3.如权利要求1所述的一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件，其特征在于所述内嵌进水管采用聚乙烯、聚苯醚、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯中的至少一种材料注塑。
4.如权利要求1所述的一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件，其特征在于所述喷口出水管采用聚乙烯、聚苯醚、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯中的至少一种材料注塑。
5.如权利要求1所述的一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件，其特征在于所述金属阀体采用铜、铜合金、不锈钢、铝、铝合金、锌合金中的一种材料制备；所述金属进水管采用铜、 铜合金、不锈钢、铝、铝合金、锌合金中的一种材料制备；所述带螺纹的金属喷口采用铜、铜合金、不锈钢、铝、铝合金、锌合金中的一种材料制备。
6.如权利要求1所述的一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件，其特征在于所述金属出水管、喷口出水管与三通管连接采用超声波焊接、挤压夹紧式连接、刚塑分离的转换活接头连接、热熔连接和电熔连接中的至少一种。
7.如权利要求1所述的一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件，其特征在于所述水道组件周围填充增强型材料层。
8.如权利要求7所述的一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件，其特征在于所述增强型材料层采用水泥、陶瓷粉、金属粉、金属氧化物粉、金刚沙、石英沙、玻璃纤维、不饱和树脂、 环氧树脂、弹性树脂中的至少一种材料层。
9.如权利要求1所述的一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件的制备方法，其特征在于包括以下步骤1)采用二次包胶注塑方式在金属阀体内注塑内嵌阀体和金属出水管，在金属进水管内注塑内嵌进水管；2)分别注塑喷口出水管和三通管，在喷口出水管头部嵌有带螺纹的金属喷口；3)将金属出水管、喷口出水管和三通管连接，即完成塑料嵌包金属的水龙头水道组件的制备。
10.如权利要求9所述的一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件的制备方法，其特征在于在步骤3)中，将金属出水管、喷口出水管和三通管采用超声波焊接、挤压夹紧式连接、刚塑分离的转换活接头连接、热熔连接和电熔连接中的至少一种连接方法连接。
全文摘要
一种塑料嵌包金属的水龙头水道组件及其制备方法，涉及一种水龙头。所述水道组件设有金属阀体、金属进水管、喷口出水管和三通管，在金属阀体内注塑有内嵌阀体和金属出水管，在金属进水管内注塑有内嵌进水管，金属出水管、喷口出水管与三通管连接，喷口出水管的头部嵌有带螺纹的金属喷口。采用二次包胶注塑方式在金属阀体内注塑内嵌阀体和金属出水管，在金属进水管内注塑内嵌进水管；分别注塑喷口出水管和三通管，在喷口出水管头部嵌有带螺纹的金属喷口；将金属出水管、喷口出水管和三通管连接，即得产品。可弥补耐热聚乙烯材料本身机械强度的不足，达到金属铜、不锈钢水龙头水道的强度要求，提升耐热聚乙烯水道组件整体性能，对环境和人体友好。
文档编号B29C45/00GK102269291SQ20111012724
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者余水, 张金树, 李明仁, 陈明辉 申请人:厦门建霖工业有限公司