[发明专利]一种高强度仪表壳及其生产工艺

权利要求书

1.一种高强度仪表壳，其特征在于，包括透视窗（1）、保护套（2）和高分子壳体（3），透视窗（1）位于保护套（2）内部，且透视窗（1）与保护套（2）固定连接，保护套（2）远离透视窗（1）的一端设置有外螺纹，高分子壳体（3）为一端封闭且空心的圆柱体，高分子壳体（3）远离其封闭端设置有与保护套（2）相匹配的内螺纹，高分子壳体（3）与保护套（2）螺纹连接；

所述透视窗（1）由透明玻璃组成，所述保护套（2）由不锈钢材料或铝合金材料组成；

所述高分子壳体（3）包括以下重量份原料：PC/ABS合金60-80份、复合凝胶15-30份、复合抗老化剂1-3份、偶联剂0.3-2份、润滑剂0.3-0.5份、抗菌剂0.1-0.8份和增韧剂1-2份；

该高分子壳体（3）由以下步骤制成：

第一步、将PC/ABS合金加入反应釜中，以5℃/min升温速率升温至240℃，保温加热6min后，向反应釜中加入复合凝胶、增韧剂，转速400r/min条件下，搅拌20min后向反应釜中加入偶联剂，转速不变搅拌5min后，加入复合抗老化剂、润滑剂和抗菌剂，继续搅拌1.5h，得到混合料；

第二步、将混合料转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，控制主加料口到挤出模头各区温度为一区180-190℃、二区190-200℃、三区200-220℃、四区220-240℃、五区240-260℃、六区270-275℃，主机转速65Hz，得到母料；

第三步、将母料在通风干燥箱中于90℃干燥6h，之后用注塑机注塑成型，注塑温度285℃，即得所述高分子壳体（3）。

2.根据权利要求1所述的一种高强度仪表壳，其特征在于，所述复合凝胶由以下步骤制成：

步骤S11、将硫酸和硝酸按照体积比3:1加入烧杯中，设置转速1200r/min，控制温度60℃，磁力搅拌20min，得混酸溶液，向混酸溶液中加入碳纳米管，两次等量加入，转速不变继续搅拌2-3h，冷却至室温后，加入去离子水，转速60r/min条件下搅拌10min后，真空抽滤，滤饼用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性，随后在-18℃的环境中冷冻3-4h，再转移至冷冻干燥机中于-45℃下冷冻干燥48h，得中间体1；

步骤S12、将无水乙醇加入反应器中，向反应器中加入质量分数50%的氨水和中间体1，于频率30-50kHz下超声分散30min后，设置转速1500r/min，磁力搅拌15min，获得悬浮液，向悬浮液中滴加正硅酸乙酯，3分钟内滴加结束，滴加结束后，将悬浮液转移至磁力搅拌器上，设置转速1000r/min，室温条件下，搅拌12h后，于转速5000r/min，温度20℃下离心处理5min，离心结束后，倒掉上层废液，加入去离子水再次进行离心，重复上述离心步骤3-4次，真空抽滤，滤饼用质量分数30%乙醇溶液洗涤4-5次，最后于-45℃下冷冻干燥48h，得中间体2；

步骤S13、将中间体2和甲苯加入烧杯中，水浴加热至80-85℃，然后向烧杯中加入硅烷偶联剂，升温至沸腾回流并保持回流状态反应8-12h，然后降至室温，过滤，滤饼先后用乙醇和去离子水分别洗涤2次，最后冷冻干燥，得中间体3；将氧化石墨烯、中间体3、对苯胺和二甲基亚砜加入反应釜中，频率35kHz下超声分散10min，60℃下保温反应2h，然后抽滤，滤饼用质量分数35%的乙醇溶液洗涤3-5次，最后于65℃烘箱中干燥至恒重，得中间体4；

步骤S14、将芳纶纤维、叔丁醇钾和二甲基亚砜按照质量比2:2:96加入反应容器中，于温度40℃下磁力搅拌48h，得芳纶纤维分散液，将中间体4和二甲基亚砜按照质量比2:98加入烧杯中，于频率45kHz下超声分散20min，得中间体4分散液，将芳纶纤维分散液和中间体4分散液按照质量比20:13-14加入反应釜中，转速200-300r/min条件下，混合30min后，即得所述复合凝胶。

3.根据权利要求2所述的一种高强度仪表壳，其特征在于，步骤S11中所述混酸溶液和碳纳米管用量比为200mL：1-3；步骤S12中所述无水乙醇、氨水、中间体1和正硅酸乙酯的用量比为500mL：16-20mL：0.5g：20mL；步骤S13中所述中间体2、甲苯和硅烷偶联剂的用量比为1g：10mL：4-5mL，硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH-550、KH-450或KH-792中的一种，氧化石墨烯、中间体3、对苯胺和二甲基亚砜的用量比为1g：1g：4g：50-80mL。