本发明涉及厕所卫生用具技术领域，具体涉及一种复合材料马桶及其制造方法。
背景技术：
马桶是厕所卫生用具最重要的一种，随着人们生活水平的提高，对于马桶的要求也越来越高。目前，公知的马桶的桶身主要为陶瓷材料和亚克力材料为主，陶瓷马桶易碎，怕磕碰，亚克力材料表面硬度不高，容易出现划痕。
因此，非常有必要设计一种不易碎、且表面强度高的复合材料马桶身。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种表面光滑、不易碎、且表面强度高，成型周期短，适合大批量生产，易实现自动化，节省劳动力，作业环境好的复合材料马桶及其制造方法。
本发明的技术方案如下：
一种复合材料马桶，包括以下组分制造得到：
天然石英砂44-58重量份；
碳酸钙(或氢氧化铝)26-80重量份；
不饱和聚酯树脂12-30重量份；
低收缩添加剂4-18重量份；
硬脂酸锌0.54-1重量份；
氢氧化钙0.1-1重量份；
过氧化苯甲酸叔丁酯0.2-1重量份；
颜料0-3重量份；
纤维材料3-25重量份。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述纤维材料为碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维的混合物或者其中一种，所述不饱和聚酯树脂为双酚a型不饱和聚酯。低收缩添加剂采用组合型低收缩添加剂，优选嵌段型的聚醋酸-苯乙烯(pvac-st)，这种低收缩添加剂具有优异的综合性能，包括优良的内着色性、优良的低收缩性、良好的微观界面、良好的力学性能及耐小分子渗透性等。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述纤维材料中碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维混合物中各自的重量比为(1-3)：(1.5-2.3)：(5-9)。
第二方面，本发明提供的复合材料马桶的制造方法，包括如下步骤：将各组分按比例在投放到捏合机中捏合成团状材料，根据待制造马桶的重量称好原料，将原料放在预热的金属模具中，经加压、加热后固化成型，组装，得到产品。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述预热，是指将所述金属模具通过加热棒或导热油加温到130-175℃。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述金属模具是根据产品定做专用模具。该模具包括桶身、桶盖和水箱等的专用模具，可以根据需要进行加工。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述加压是将金属模具安装在油压机上加压。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述加热为将金属模具加热。
本发明中，作为一种优选的技术方案，包括如下步骤：
s1、称量各组分，备用；
s2、将各组分按比例投放到双桨捏合机(σ型搅拌桨)中捏合25-35分钟，捏合成团状材料；
s3、通过加热棒或导热油将钢制模具加温到130-155℃，将步骤s2得到的团状材料加入到预热后的钢制模具中，并合模；
s4、冲模：将团状材料在15-25兆帕压力下流动充满整个型腔；
s5、固化：在15-25兆帕的压力下和130-175℃的温度下保持6-20分钟后充分固化；
s6、开模取出制品，组装为成品马桶。
本发明中，天然石英砂的主要化学成分为二氧化硅，具有很强的抗酸性介质浸蚀能力，在本发明中使得马桶表面耐划性大大增强；碳酸钙和氢氧化铝在本发明中均可有效增加或调节材料刚性、韧性、以及弯曲强度,并可改善塑料加工体系的流变性能，降低塑化温度，提高制品尺寸稳定,耐热性，提高了马桶表面光洁性；不饱和聚酯树脂在本发明中一般选用双酚a型不饱和聚酯，双酚a型不饱和聚酯在本发明中使各组分共聚固化后的空间效应增大，阻碍了酯键的水解，使得产品具有较好的耐酸、耐碱及耐水解性能；硬脂酸锌主要作用为润滑和脱模，在本发明中，可以方便产品的脱模时更加顺利，确保产品表面的光洁性能；众所周知，氢氧化钙与高分子材料相容性差，但是发明人在反复的试验中发现，当在原料中加入0.1-1重量份的氢氧化钙时，能够使得产品在加工成型过程中热稳定性更强，也更利于产品的成型，这可能与本发明原料中以天然石英砂、碳酸钙(或氢氧化铝)为主有关；过氧化苯甲酸叔丁酯在本发明中作为双酚a型不饱和聚酯的固化反应引发剂，提高了成型的效果和效率；纤维材料能够非常均匀的分散于组分中增强产品的强度和硬度。
本发明的复合材料马桶及其制造方法，表面光滑、不易碎、且表面强度高，成型周期短，适合大批量生产，易实现自动化，节省劳动力，作业环境好。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
复合材料马桶，包括以下组分制造得到：
天然石英砂44重量份；碳酸钙26重量份；双酚a型不饱和聚酯12重量份；低收缩添加剂6重量份；硬脂酸锌0.54重量份；氢氧化钙0.1重量份；过氧化苯甲酸叔丁酯0.2重量份；纤维材料3重量份。
复合材料马桶的制造方法，包括如下步骤：
s1、按上述比例称量各组分，备用；
s2、将各组分投放到σ型双桨捏合机中捏合25分钟，捏合成团状材料；
s3、通过加热棒将钢制模具加温到130℃，将步骤s2得到的团状材料加入到预热后的钢制模具中，并合模；
s4、冲模：将团状材料在15兆帕压力下流动充满整个型腔；
s5、固化：在15兆帕的压力下和130℃的温度下保持6分钟后充分固化；
s6、开模取出制品，组装为成品马桶。
实施例2
复合材料马桶，包括以下组分制造得到：
天然石英砂58重量份；碳酸钙80重量份；双酚a型不饱和聚酯20重量份；低收缩添加剂10重量份；硬脂酸锌1重量份；氢氧化钙1重量份；过氧化苯甲酸叔丁酯1重量份；颜料钛白粉3重量份；纤维材料25重量份。
复合材料马桶的制造方法，包括如下步骤：
s1、按上述比例称量各组分，备用；
s2、将各组分按比例投放到σ型双桨捏合机中捏合35分钟，捏合成团状材料；
s3、通过加热棒将钢制模具加温到155℃，将步骤s2得到的团状材料加入到预热后的钢制模具中，并合模；
s4、冲模：将团状材料在25兆帕压力下流动充满整个型腔；
s5、固化：在25兆帕的压力下和175℃的温度下保持20分钟后充分固化；
s6、开模取出制品，组装为成品马桶。
实施例3
天然石英砂45重量份；氢氧化铝29重量份；双酚a型不饱和聚酯12重量份；低收缩添加剂6重量份；硬脂酸锌0.54重量份；氢氧化钙0.4重量份；过氧化苯甲酸叔丁酯0.2重量份；纤维材料3重量份。
复合材料马桶的制造方法，包括如下步骤：
s1、按上述比例称量各组分，备用；
s2、将各组分投放到σ型双桨捏合机中捏合25分钟，捏合成团状材料；
s3、通过导热油将钢制模具加温到130℃，将步骤s2得到的团状材料加入到预热后的钢制模具中，并合模；
s4、冲模：将团状材料在15兆帕压力下流动充满整个型腔；
s5、固化：在15兆帕的压力下和130℃的温度下保持6分钟后充分固化；
s6、开模取出制品，组装为成品马桶。
实施例4
复合材料马桶，包括以下组分制造得到：
天然石英砂58重量份；氢氧化铝75重量份；乙烯基树脂20重量份；低收缩添加剂10重量份；硬脂酸锌1重量份；氢氧化钙0.9重量份；过氧化苯甲酸叔丁酯0.7重量份；颜料0.1重量份；纤维材料25重量份。
复合材料马桶的制造方法，包括如下步骤：
s1、按上述比例称量各组分，备用；
s2、将各组分按比例投放到σ型双桨捏合机中捏合35分钟，捏合成团状材料；
s3、通过导热油将钢制模具加温到140℃，将步骤s2得到的团状材料加入到预热后的钢制模具中，并合模；
s4、冲模：将团状材料在25兆帕压力下流动充满整个型腔；
s5、固化：在25兆帕的压力下和175℃的温度下保持20分钟后充分固化；
s6、开模取出制品，组装为成品马桶。
实施例5
复合材料马桶，包括以下组分制造得到：
天然石英砂50重量份；氢氧化铝50重量份；双酚a型不饱和聚酯20重量份；硬脂酸锌0.8重量份；氢氧化钙0.7重量份；过氧化苯甲酸叔丁酯0.8重量份；颜料钛白粉1.5重量份；纤维材料15重量份。
复合材料马桶的制造方法，包括如下步骤：
s1、按上述比例称量各组分，备用；
s2、将各组分按比例投放到σ型双桨捏合机中捏合30分钟，捏合成团状材料；
s3、通过导热油将钢制模具加温到145℃，将步骤s2得到的团状材料加入到预热后的钢制模具中，并合模；
s4、冲模：将团状材料在20兆帕压力下流动充满整个型腔；
s5、固化：在20兆帕的压力下和175℃的温度下保持15分钟后充分固化；
s6、开模取出制品，组装为成品马桶。
将实施例1-5所得的产品和进行测试，与市售的陶瓷马桶、亚克力马桶进行对比。
测试方法：
检测马桶的表面硬度：随机选择实施例1-5产品和陶瓷马桶、亚克力马桶的10处作为测试点标记，将直径为20mm的钢球从1米的高度自由落下，落到测试点，完成撞击后，观察测试点损坏情况，以测试点出现破损的百分率记录。
检测马桶表面的耐划性：随机选择选择实施例1-5产品和陶瓷马桶、亚克力马桶的10处作为测试点标记，利用尖顶划针型耐划伤试验仪对测试点进行划伤测试，观察划痕深度，并记录平均值。
检测马桶的破碎性能：随机选择选择实施例1-5产品和陶瓷马桶、亚克力马桶，用冲击机在相同作用力的条件下对产品进行破碎冲击，记录破碎的情况。
测试结果如下：
通过以上结果证明：
本发明提供的马桶与市售的陶瓷马桶相比，破碎性能和表面硬度得到极大的提升，而与亚克力马桶相比，表面硬度、耐划性提升较大。并且，实施例5的表面硬度、耐化性、破碎性能指标最佳，为本发明最优化的技术方案。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。