一种改进型热熔连接技术的管件结构芯子的制作方法

本发明涉及热熔连接技术领域，具体地说，是一种改进型热熔连接技术的管件结构芯子。

背景技术

在建筑物内冷热水给水系统或散热片采暖系统中，塑料管道的使用占据较高的市场份额，但塑料管道在后期应用过程中也暴露一些问题。比如在高温领域耐压不足，或低温脆性较大，出现漏水、破裂等事故时常发生。金属塑料复合管道因既具有塑料管道良好的卫生性能以及热熔可连接性，又具有金属管道的强度以及刚度，使得在一些高温领域使用也越来越多。管道在使用过程中，一个重要关键点在于管材与管件的连接是否可靠，能否保证后期的正常运行。目前市场上金属塑料复合管道的连接主要分为两种：一种是采用普通的塑料管件与金属塑料复合管道直接热熔连接，在焊接处金属层没有密封，这样就存在一个质量隐患，在后期热水使用过程中，不断冲刷金属层，就会导致金属层的腐蚀，进而金属层与塑料层分层。另一种连接方式为：采用一种双热熔结构，将金属层在热熔连接时候，密封起来。但是因管材规格不同，不同壁厚的产品需要不同的管件结构，所需模具就非常多，单次投入就很高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改进型热熔连接技术的管件结构芯子。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种改进型热熔连接技术的管件结构芯子，其特征在于，芯子整体结构成“t”字形，“t”字形上部与管材的平均外径一致，厚度为3-5mm，“t”字形下部与管材的内径尺寸一致，壁厚为3-5mm。保证芯子可以插入管材内部。

“t”字形中间为圆柱形中空结构，内径约小于管材内径6-10mm。

“t”字形最下部呈楔形结构，便于芯子的插入。

一种改进型热熔连接技术的管件结构芯子，在热熔连接时，将芯子插入管材内部，用于封堵塑料复合管的金属层，芯子与管材的塑料层为同种材质，保证两者在后期热熔连接的可靠性。该技术热熔连接时，所需一种专用的热熔模具，模具一端用于将芯子与管材熔为一体，模具的另一端热熔管件，然后将管材与管件连接为一体。

该技术涉及一种专用热熔连接模具，模具阴模端呈凸槽式结构，阳模成凸型结构。

在热熔连接时，将芯子插入管材内部后，插入模具阴模带凸槽那端，管件插入模具阳模端，带加热熔融后，两者直接进行热熔连接。

所述的管件结构芯子采用与管材的塑料层的相同材质的材料，进行注塑成型。

管材的塑料层的材料，具体为ppr材料和改性ppr粒子组成，改性ppr粒子在塑料复合管塑料层中的质量分数为10～20％，

改性ppr粒子的制备方法，其具体步骤为：

纳米氧化锌的碱性溶液与酸化活化后的磷酸锆溶液进行超声搅拌，得到中间溶液；然后在中间溶液中加入的硫酸氧钛水溶液中进行浸泡处理，浸泡处理3～4.5小时，过滤后在空气环境中以4℃/min的升温速率升至120℃，恒温2小时，然后在氮气保护氛围下再以8℃/min的升温速率升至400℃，恒温4小时，即得到磷酸锆复合物；以乙醇溶液为分散剂，加入磷酸锆复合物和氧化石墨烯，然后过滤分离干燥得到磷酸锆-氧化锌复配抗菌剂；将磷酸锆-氧化锌复配抗菌剂，pp相容剂以及ppr粒子共混挤出得到改性ppr粒子。

纳米氧化锌的碱性溶液与酸化活化后的磷酸锆溶液的体积比为1:7；

纳米氧化锌的碱性溶液与硫酸氧钛水溶液的体积比为1:1；

纳米氧化锌的碱性溶液中的纳米氧化锌的质量负数为5～7％；

酸化活化后的磷酸锆溶液的多孔磷酸锆的质量负数为5～7％；

硫酸氧钛水溶液中的硫酸氧钛质量负数为5～7％；

磷酸锆复合物和氧化石墨烯的质量比为7:1；

乙醇溶液中的乙醇与氧化石墨烯的质量比为13:1；

在改性ppr粒子中，磷酸锆-氧化锌复配抗菌剂的质量分数为2～4％，pp相容剂的质量分数为0.1～1％。

pp相容剂可以为马来酸酐接枝pp相容剂等。

酸化后的多孔磷酸锆的溶液：一般是强酸混合物，比如硝酸与双氧水的混合溶液，其中硝酸溶液的质量分数为11～16％，双氧水溶液的质量分数为10～15％；将磷酸锆在80～90℃条件下浸泡3～6h。

纳米氧化锌的碱性溶液：将纳米氧化锌采用超声搅拌的分散方法，将纳米氧化锌分散在ph为8～9的去离子水的碱性溶液中，高速搅拌转速为3000～4600转/分钟，分散时间为3.5～4.5h，得到纳米氧化锌的碱性溶液。

纳米氧化锌的碱性溶液与酸化活化后的磷酸锆溶液进行超声搅拌，得到中间悬浮液；利用纳米氧化锌的碱性溶液与酸化活化后的磷酸锆溶液利用其酸碱中和反应将纳米氧化锌通过化学接枝的方法接枝到多孔磷酸锆中，同时利用多孔磷酸锆的多孔性，将硫酸氧钛溶于其孔隙中，利用高温生成二氧化钛，起到进一步抗菌的效果。同时利用氧化石墨烯自身的抗菌效果，而与纳米氧化锌以及二氧化钛达到协同抗菌的功能。这是以多孔磷酸锆为载体，复合纳米氧化锌，二氧化钛以及石墨烯的协同抗菌剂。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

该技术主要优势在于解决金属塑料复合管连接时，金属层没有密封的问题，其次只需要开发一款匹配的芯子结构，普通塑料管件也可以用于金属塑料复合管的连接，具有一定应用价值。

附图说明

图1芯子结构示意图；

图2为本发明的芯子侧视图；

图3为本发明的芯子俯视图；

图4为本发明的模具阴模侧视图；

图5为本发明的模具阳模侧视图。

具体实施方式

以下提供本发明一种改进型热熔连接技术的管件结构芯子的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1,2,3,4,5，一种改进型热熔连接技术的管件结构芯子，其特征在于，芯子整体结构成“t”字形，“t”字形上部与管材的平均外径一致，厚度为3-5mm，“t”字形下部与管材的内径尺寸一致，壁厚为3-5mm。保证芯子可以插入管材内部。

“t”字形中间为圆柱形中空结构，内径约小于管材内径6-10mm。

“t”字形最下部呈楔形结构，便于芯子的插入。

所述的管件结构芯子采用与塑料复合管塑料层相同材质的材料，进行注塑成型。

一种改进型热熔连接技术，在管道连接时，先将芯子插入管材内部，然后将两者一同插入模具的阴模，与此同时管件插入模具的阳模，进行加热，待塑料均成熔融状态后，立即把管材与管件从阴阳模上面同时取下，迅速无旋转地将管材插入到管件内部，使接头处形成均匀凸缘。刚完成的连接件应避免受外力，带自然冷却后方可是使用。

所述的管件结构芯子采用与管材的塑料层的相同材质的材料，进行注塑成型。

管材的塑料层的材料，具体为ppr材料和改性ppr粒子组成，改性ppr粒子在塑料复合管塑料层中的质量分数为15％，

改性ppr粒子的制备方法，其具体步骤为：

纳米氧化锌的碱性溶液与酸化活化后的磷酸锆溶液进行超声搅拌，得到中间溶液；然后在中间溶液中加入的硫酸氧钛水溶液中进行浸泡处理，浸泡处理3～4.5小时，过滤后在空气环境中以4℃/min的升温速率升至120℃，恒温2小时，然后在氮气保护氛围下再以8℃/min的升温速率升至400℃，恒温4小时，即得到磷酸锆复合物；以乙醇溶液为分散剂，加入磷酸锆复合物和氧化石墨烯，然后过滤分离干燥得到磷酸锆-氧化锌复配抗菌剂；将磷酸锆-氧化锌复配抗菌剂，pp相容剂以及ppr粒子共混挤出得到改性ppr粒子。

纳米氧化锌的碱性溶液与酸化活化后的磷酸锆溶液的体积比为1:7；

纳米氧化锌的碱性溶液与硫酸氧钛水溶液的体积比为1:1；

纳米氧化锌的碱性溶液中的纳米氧化锌的质量负数为6％；

酸化活化后的磷酸锆溶液的多孔磷酸锆的质量负数为6％；

硫酸氧钛水溶液中的硫酸氧钛质量负数为6％；

磷酸锆复合物和氧化石墨烯的质量比为7:1；

乙醇溶液中的乙醇与氧化石墨烯的质量比为13:1；

在改性ppr粒子中，磷酸锆-氧化锌复配抗菌剂的质量分数为3％，pp相容剂的质量分数为0.5％；

酸化后的多孔磷酸锆的溶液：一般是强酸混合物，比如硝酸与双氧水的混合溶液，其中硝酸溶液的质量分数为11～16％，双氧水溶液的质量分数为10～15％；将磷酸锆在80～90℃条件下浸泡3～6h。

纳米氧化锌的碱性溶液：将纳米氧化锌采用超声搅拌的分散方法，将纳米氧化锌分散在ph为8～9的去离子水的碱性溶液中，高速搅拌转速为3000～4600转/分钟，分散时间为3.5～4.5h，得到纳米氧化锌的碱性溶液。

管材的塑料层的抗菌性能为对大肠杆菌的抗菌性为96％，金黄色葡萄糖球菌的抗菌性为96％。

实施例2

请参见附图1,2,3,4,5，一种改进型热熔连接技术的管件结构芯子，其特征在于，芯子整体结构成“t”字形，“t”字形上部与管材的平均外径一致，厚度为3-5mm，“t”字形下部与管材的内径尺寸一致，壁厚为3-5mm。保证芯子可以插入管材内部。

“t”字形中间为圆柱形中空结构，内径约小于管材内径6-10mm。

“t”字形最下部呈楔形结构，便于芯子的插入。

所述的管件结构芯子采用与塑料复合管塑料层相同材质的材料，进行注塑成型。

一种改进型热熔连接技术，在管道连接时，先将芯子插入管材内部，然后将两者一同插入模具的阴模，与此同时管件插入模具的阳模，进行加热，待塑料均成熔融状态后，立即把管材与管件从阴阳模上面同时取下，迅速无旋转地将管材插入到管件内部，使接头处形成均匀凸缘。刚完成的连接件应避免受外力，带自然冷却后方可是使用。

所述的管件结构芯子采用与管材的塑料层的相同材质的材料，进行注塑成型。

管材的塑料层的材料，具体为ppr材料和改性ppr粒子组成，改性ppr粒子在塑料复合管塑料层中的质量分数为15％，

改性ppr粒子的制备方法，其具体步骤为：

纳米氧化锌的碱性溶液与酸化活化后的磷酸锆溶液进行超声搅拌，得到中间溶液；然后过滤分离干燥得到磷酸锆-氧化锌复配抗菌剂；将磷酸锆-氧化锌复配抗菌剂，pp相容剂以及ppr粒子共混挤出得到改性ppr粒子。

纳米氧化锌的碱性溶液与酸化活化后的磷酸锆溶液的体积比为1:7；

纳米氧化锌的碱性溶液与硫酸氧钛水溶液的体积比为1:1；

纳米氧化锌的碱性溶液中的纳米氧化锌的质量负数为6％；

酸化活化后的磷酸锆溶液的多孔磷酸锆的质量负数为6％；

在改性ppr粒子中，磷酸锆-氧化锌复配抗菌剂的质量分数为3％，pp相容剂的质量分数为0.5％；

酸化后的多孔磷酸锆的溶液：一般是强酸混合物，比如硝酸与双氧水的混合溶液，其中硝酸溶液的质量分数为11～16％，双氧水溶液的质量分数为10～15％；将磷酸锆在80～90℃条件下浸泡3～6h。

纳米氧化锌的碱性溶液：将纳米氧化锌采用超声搅拌的分散方法，将纳米氧化锌分散在ph为8～9的去离子水的碱性溶液中，高速搅拌转速为3000～4600转/分钟，分散时间为3.5～4.5h，得到纳米氧化锌的碱性溶液。

管材的塑料层的抗菌性能为对大肠杆菌的抗菌性为81％，金黄色葡萄糖球菌的抗菌性为81％。

实施例3

请参见附图1,2,3,4,5，一种改进型热熔连接技术的管件结构芯子，其特征在于，芯子整体结构成“t”字形，“t”字形上部与管材的平均外径一致，厚度为3-5mm，“t”字形下部与管材的内径尺寸一致，壁厚为3-5mm。保证芯子可以插入管材内部。

“t”字形中间为圆柱形中空结构，内径约小于管材内径6-10mm。

“t”字形最下部呈楔形结构，便于芯子的插入。

所述的管件结构芯子采用与塑料复合管塑料层相同材质的材料，进行注塑成型。

一种改进型热熔连接技术，在管道连接时，先将芯子插入管材内部，然后将两者一同插入模具的阴模，与此同时管件插入模具的阳模，进行加热，待塑料均成熔融状态后，立即把管材与管件从阴阳模上面同时取下，迅速无旋转地将管材插入到管件内部，使接头处形成均匀凸缘。刚完成的连接件应避免受外力，带自然冷却后方可是使用。

所述的管件结构芯子采用与管材的塑料层的相同材质的材料，进行注塑成型。

管材的塑料层的材料，具体为ppr材料和改性ppr粒子组成，改性ppr粒子在塑料复合管塑料层中的质量分数为15％，

改性ppr粒子的制备方法，其具体步骤为：

纳米氧化锌的碱性溶液与酸化活化后的磷酸锆溶液进行超声搅拌，得到中间溶液；然后在中间溶液中加入的硫酸氧钛水溶液中进行浸泡处理，浸泡处理3～4.5小时，过滤后在空气环境中以4℃/min的升温速率升至120℃，恒温2小时，然后在氮气保护氛围下再以8℃/min的升温速率升至400℃，恒温4小时，即得到磷酸锆复合物；将磷酸锆复合物，pp相容剂以及ppr粒子共混挤出得到改性ppr粒子。

纳米氧化锌的碱性溶液与酸化活化后的磷酸锆溶液的体积比为1:7；

纳米氧化锌的碱性溶液与硫酸氧钛水溶液的体积比为1:1；

纳米氧化锌的碱性溶液中的纳米氧化锌的质量负数为6％；

酸化活化后的磷酸锆溶液的多孔磷酸锆的质量负数为6％；

硫酸氧钛水溶液中的硫酸氧钛质量负数为6％；

磷酸锆复合物和氧化石墨烯的质量比为7:1；

乙醇溶液中的乙醇与氧化石墨烯的质量比为13:1；

在改性ppr粒子中，磷酸锆复合物的质量分数为3％，pp相容剂的质量分数为0.5％；

酸化后的多孔磷酸锆的溶液：一般是强酸混合物，比如硝酸与双氧水的混合溶液，其中硝酸溶液的质量分数为11～16％，双氧水溶液的质量分数为10～15％；将磷酸锆在80～90℃条件下浸泡3～6h。

纳米氧化锌的碱性溶液：将纳米氧化锌采用超声搅拌的分散方法，将纳米氧化锌分散在ph为8～9的去离子水的碱性溶液中，高速搅拌转速为3000～4600转/分钟，分散时间为3.5～4.5h，得到纳米氧化锌的碱性溶液。

管材的塑料层的抗菌性能为对大肠杆菌的抗菌性为88％，金黄色葡萄糖球菌的抗菌性为88％。

实施例2，实施例3的抗菌性与实施例1相比，下降明显，实施例3和实施例1相比，下降了10％左右，其缺少氧化石墨烯的复配工艺，而实施例2与实施例3相比，抗菌性下降了10％左右，其缺少二氧化钛的加入工艺流程，因此，可见本申请的抗菌剂的复配步骤是缺一不可的，是一个较优的技术方案。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。