专利名称：一种树脂基复合材料洁具五金件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种以树脂和硅灰石为主要复合材料的洁具五金件，该洁具五金件包
括各种厨卫水龙头壳体、地漏组件及水表表壳等，本发明还公开了该洁具五金件的制备方 法。
背景技术：
目前常用的各种厨卫水龙头壳体有采用铜锌合金材料翻砂浇铸成型，然后打磨平 整后抛光再进行电镀完成，存在工序烦琐，生产效率低下的问题；其次，生产中要应用大量 的金属资源，成本较高；最后，现在的洁具五金件的生产需把金属溶化后进行浇铸，属于高 能耗、高碳排放领域，尤其对当今社会所要求的节能减排不相符合。也有采用不锈钢制作 的，技术文献可参考申请号为01114607. 9的中国发明专利申请公开《一种不锈钢水龙头的 加工方法》(公开号CN1323665A)，该方法的加工工序为落料一弯曲一压形一冲开口一翻边 —水嘴拉伸一切口一线割一焊接口一焊接一抛光一成品，其中翻边采用二次翻边，其开口 翻成半圆柱体和槽形直面，再经水咀拉伸工序中的模具把槽形直面向内压弯拉钊弯折；并 与后部的半圆柱连接成一个合格的整圆；又可参考申请号为01132264. 0的中国发明专利 申请公开《冷挤压金属管水龙头的加工方法》(公开号CN1419971A)，该申请采用冷挤压工 艺，同样存在工序繁琐，且需要大量金属资源的问题。 为减少金属用量，有采用陶瓷和塑料制作的。采用陶瓷制作的可参考申请号 为200810028816.X的中国发明专利申请公开《一种陶瓷水龙头及其制造方法》(公开 号CN101294633A)，陶瓷需要烧制，对环境不友好，同时生产工艺中要应用到很多稀土资 源；采用塑料制作的，如申请号为200510024654.9的中国发明专利申请公开《一种塑料 水龙头及其制造方法》(公开号CN1786529A)，类似的技术文献还可以参考CN1851305A、 CN101101072A、 CN101216124A等，由于塑料存在老化的性质，使用期限受到一定限制，同时 塑料强度不够也是它不能推广的一个因素。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种造价低廉、环保、 使用期限长的树脂基复合材料洁具五金件。 本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种造价低廉、环保、使用期限长的树 脂基复合材料洁具五金件的制备方法。 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种树脂基复合材料洁具五金 件，其特征在于采用原料经过混合、注射或压制、模具固化而制得，所述原料的组分及其重 量配比如下 不饱和聚酯树脂 8 19
聚酯型防收縮剂 8 12
增强纤维 13 46
硅灰石 20 40
氢氧化铝 5 8
引发剂 1 3
色桨 1 5。 作为优选，所述的不饱和聚酯树脂由苯乙烯稀释不饱和树脂而制得，其中苯乙烯 和不饱和树脂的重量配比满足
苯乙烯 60 65
不饱和树脂 35 40。 作为优选，所述的不饱和树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂或间苯型不饱和聚酯树 脂。 作为优选，所述的聚酯型防收縮剂由苯乙烯稀释具有防收縮功能的聚酯而制得， 其中苯乙烯和聚酯的重量配比满足
苯乙烯 33 37
聚酯 35 40。 作为优选，所述的增强纤维为尼龙纤维、聚酯纤维及玻璃纤维中的至少一种。
作为优选，所述的引发剂包括过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化苯甲酰，并且满足过 氧化苯甲酸叔丁酯与过氧化苯甲酰的重量配比为1 : 2。 制备制备树脂基复合材料洁具五金件的方法主要采用注射和压制两种，具体如 下 —种制备树脂基复合材料洁具五金件的方法，其特征在于包括如下步骤
①取各原料组分并混合搅拌均匀成稠状复合材料； ②将步骤①所得的复合材料在40 5(TC温控下，进行预固化，固化时间为10 15小时; ③预固化后的复合材料注入热固型注塑机的注射设备中； ④通过注射设备将复合材料注射到模具中，模具加热并保持温度在150°C
18(TC保压固化； ⑤打开模具取出成品。 进一步，步骤④中模具进行抽取真空，真空度为-0. 06 -0. 09帕，注射时采用高 压注射，注射压力为每平方厘米100kg，注射后固化保压时间为1分钟以上。
—种制备树脂基复合材料洁具五金件的方法，其特征在于包括如下步骤
①取各原料组分并混合搅拌均匀成稠状复合材料； ②将步骤①所得的复合材料在40 5(TC温控下，进行预固化，固化时间为10 15小时; ③然后在模具中压制成型，并先在80 IO(TC温度环境里保持20 50分钟，后在 130 14(TC温度环境里保持1 1. 5小时；
④冷却后脱模得成品。 与现有技术相比，本发明的优点在于采用低廉的硅灰石作为主要原料，通过高压 注射或压制到模具内固化制得，因为原料国内储量大，成本低廉，且无需高温浇铸、能耗低， 劳动强度减轻，效率高，产品易于规模化生产，次品率低，且具有节约国家的战略物资资源，减少对金属资源的依赖，保护金属资源的消耗，节能减排，资源综合利用，低碳排放、低耗 能，同时所得产品本身强度和韧性高，自洁性佳，耐磨性好，不易积污垢。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
制备洁具五金件产品的方法主要包括以下几个步骤 ①用高性能改性的不饱和聚酯树脂混入硅灰石、氢氧化铝各种粒径的粉料、尼龙
纤维、聚酯纤维、玻璃纤维、色浆和引发剂，经捏合机搅拌捏合成团状复合材料； ②将稠状复合材料注入特制的注射设备的料筒中； ③根据所生产的洁具五金件的材料用量输入固热型注塑机电脑控制程序中，定量 射出机构采用活塞式机筒高压注入洁具五金件金属模具中； ④洁具五金件产品的金属注射模具采用电热棒加热或油导入加热，加热温度保持 在150 180°C ，对洁具五金件产品的金属模具抽取真空，真空度为-0. 06 -0. 09帕斯卡， 使所生产的洁具五金件产品密实无气孔； ⑤复合材料高压注射进金属模具中，高温加热固化和保压1分钟以上，可消除产 品收縮变形； ⑥洁具五金件产品固化后用机械打开金属模具，使用顶出装置把产品从模具中顶 出，然后用机械手把洁具五金件产品从模具中取出放置于产品检验和包装流水线上。另外也可以用压制替代注射。
原料的组分及其重it配比如下不饱和聚酯树脂8 19聚酯型防收縮剂8 12增强纤维13 46硅灰石20 40氢氧化铝5 8引发剂1 3色浆1 5。 其中，不饱和聚酯树脂由苯乙烯稀释不饱和树脂而制得，其中苯乙烯和不饱和树
脂的重量配比满足 苯乙j;希 60 65 不饱和树脂 35 40。 不饱和树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂或间苯型不饱和聚酯树脂。 聚酯型防收縮剂由苯乙烯稀释具有防收縮功能的聚酯而制得，其中苯乙烯和聚酯
的重量配比满足 苯乙烯 33 37 聚酯 35 40。 以下为各个配方不同的实施例 实施例1， 18份上纬928不饱和聚酯树脂，12份上纬7310聚酯型防收縮剂，8份尼 龙66短切纤维，12份聚酯短切纤维，40份1250目或60Q目硅灰石微粒，氢氧化铝微粒5份、3份色浆，2份过氧苯甲酰(BP0)和l份氧苯甲酸叔丁酯(TBPB)引发剂充分混合。混合物 在40 5(TC温度环境里预固化12小时，然后在模具中压制成型，并在8(TC温度环境里保 持半小时，在130 14(TC温度环境里保持1小时。压制制品冷却后脱模即得产品。
固化材料的抗张拉强度可达70MPa，抗压和抗弯强度都超过100MPa。所得制品的 表面光滑，铅笔硬度达到6H。经上海市质量监督检验技术研究院检验，制品6(TC水浸泡2 小时，高锰酸钾检测结果为1. 3mg/L。参照(中华人民共和国国家标准GB9687-88)《食品 包装用聚乙烯成型品卫生标准》高锰酸钾耗能《10mg/L。 实施例2， 16份上纬928不饱和聚酯树脂，10份上纬7310聚酯型防收縮剂，12份尼 龙66短切纤维，15聚酯短切纤维，38份1250目或600目硅灰石微粒，氢氧化铝微粒5份、2 份色浆，2份过氧苯甲酰(BPO)和l份氧苯甲酸叔丁酯(TBPB)引发剂充分混合。混合物在 40 5(TC温度环境里预固化12小时，然后在150 18(TC温度下在模具中注塑成型，制品 冷却后，经150°C 1小时的后固化，脱模得成品。 固化材料的抗张拉强度可达70MPa，抗压和抗弯强度都超过lOOMPa。所得制品的 表面光滑，铅笔硬度达到6H。经上海市质量监督检验技术研究院检验，制品6(TC水浸泡2 小时，高锰酸钾检测结果为1. 3mg/L。参照(中华人民共和国国家标准GB9687-88)《食品 包装用聚乙烯成型品卫生标准》高锰酸钾耗能《10mg/L。 实施例3， 17份上纬928不饱和聚酯树脂，11份上纬7310聚酯型防收縮剂，7份尼 龙66短切纤维，12份6毫米玻璃纤维，39份1250目或600目硅灰石微粒，氢氧化铝微粒6 份、4份色浆，2份过氧苯甲酰(BPO)和l份氧苯甲酸叔丁酯(TBPB)引发剂充分混合。混合 物在40 5(TC温度环境里预固化12小时，然后在150 18(TC温度下在模具中注塑成型， 制品冷却后，经150°C 1小时的后固化，脱模后即得成品。 所得制品的表面光滑，呈现类似大理石的花纹，铅笔硬度达到5H和6H。经上海市 质量监督检验技术研究院检验，制品6(TC水浸泡2小时，高锰酸钾检测结果为1. 3mg/L。参 照(中华人民共和国国家标准GB9687-88)《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》高锰酸钾 耗能《10mg/L。 实施例4， 19份上纬928不饱和聚酯树脂，9份上纬7310聚酯型防收縮剂，8份尼 龙66短切纤维，11份24毫米玻璃纤维，36份1250目或600目硅灰石微粒，氢氧化铝微粒8 份、3份色浆，2份过氧苯甲酰(BPO)和l份氧苯甲酸叔丁酯(TBPB)引发剂充分混合。混合 物在40 5(TC温度环境里预固化12小时，然后在150 18(TC温度下在模具中注塑成型， 制品冷却后，经15(TC l小时的后固化，脱模得成品。所得制品的表面有类似大理石的花纹 和凹凸。 实施例5， 15份上纬928不饱和聚酯树脂，8份上纬7310聚酯型防收縮剂，9份尼 龙66短切纤维，10份24毫米或6毫米玻璃纤维，20份1250目或600目硅灰石微粒，5份氢 氧化铝微粒，2份色浆，2份过氧苯甲酰(BPO)和l份氧苯甲酸叔丁酯(TBPB)引发剂充分混 合。混合物在40 5(TC温度环境里预固化12小时，然后在150 18(TC温度下在模具中 注塑成型，制品冷却后，经15(TC l小时的后固化，脱模后得成品。所得制品的表面光滑，呈 现玉石般的视觉。 上述实施例中的上纬928为上纬企业股份有限公司生产的不饱和聚脂树脂，其不 饱和树脂固含量为35% 40%，其余为苯乙烯；上纬7310为上纬企业股份有限公司生产的聚酯型防收縮剂，其聚酯固含量为63% 67%，其余为苯乙烯。 各实施例中的洁具五金件可以是洗脸盆和浴缸笼头，淋浴用笼头和花洒、洗脸盆、 浴缸、水槽下水、厨房水槽笼头、地漏、水表表壳等。生产的洁具五金件根据不同的配套要求 和需要，表面可以镀铬、镀银、镀金等。
权利要求
一种树脂基复合材料洁具五金件，其特征在于采用原料经过混合、注射或压制、模具固化而制得，所述原料的组分及其重量配比如下不饱和聚酯树脂8～19聚酯型防收缩剂8～12增强纤维 13～46硅灰石20～40氢氧化铝 5～8引发剂1～3色浆 1～5。
2. 根据权利要求1所述的树脂基复合材料洁具五金件，其特征在于所述的不饱和聚酯树脂由苯乙烯稀释不饱和树脂而制得，其中苯乙烯和不饱和树脂的重量配比满足苯乙烯 60 65 不饱和树脂35 40。
3. 根据权利要求2所述的树脂基复合材料洁具五金件，其特征在于所述的不饱和树脂 为邻苯型不饱和聚酯树脂或间苯型不饱和聚酯树脂。
4. 根据权利要求1所述的树脂基复合材料洁具五金件，其特征在于所述的聚酯型防收 縮剂由苯乙烯稀释具有防收縮功能的聚酯而制得，其中苯乙烯和聚酯的重量配比满足苯乙烯 33 37 聚酯 35 40。
5. 根据权利要求1所述的树脂基复合材料洁具五金件，其特征在于所述的增强纤维为 尼龙纤维、聚酯纤维及玻璃纤维中的至少一种。
6. 根据权利要求1所述的树脂基复合材料洁具五金件，其特征在于所述的引发剂包括 过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化苯甲酰，并且满足过氧化苯甲酸叔丁酯与过氧化苯甲酰的重 量配比为1 : 2。
7. —种制备权利要求l-6树脂基复合材料洁具五金件的方法，其特征在于包括如下步骤① 取各原料组分并混合搅拌均匀成稠状复合材料；② 将步骤①所得的复合材料在40 5(TC温控下，进行预固化，固化时间为10 15小时；③ 预固化后的复合材料注入热固型注塑机的注射设备中；④ 通过注射设备将复合材料注射到模具中，模具加热并保持温度在15(TC 18(TC保 压固化；⑤ 打开模具取出成品。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于步骤④中模具进行抽取真空，真空度 为-0. 06 -0. 09帕，注射时采用高压注射，注射压力为每平方厘米100kg，注射后固化保压 时间为l分钟以上。
9. 一种制备权利要求l-6树脂基复合材料洁具五金件的方法，其特征在于包括如下步骤①取各原料组分并混合搅拌均匀成稠状复合材料；② 将步骤①所得的复合材料在40 5(TC温控下，进行预固化，固化时间为10 15小时；③ 然后在模具中压制成型，并先在80 IO(TC温度环境里保持20 50分钟，后在 130 14(TC温度环境里保持1 1. 5小时；④ 冷却后脱模得成品。
全文摘要
一种树脂基复合材料洁具五金件，其特征在于采用原料经过混合、注射或压制、模具固化而制得，所述原料的组分及其重量配比如下不饱和聚酯树脂8～19；聚酯型防收缩剂8～12；增强纤维13～46；硅灰石20～40；氢氧化铝5～8；引发剂1～3；色浆1～5。本发明还公开了该洁具五金件的制备方法。与现有技术相比，本发明的优点在于采用低廉的硅灰石作为主要原料，通过高压注射或压制到模具内固化制得，成本低廉，能耗低，同时所得产品本身强度和韧性高，自洁性佳，耐磨性好，不易积污垢。
文档编号C08L67/00GK101747607SQ20091015567
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者池立群 申请人:上海琥达投资发展有限公司;青海西旺高新材料有限公司