技术领域
本发明属于水表领域，具体涉及无线远传水表外壳的制备方法。
背景技术：
水表是测量水流量的仪表。大多是水的累计流量测量。一般分为容积式水表和速度式水表两类。前者的准确度较后者为高，但对水质要求高，水中含杂质时易被堵塞。记录自来水用水量的仪表，装在水管上，当用户放水时，表上指针或字轮转动指出通过的水量。无线远传水表是用途较为广泛的一种智能水表。
无线远传水表外壳材料主要是铸铁，黄铜，不锈钢以及塑料材料等。铸铁制造的水表壳价格低廉，强度高，缺点是铸造粗糙，容易生锈腐蚀污染水质。黄铜制造的水表壳加工容易，铸造精致，耐腐蚀，缺点是价格较高，锈斑铜绿具有毒性，黄铜中的铅也是对人体有害物质。不锈钢耐腐蚀不生锈，是水表外壳的理想材料。但不锈钢材料加工困难，价格高，只能用于高端产品。铝对人体有害，而且铝合金在硷性水中极易腐蚀，一直被排除在水表外壳材料之外。塑料外壳具备生产效率高，耗能低，比重轻，不生锈，耐腐蚀，制成品精度高，外观精致，价格低廉等优点。但是也存在硬度小，耐压耐拉伸强度不够，耐冷热性能差等缺陷。
基于上述技术问题，本发明的申请人此前提出了发明专利“一种塑料水表外壳”，该专利技术各方面性能较佳，但是模收缩性能以及热变形温度不够，时间久了表面容易氧化变色，以及在耐极端温度方面仍需要提高。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的无线远传水表外壳存在的缺陷，提供了无线远传水表外壳的制备方法。为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：
无线远传水表外壳的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1）按照重量份称取各原料备用：聚丙烯700-1000份、聚碳酸酯150-180份、聚四氟乙烯60-80份、棕刚玉20-25份、白刚玉20-25份、石英砂15-18份、碳化硅15-18份、氮化硅15-18份、白云石12-15份、水镁石12-15份、硅藻土12-15份、玻璃纤维10-12份、乙烯基三甲氧基硅烷10-12份、抗氧剂5-6份、抗紫外线剂3-4份、耐寒增韧剂2-3份；
步骤2）将白刚玉、棕刚玉、石英砂、碳化硅以及氮化硅添加到搅拌机中搅拌均匀，即得混合料A；
步骤3）将白云石以及水镁石依次添加到破碎机中进行破碎，然后与硅藻土混合均匀，再进行研磨，得到粒径为30-50微米的粉末，即为混合料B；
步骤4）将聚碳酸酯以及玻璃纤维依次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至80℃时，加入乙烯基三甲氧基硅烷，维持80℃继续搅拌10min；然后降温至室温，即得混合料C；
步骤5）首先将聚丙烯加入注塑机的注塑螺杆内，再加入混合料C、聚四氟乙烯、抗氧剂、抗紫外线剂以及耐寒增韧剂，在200-220℃加热熔融；随后向注塑螺杆内熔融料中加入混合料A和混合料B得到混合料D；然后将混合料D注射到温度为60-90℃模具内，注射压力为50-60Mpa，然后在50-60Mpa保压15-30min，自然冷却，最后模具开模取件即得。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂168、所述抗紫外线剂为抗紫外线剂UV-531；耐寒增韧剂为耐寒增韧剂E920。
所述白刚玉、棕刚玉、石英砂、碳化硅以及氮化硅的粒径均为30-50um。
本发明取得的有益效果主要包括但是不限于以下几个方面：
本发明采用塑料原料为主要材料，制备方法简单可操作性强，适合工业化生产，配伍合理，大大提高了塑料的性能，同时避免了使用金属原料对水质的污染；聚丙烯耐热、耐腐蚀、密度小，缺点是耐低温冲击性差，较易老化，本发明采用多种原料对聚丙烯进行了改性，提高了聚丙烯的性能，制备的水表外壳质量轻、强度大、耐低温，使用寿命长；本发明通过添加合适质量和粒径的白刚玉、棕刚玉、石英砂、碳化硅以及氮化硅，对基体材料填充增强，提高了抗弯拉伸强度以及冲击强度；通过对玻璃纤维改性，提高了其韧性和相容性，使得外壳的耐腐蚀性能也大大提高；本发明制备的水表外壳稳定性能好，耐老化耐低温，能够适应各种不同的环境，适用范围广。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
无线远传水表外壳的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1）按照重量称取各原料备用：聚丙烯700份、聚碳酸酯150份、聚四氟乙烯60份、棕刚玉20份、白刚玉20份、石英砂15份、碳化硅15份、氮化硅15份、白云石12份、水镁石12份、硅藻土12份、玻璃纤维10份、乙烯基三甲氧基硅烷10份、抗氧剂5份、抗紫外线剂3份、耐寒增韧剂2份；
步骤2）将白刚玉、棕刚玉、石英砂、碳化硅以及氮化硅添加到搅拌机中搅拌均匀，即得混合料A；
步骤3）将白云石以及水镁石依次添加到破碎机中进行破碎，然后与硅藻土混合均匀，再进行研磨，得到粒径为30微米的粉末，即为混合料B；
步骤4）将聚碳酸酯以及玻璃纤维依次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至80℃时，加入乙烯基三甲氧基硅烷，维持80℃继续搅拌10min；然后降温至室温，即得混合料C；
步骤5）首先将聚丙烯加入注塑机的注塑螺杆内，再加入混合料C、聚四氟乙烯、抗氧剂、抗紫外线剂以及耐寒增韧剂，在200℃加热熔融；随后向注塑螺杆内熔融料中加入混合料A和混合料B得到混合料D；然后将混合料D注射到温度为60℃模具内，注射压力为50Mpa，然后在50Mpa保压30min，自然冷却，最后模具开模取件即得。
所述抗氧剂为抗氧剂168、所述抗紫外线剂为抗紫外线剂UV-531；耐寒增韧剂为耐寒增韧剂E920。所述白刚玉、棕刚玉、石英砂、碳化硅以及氮化硅的粒径均为30um。
实施例2
无线远传水表外壳的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1）按照重量称取各原料备用：聚丙烯1000份、聚碳酸酯180份、聚四氟乙烯80份、棕刚玉25份、白刚玉25份、石英砂18份、碳化硅18份、氮化硅18份、白云石15份、水镁石15份、硅藻土15份、玻璃纤维12份、乙烯基三甲氧基硅烷12份、抗氧剂6份、抗紫外线剂4份、耐寒增韧剂3份；
步骤2）将白刚玉、棕刚玉、石英砂、碳化硅以及氮化硅添加到搅拌机中搅拌均匀，即得混合料A；
步骤3）将白云石以及水镁石依次添加到破碎机中进行破碎，然后与硅藻土混合均匀，再进行研磨，得到粒径为50微米的粉末，即为混合料B；
步骤4）将聚碳酸酯以及玻璃纤维依次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至80℃时，加入乙烯基三甲氧基硅烷，维持80℃继续搅拌10min；然后降温至室温，即得混合料C；
步骤5）首先将聚丙烯加入注塑机的注塑螺杆内，再加入混合料C、聚四氟乙烯、抗氧剂、抗紫外线剂以及耐寒增韧剂，在220℃加热熔融；随后向注塑螺杆内熔融料中加入混合料A和混合料B得到混合料D；然后将混合料D注射到温度为90℃模具内，注射压力为60Mpa，然后在60Mpa保压15min，自然冷却，最后模具开模取件即得。
所述抗氧剂为抗氧剂168、所述抗紫外线剂为抗紫外线剂UV-531；耐寒增韧剂为耐寒增韧剂E920。所述白刚玉、棕刚玉、石英砂、碳化硅以及氮化硅的粒径均为30-50um。
实施例3
本发明制备的无线远传水表外壳的性能测试：
1、针对本发明实施例1和2制备的外壳进行性能测试；其中模收缩按照ASTMD955检测标准；热变形温度按ASTMD648检测标准；耐燃性能按照UL94检测标准；弯曲强度按ASTMD790检测标准；拉伸强度和延伸率根据ASTMD638检测标准；缺口冲击强度按ASTMD256检测标准。所得材料的测试结果见表1：
表1
2、我们在-70℃检测了本发明实施例2外壳的机械性能，其中120小时试验，弯曲强度和拉伸强度分别保持99.3%和99.4%，具备较好的稳定性；将实施例2的外壳放置于100℃热水中120小时，取出后，表面无明显变化，弯曲强度和拉伸强度分别保持97.3%和97.7%。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本案作了详尽的说明，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。