专利名称：一种卫浴产品的成型模具及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种卫浴产品成型模具及其制备方法，具体涉及一种亚克力卫浴产品成型模具及其制备方法。
背景技术：
亚克力也叫PMMA或者亚加力，是英文acrylic的中文叫法，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，是一种开发较早的重要热塑性塑料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性，易染色，易加工，外观优美，在建筑业中有着广泛的应用。PMMA具有质轻、价廉，易于成型等优点。PMMA的成型方法有浇铸、射出成型、机械加工、热成型等。
亚克力是继陶瓷之后能够制造卫生洁具的最好的新型材料。与传统的陶瓷材料相比，亚克力具有高光亮度；韧性好、不易破损；修复性强，只要用软泡沫蘸点牙膏就可以将洁具擦拭一新；质地柔和，冬季没有冰凉刺骨之感；色彩鲜艳，可满足不同品位的个性追求。用亚克力制作台盆、浴缸、坐便器，不仅款式精美，经久耐用，而且具有环保作用，其辐射线与人体自身骨骼的辐射程度相差无几。
由于浴缸等产品外塑比较复杂，具有较深的成型高度，用普通包装材料所使用的材料、模具和机械装置很难满足工艺要求，所以选用合适的板材、模具和合适的设备是洁具成型优良的基础。
亚克力洁具成型通常用塑料板塑成型，所述的塑料板主要使用纯亚克力(甲基丙烯酸甲酯)材料或ABS复合材料，以及近来新开发的热塑性材料。
亚克力卫浴产品的生产是将亚克力板加热软化，利用真空负压，使亚克力板材吸附于成型模具上而制成各种形状的卫浴产品。亚克力洁具的制备方法主要包括如下步骤:①按洁具成型的设计图纸或实样，设计加工吸塑成型模具；②把按要求裁切好的亚克力板在吸塑成型机上加热软化，软化后的亚克力板通过机械压紧在模具上；在模内密封的条件下，通过真空的抽吸，使亚克力板拉伸变形，吸附在模具壁上，启动冷却风机，使亚克力板变硬成型，关掉真空，适当充入空气，然后用机械办法脱模，把产品取出；③对成型后的胚料进行树脂敷粘加强，所谓敷粘一般是用不饱和树脂和玻璃纤维复合在洁具胚料的底部，使成型产品有足够的强度；④敷粘后的产品经固化后，开始进行裁边切割；⑤打孔、修磨、安装支架。
在亚克力洁具的制备方法中，吸塑成型模具一般采用铝合金或树脂模制成。铝合金模具寿命长，工艺特性好，外表光洁度高，但由于造价高，加工周期较长，在常规洁具产品的生产中的应用受到一定限制。树脂模具由于造价较低，加工周期短，能满足卫浴品种变化，应用较为广泛。但树脂模具的主要有如下缺点:
1、导热性能差:工件成型后需较快冷却定型，但树脂模具冷却慢，导致工件脱模时间延长，降低生产效率，同时在冬季生产时，模具需要加热到一定温度，树脂模具温升慢，同样影响生产效率。
2、容易产生静电，吸附微尘杂质:由于静电吸附效应，空气中的杂质微尘吸附于模具表面，直接影响亚克力产品的表面质量。
3、树脂机械强度低，不耐磨损，模具转角处需要有一定大小的圆弧，对有直棱线外观要求的产品不易生产制作。
4、树脂模具寿命较短，经生产过程中的温度反复升降，模具表面产生皲裂细缝，影响产品质量。
5、模具整体易产生蠕变，影响产品的形状精度。
因此，本领域需要提供一种用于亚克力洁具制备的吸塑成型模具，所述模具应当具有较好的工艺特性，外表光洁度高，成本低，加工周期短；且具有良好的导热性，不容易产生静电，不易吸附灰尘，机械强度较高，耐磨损，寿命长且模具不易发生蠕变的特性。发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种卫浴产品的成型模具，所述模具的工艺特性较好，外表光洁，成本低，加工周期短，且具有良好的导热性，不易产生静电，不易吸附灰尘，具有较高的机械强度，耐磨损，使用寿命长。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种卫浴产品的成型模具，所述模具的材料由光固化树脂和金属粉末混合得到。
本发明所述的卫浴产品的成型模具的材料结合了铝合金模和树脂模的优点，并克服了其各自的缺点，为卫浴产品的成型模具提供了一种新的选择。金属粉末的作用是使卫浴产品的成型模具具有较好的机械强度，并能够加工出有棱角的产品；增加了成型模具的导热性，抗静电性，寿命长，不易发生蠕变，且产品的加工精度高；同时本发明提供的卫浴产品的成本较低，加工周期同普通树脂模具一样，比铝合金模具短。
优选地，所述光固化树脂和金属粉末的混合比例为(5 7): (3 5)，例如1:1、5:3、7:5、6:4、5.3:4.6,5.9:3.8 等，优选(5 6): (4 5)，进一步优选 6:4。
优选地,所述金属粉末选自招粉、铜粉、铅粉、铁合金粉、铜合金粉、镍合金粉、钴合金粉、铝合金粉或钛合金粉中的任意I种或至少2种的组合；所述组合例如铝粉/铝合金粉、铜粉/镍合金粉、铁合金粉/铅粉、铜粉/铅粉、铜合金粉/镍合金粉/招粉等，优选自铝粉、铜粉或铅粉中的任意I种或至少2种的组合，进一步优选铝粉。
优选地，所述金属粉末的细度为400 1200目，例如440 1100目、500 1000目、700 1200目、500 800目等，优选500 1000目。
优选地，所述光固化树脂选自不饱和聚酯树脂中的任意I种或至少2种的组合，优选邻苯型不饱和聚酯树脂、 间苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂和乙烯基酯型不饱和聚酯树脂、卤代不饱和聚酯树脂中的任意I种或至少2种的组合，进一步优选不饱和聚酯树脂8500，特别优选广州邦腾化工的不饱和聚酯树脂8500。
典型但非限制性的邻苯型不饱和聚酯树脂的实例有:华东理工大学的9709、9608、9609SP、196、189、191 等。
典型但非限制性的间苯型不饱和聚酯树脂的实例有济南易盛树脂的199间苯型不饱和聚酯树脂；华东理工大学的9407间苯型不饱和聚酯树脂；常州市华润复合材料有限公司的HR-102间苯型不饱和聚酯树脂等。
典型但非限制性的双酚A型不饱和聚酯树脂的实例有GM197双酚A型不饱和聚酯树脂；济南易盛树脂的3301不饱和聚酯树脂等。
典型但非限制性的乙烯基酯型不饱和聚酯树脂的实例有金凤树脂的B型DC-191不饱和聚酯树脂等；山东蓝盾科技的X-158#乙烯基酯不饱和聚酯树脂等。
所述光固化树脂的组合选自邻苯型不饱和聚酯树脂和间苯型不饱和聚酯树脂的组合、间苯型不饱和聚酯树脂和双酚A型不饱和聚酯树脂的组合、乙烯基酯型不饱和聚酯树脂和卤代不饱和聚酯树脂的组合等。
优选地，所述模具的材料由质量比为(5 6): (4 5)的不饱和聚酯树脂8500和铝粉混合而成；其中铝粉的细度为400 1200目；
优选地，所述模具的材料由质量比为6:4的不饱和聚酯树脂8500和铝粉混合而成；其中铝粉的细度为400 1200目。
本发明的目的之二在于提供一种如本发明目的之一所述的成型模具的制备方法，所述方法包括如下步骤:
( I)配制光固化树脂和金属粉末的混合物，并混合均匀；
(2)将步骤(I)得 到的混合物在胎膜上均匀涂覆第一层涂层，自然固化I 2小时，例如1.1小时、1.3小时、1.5小时、1.8小时、1.9小时等；
(3)重复步骤(2) 3 6次，例如3次、4次、5次、6次等，得到成型模具。
优选地,每次在胎模上涂覆的涂层厚度独立地选自3 4mm,例如3.2mm、3.3mm、3.5mm>3.7mm>3.8mm>3.9mm 等，优选 3mmη
优选地，在胎模上涂覆的涂层的总厚度为15 23mm，例如15.2mm、15.5mm、15.7mm、16.0mm、16.3mm、16.6mm、16.8mm、16.9mm、17.2mm、17.7mm、17.4mm、17.8mm、18.6mm、19.8mm、20.4mm、22.7mm 等，优选 16 20mm，进一步优选 18mm。
优选地，所述胎模为按外观设计及尺寸制作的玻璃纤维基体。
玻璃纤维(英文原名为:glass fiber或fiberglass)是一种性能优异的无机非金属材料，绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高。所述的玻璃纤维基体即为玻璃纤维材质的胎模。
优选地，步骤(3)之后进行步骤(4):铺设排气管路，并用树脂固定；和
步骤(5)对成型模具的表面进行平整修理抛光。
步骤(4)铺设的排气管路是为了方便亚克力板材在吸真空的作用下，吸附于本发明提供的成型模具上，制成卫浴产品。
本发明步骤(4 )所述铺设排气管路，并用树脂固定是本领域技术人员能够通过查阅文献获知的操作，本发明没有具体限定。
本发明步骤(5)所述对成型模具的表面进行平整修理抛光，也是本领域技术人员能够通过查阅文献获知的操作，本发明没有具体限定。
作为优选技术方案，本发明所述的成型模具的制备方法，包括如下步骤:
( I ’)按外观设计及尺寸制作的玻璃纤维基体
( I)配制不饱和聚酯树脂和金属粉末的混合物，并混合均匀；
(2)将步骤(I)得到的混合物在胎膜上均匀涂覆第一层涂层，固化；
(3)重复步骤(2) 3 6次，得到成型模具；
(4)铺设排气管路，并用不饱和聚酯树脂固定；
(5)对成型模具的表面进行平整修理抛光。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
本发明提出一种以金属粉末(例如铝粉)与树脂混合后的材料制作的成型模具，具有与铝合金模具相似的效果，工艺特性好，外表光洁度较高，造价低，加工周期同普通树脂模具一样，比铝合金模具短，同时避免普通树脂模具上述缺点，具有导热性能好，不易产生静电效应，机械强度高，使用寿命较长，表面不易产生皲裂细缝，长时间使用整体不蠕变的优点。
图1是本发明一种实施方式所述浴缸的成型模具的结构示意图2是本发明一种实施方式所述浴缸的成型模具实物图3是本发明对比例所述浴缸的成型模具实物其中，
1-涂层；2_玻纤基体；3_排气管路；4_树脂层；5_排气接口。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种浴缸的成型模具的·制备方法，包括如下步骤:
(I)根据外观设计及尺寸制作缸体的玻纤基体2 (含固定机架，图中未显示)；
(2)将金属铝粉(细度为400目 1200目)和不饱和聚酯树脂8500 (广州邦腾化工)按重量比6:4的比例充分均匀混合后，均匀涂覆在玻璃纤维基体2上，得到第一涂层，层厚约3.2 3.8mm，待其固化后再敷第二涂层，第三涂层，第四涂层，每层涂层厚度均约为3.2 3.8mm,总厚度约18mm,形成成型模具I ;
(3)铺设排气管路3，并用不饱和聚酯树脂8500及玻纤4固定；
(4)金属铝粉模具I表面平整修理抛光。
实施例2
一种卫浴产品的成型模具的制备方法，包括如下步骤:
(I)根据外观设计及尺寸制作缸体的胎模；
(2)将金属铜粉(细度为800目 1200目)和不饱和聚酯树脂按重量比1:1的比例充分均匀混合后，均匀涂覆在胎模上，得到第一涂层，涂层厚约3 4mm，待其固化后再敷第二涂层，第三涂层，第四涂层，每层涂层厚度均约为3 4mm，总厚度约15mm，形成成型模亘.N 9
(3)铺设排气管路，并用不饱和聚酯树脂及玻璃纤维固定；
(4)金属铜粉模具表面平整修理抛光。
实施例3
一种卫浴产品的成型模具的制备方法，包括如下步骤:
(I)根据外观设计及尺寸制作缸体的胎模；
(2)将铁镍合金粉末(细度为800目 1200目)和聚氨酯丙烯酸酯光固化树脂按重量比7:3的比例充分均匀混合后，均匀涂覆在胎模上，得到第一涂层，涂层厚约3.4 3.7mm，待其固化后再敷第二涂层，第三涂层，第四涂层、第五涂层、第六涂层，每层涂层厚度均约为3.2 3.7mm,总厚度约23mm,形成成型模具；
(3)铺设排气管路，并用不饱和聚酯树脂及玻璃纤维固定；
(4)金属铁镍粉模具表面平整修理抛光。
对比例I
选用树脂材质的成型模具作为对比例1，具体地，一种浴缸的成型模具的制备方法，包括如下步骤:
(I)根据外观设计及尺寸制作缸体的胎模；
(2)将不饱和聚酯树脂8500 (广州邦腾化工)均匀涂层在胎模上，层厚约3.2-3.8mm，待其固化后再敷第二层，第三层，第四层，每层厚度均约为3.2-3.8mm，总厚度约18mm,形成成型模具；
(3)铺设排气管路，并用树脂及玻纤固定；
(4)模具表面平整修理抛光。
由图2和图3可以 看出，本发明提供的浴缸的成型模具的制备方法得到的成型模具的棱角分明，表面光滑。
对比例2
选用金属材质的成型模具作为对比例2，具体地，一种浴缸的成型模具的制备方法，包括如下步骤:
(I)根据外观设计及尺寸制作缸体的砂型腔体；
(2)将金属铝加热至熔化液体状态，浇铸于砂型腔体内形成模具毛坯。
(3)待毛坯冷却后清理毛坯，并检查是否有砂眼气孔缺肉现象。
(4)毛坯根据外观设计及尺寸，用数控加工中心加工模具毛坯至满足设计要求的尺寸，并加工形成排气道。
(5)金属招模具表面抛光。
性能测试
将实施例1 3与对比例进行性能测试，结果如表I所示:
表I实施例1 3与对比例的性能测试结果
I实施例1 I实施例2 I实施例3I对比例I I对比例2加工周期(天)5 — 75 — 75 — 75 — 7^ 30表面硬度(HBS)908595邵氏D75 120抗拉强度(Mpa)80808545160电阻率(Ω.cm)1.2X ICT4~ 2.5X ICT4 0.8X ICT4~Tot52.6 X ICT权利要求
1.一种卫浴产品的成型模具，其特征在于，所述模具的材料由光固化树脂和金属粉末混合得到。
2.如权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述光固化树脂和金属粉末的混合比例为(5 7): (3 5)，优选(5 6): (4 5)，进一步优选6:4。
3.如权利要求1或2所述的成型模具，其特征在于，所述金属粉末选自铝粉、铜粉、铅粉、铁合金粉、铜合金粉、镍合金粉、钴合金粉、铝合金粉或钛合金粉中的任意I种或至少2种的组合；优选自铝粉、铜粉或铅粉中的任意I种或至少2种的组合，进一步优选纯铝粉。
4.如权利要求1 3之一所述的成型模具，其特征在于，所述金属粉末的细度为400 1200目，优选500 1000目。
5.如权利要求1 4之一所述的成型模具，其特征在于，所述光固化树脂选自不饱和聚酯树脂中的任意I种或至少2种的组合，优选邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树月旨、双酚A型不饱和聚酯树脂和乙烯基酯型不饱和聚酯树脂、卤代不饱和聚酯树脂中的任意I种或至少2种的组合，进一步优选不饱和聚酯树脂8500，特别优选广州邦腾化工的不饱和聚酯树脂8500。
6.如权利要求1 5之一所述的成型模具，其特征在于，所述模具的材料由质量比为(5 6):(4 5)的不饱和聚酯树脂8500和铝粉混合而成；其中铝粉的细度为400 1200目； 优选地，所述模具的材料由质量比为6:4的不饱和聚酯树脂8500和铝粉混合而成；其中铝粉的细度为400 1200目。
7.—种如权利要求1 6之一所述的成型模具的制备方法,其特征在于，所述方法包括如下步骤: (O配制光固化树脂和金属粉末的混合物，并混合均匀； (2)将步骤(I)得到的混合物在胎膜上均匀涂覆第一层涂层，自然固化I 2小时； (3)重复步骤(2)3 6次，得到成型模具。
8.如权利要求7所述的成型模具的制备方法，其特征在于，每次在胎模上涂覆的涂层厚度独立地选自3 4mm,优选3mm ； 优选地，在胎模上涂 覆的涂层的总厚度为15 23mm,优选16 20mm,进一步优选18mm η
9.如权利要求7或8所述的成型模具的制备方法，其特征在于，所述胎模为按外观设计及尺寸制作的玻璃纤维基体； 步骤(3)之后进行步骤(4):铺设排气管路，并用树脂固定；和 步骤(5)对成型模具的表面进行平整修理抛光。
10.如权利要求7 9之一所述的成型模具的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (I’)按外观设计及尺寸制作的玻璃纤维基体 (O配制光固化树脂和金属粉末的混合物，并混合均匀； (2)将步骤(I)得到的混合物在胎膜上均匀涂覆第一层涂层，固化； (3)重复步骤(2)3 6次，得到成型模具； (4)铺设排气管路，并用树脂固定；(5)对成型模具的表面进行平整修`理抛光。
全文摘要
本发明涉及一种卫浴产品的成型模具，所述模具的材料由光固化树脂和金属粉末混合得到。本发明还提供了所述成型模具的制备方法，包括如下步骤(1)配制光固化树脂和金属粉末的混合物，并混合均匀；(2)将步骤(1)得到的混合物在胎膜上均匀涂覆第一层涂层，固化；(3)重复步骤(2)3～6次，得到成型模具。本发明提供的成型模具，工艺特性好，外表光洁度较高，造价低，加工周期同普通树脂模具一样，比铝合金模具短，同时避免普通树脂模具上述缺点，具有导热性能好，不易产生静电效应，机械强度高，使用寿命较长，表面不易产生皲裂细缝，长时间使用整体不蠕变的优点。
文档编号C08K3/08GK103146166SQ201310073198
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日
发明者霍成基, 焦秋生 申请人:佛山市浪鲸洁具有限公司