一种臭氧管道卡压式管件的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于水净化技术领域，涉及一种臭氧管道卡压式管件。
【背景技术】
[0002] 臭氧是氧的同素异形体，是一种强氧化性的不稳定气体，其脱色、脱臭、消毒效果 显著，广泛用于化工、印染和水处理领域。作为杀菌剂用于水处理，其优越性高于液氯或氯 酸钠，不仅杀菌能力强，而且没有任何遗留污染问题。能有效降低水中的化学需氧量和总有 机碳含量，在杀死致病有机体的同时，还能除去水中的气味和颜色，而剩余的臭氧则分解得 很快。
[0003] 因臭氧的强氧化性质，在水净化处理器中一般会安装有臭氧发生器，将臭氧与水 混合来进行水的杀菌，现有技术中将臭氧输送管道进行对接时往往采用胶水粘结的方式， 在使用过程中粘合部位容易脱离，粘结所用的胶水也容易被氧化造成臭氧水的泄漏，并且 现有的臭氧输送管道往往也容易被氧化，不耐腐蚀，使用寿命短。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种耐臭氧性好，耐老化， 抗冲强度高，使用寿命长的臭氧管道卡压式管件。
[0005] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
[0006] -种臭氧管道卡压式管件，包括管件一和管件二，管件一包括管件一本体和与管 件一本体同轴设置的嵌套部，管件二包括管件二本体和与管件二本体同轴设置的嵌入部， 所述管件一的嵌套部的前端部沿径向设有凸缘一，靠近凸缘一的嵌入部外周沿径向设有凸 缘二，凸缘一和凸缘二之间形成凹槽一，所述管件二嵌入部的前端外壁设有密封槽，密封槽 上套有密封圈，管件二本体上与嵌入部连接位置处的外壁上沿径向设有凸缘三和凸缘四， 凸缘三和凸缘四之间形成凹槽二，管件一和管件二连接时，管件二的嵌入部嵌套在管件一 的嵌套部内，凸缘一和凸缘三对接，通过注塑的方式在凸缘二和凸缘四之间的管件一和管 件二外部形成固定套，其中，所述管件一和管件二均由改性UPVC材料制成。
[0007] 本发明中的管件一和管件二采用特定的结构，嵌套后再通过注塑的方式在二者连 接处形成固定套的方式进行连接，改变了传统的臭氧管件采用胶水粘合连接的方式，结合 牢固，避免了胶水粘结时管件粘合部位容易脱离的问题。管件一和管件二分别设有相互配 合嵌套的嵌套部和嵌入部，在管件一和管件二外壁分别设有两个凸缘，每个管件上的两个 凸缘之间形成凹槽，在注塑时，注塑材料充满凹槽，使注塑形成的固定外套与管件连接更加 稳定。管件一和管件二均由改性UPVC材料制成，力学性能优良，耐臭氧性好，避免了管件被 氧化导致泄漏，使用寿命不长的问题。
[0008] 所述改性UPVC材料包括以下重量份的成分：
[0009] 聚氯乙烯：100份；
[0010] 抗冲改性剂:16-23份；
[0011] 无机填充剂：13-31份；
[0012] 热膨胀性微球发泡剂:3-8份；
[0013] 钙锌稳定剂:6-11份；
[0014]复合光稳定剂：1.2-5.3份；
[0015] 钛白粉:1.5-4.3份；
[0016] 其中，所述热膨胀性微球发泡剂由丙烯腈共聚物壳体和包裹在丙烯腈共聚物壳体 内的复合发泡剂组成，复合发泡剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、4,4_氧代双苯磺 酰肼的复合粉体。
[0017] 本发明的臭氧管道卡压式管件由力学性能和抗臭氧氧化性优良、质轻耐用的改性 UPVC材料制成。本发明的改性UPVC材料中添加有一定重量份数的抗冲改性剂，能有效提高 UPVC材料的韧性和抗冲击性。添加的无机填充剂可显著增加 UPVC材料的强度，使其满足管 件强度的使用要求。本发明的UPVC材料还添加有热膨胀性微球发泡剂，热膨胀性微球发泡 剂由丙烯腈共聚物壳体和包裹在丙烯腈共聚物壳体内的复合发泡剂组成，当加热到一定温 度时，丙烯腈共聚物壳体软化，壳体内的复合发泡剂受热分解产生气体，微球体积膨胀增 大，在发泡后仍是一个完整的密封体，在UPVC材料内形成微孔。丙烯腈共聚物壳体具有优异 的耐压性、良好的回弹性，可以承受多次的循环加压/卸压而不破裂，从而增加 UPVC材料的 抗冲击性能；同时UPVC材料中大量微孔的存在减小了UPVC材料的比重，从而减小管件的比 重；另外，热膨胀性微球发泡剂能赋予UPVC材料良好的加工性能，使其容易加工处理，更容 易打磨，修整及切割;有效增强UPVC树脂体系的流动性能，使UPVC成型更容易；而且热膨胀 性微球的丙烯腈共聚物壳体在发泡时不会破裂，就保证了产生的气体不会外漏，不会产生 污染。
[0018] 选用的复合发泡剂中，碳酸氢铵、碳酸氢钠为吸热型发泡剂，偶氮二甲酰胺、4,4_ 氧代双苯磺酰肼为放热型性发泡剂，吸热型的发泡剂不易分散，造成制品内部泡孔的大小 不均匀，放热型的发泡剂分解时放出大量的热，易造成树脂体系过热、树脂胶液粘度下降， 对气泡生长不利。本发明将吸热性发泡剂和放热性发泡剂结合起来，控制了吸热与放热的 平衡，使得树脂体系粘度变化波动小，发泡过程易于控制，生成的泡孔分布均匀，泡孔结构 规整。本发明根据发泡剂反应的温度，选取了上述四种发泡时间不一致、发泡温度涵盖UPVC 材料制备整个过程的发泡剂进行复合使用，使泡孔在UPVC材料制备过程中均匀生长，得到 泡孔均匀一致的UPVC材料。钙锌稳定剂由钙盐、锌盐、润滑剂、抗氧剂等为主要组分采用特 殊复合工艺合成，不但可以取代铅镉盐类和有机锡类等有毒稳定剂，还具有相当好的热稳 定性、光稳定性、透明性及着色力;并且具有良好的润滑性和独特偶联作用，赋予填充剂良 好的分散性，增进与PVC树脂的包裹，提高制品性能，减少机械磨损;还兼具增韧和促进熔融 作用，塑化流动性好;可赋予PVC混合料良好的均匀塑化及高速熔融流动性，使制品表面光 滑。本发明在UPVC材料中添加钙锌稳定剂，可提高其加工性能和管件的抗氧化性能、耐热耐 寒性能。由于本发明中的管件用于净化器中，净化器中一般安装有紫外线灯，会对管件造成 一定的影响，因此要求管件具有防紫外线功能。本发明在UPVC材料中添加有复合光稳定剂， 赋予了该管件良好的光稳定性，使其在长期的紫外线环境中仍然具有良好的抗氧化性能和 使用性能。使用本发明中的UPVC材料制成的管件质轻耐用，色泽美观，光亮平滑，耐老化，使 用寿命长，物化性能优良，耐化学腐蚀，抗冲强度高，具有良好的使用性能。
[0019] 所述热膨胀性微球发泡剂的粒径为1_15μπι。热膨胀性微球的粒径越小，膨胀所需 的内压就越大，集中发泡温度越高。该粒径大小的热膨胀性微球可避免发泡剂在较低温度 下过早过于集中剧烈反应，提高发泡温度，延长发泡时间，在UPVC材料中形成更为均匀致密 的闭孔，进一步提高UPVC材料的耐高温、绝缘、耐酸碱、抗冲击性等性能和UPVC材料的加工 性能，提尚广量，降低成本。
[0020] 所述热膨胀性微球发泡剂的复合发泡剂中碳酸氢铵、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、4， 4_氧代双苯磺酰肼的重量比为10: (23-30): (30-45): (28-35)。
[0021] 复合发泡剂中碳酸氢铵、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、4,4_氧代双苯磺酰肼的发泡温 度不一致，四种发泡剂的发泡温度范围涵盖了UPVC材料整个加工过程，根据UPVC材料加工 过程中的温度变化，将四种发泡剂的使用比例控制在上述范围内，可以控制不同温度条件 下发泡量的程度，最终得到泡孔均匀一致细密、力学性能优良的UPVC材料。
[0022] 所述抗冲改性剂为乙丙橡胶、氟橡胶、聚醚醚酮，聚氨酯中的一种或多种。
[0023]上述抗冲改性剂具有优良的抗冲击性能，加入到UPVC材料中能有效改善其抗冲性 能。而且，乙丙橡胶主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故具有 优异的耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能。氟橡胶也是一种饱和橡胶，由于氟原子的引入，具 有优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性。聚醚醚酮是芳香族结晶型 热塑性高分子材料，具有机械强度高、耐高温、耐冲击、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐 照性能、耐臭氧性能。聚氨酯也具有优良的韧性和耐臭氧性。因此上述抗冲改性剂的加入， 有效改善了 UPVC材料的耐臭氧性、耐化学性及强度、韧性等力学性能。本发明通过实验证 明，采用上述抗冲改性剂配合热膨胀性微球发泡剂、钙锌稳定剂和复合光稳定剂，与PVC复 合后，其机械性能及耐老化性能得到显著提高。
[0024] 作为优选，所述乙丙橡胶为氧化物交联的三元乙丙橡胶，氧化物交联乙丙橡胶具 有更优的韧性和耐老化性能，可以赋予管件更好的使用性能。氟橡胶为通过二胺类硫化剂 交联的氟橡胶，交联后的氟橡胶，其拉伸强度、耐疲劳性、热稳定性和氧化稳定性都有明显 的提尚。
[0025] 所述无机填充剂为纳米碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种或多种。
[0026] 本发明使用的纳米碳酸钙、高岭土价廉易得，可以降低生产成本，还可提高管件 UPVC材料的绝缘性、柔韧性、抗拉强度、抗冲强度，改善UPVC材料的流变性，提高UPVC材料的 成形性。滑石粉的硬度小，熔点高，膨胀和收缩力低，分散性高，遮盖力强，吸油和疏水性好， 滑腻度大、磨擦系数小，又具有独特的干滑性，对电和热均有良好的绝缘性，且化学性质稳 定，具有抗酸、碱侵蚀的能力，是UPVC材料优异的填充剂。
[0027] 所述复合光稳定剂为纳米氧化锌、亚磷酸酯、二苯甲酮类紫外光吸收剂、受阻胺类 自由基捕获剂和抗氧剂1010的一种或多种。作为优选，所述复合光稳定剂为纳米氧化锌、亚 磷酸酯、二苯甲酮类紫外光吸收剂、受阻胺类自由基捕获剂和