專利名稱：一種樹脂基復合材料彩色潔具及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種彩色潔具及其制備方法，具體地，涉及一種以樹脂和非金屬材料 為主要原料的復合材料的彩色潔具及其制備方法。
背景技術：
常見的潔具包括浴缸、臺盆、座便器、小便斗，大部分采用陶土燒制而成，先把陶土 制成潔具產(chǎn)品進行燒制，成型后表面上釉再進行燒結，其燒制過程需消耗大量能源和大量 廢氣排放，碳排放量大，對空氣造成污染；而其在燒制過程中由于溫度的變化使產(chǎn)品開裂變 形造成大量次品和廢品，形成二次污染和浪費。同時生產(chǎn)中用的陶土資源也日益稀少，一旦 資源枯竭，將無法再用陶土生產(chǎn)潔具產(chǎn)品。近來，又有采用人造瑪瑙或亞克力來制備衛(wèi)浴潔具的，見專利號為 ZL200410040962. 6的中國發(fā)明專利《采用澆注工藝生成的亞克力座便器》(授權公告號 CN126923C)，該專利采用樹脂和瑪瑙粉混合物實心澆注在夾層空殼中的方式來制備座便 器，所得產(chǎn)品雖然具有陶瓷制品的一般特性，但該方法工藝復雜，成本較高，而且厚度有限， 自潔性不佳。在此基礎，又公開了另一種亞克力和玻璃鋼復合結構的座便器，見專利號為 ZL200620034821.8的中國實用新型專利《亞克力和玻璃鋼復合結構座便器》(授權公告號 CN2926350Y)，但其外觀似塑料制品，感觀和使用性都較差。中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?6106392.0的中國發(fā)明專利申請公開《人造大理石制品 及其制備方法》(公開號CN1167741A)，該專利申請以大理石粉、不飽和聚酯樹脂、氫氧化鋁 及硅灰石為主要原料通過澆注工藝完成，產(chǎn)品性能和制備過程雖然有所提高，但產(chǎn)品較厚、 很重、平整度和光潔度較差，且產(chǎn)業(yè)化程度低，不能形成工業(yè)化批量生產(chǎn)的規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種樹脂基復合材料彩色潔具，該彩色潔具低碳、低能耗、無污染且 具有高韌性和高強度、美觀、高雅、檔次高；該潔具既可以在一種潔具產(chǎn)品中用不同粗細和 顏色的顆?；旌现瞥杀砻娌煌念伾?，也可在潔具產(chǎn)品表面制成仿天然大理石花紋木紋等 花紋，還能采用水轉印技術在潔具產(chǎn)品表面轉印各種花紋和圖案。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種樹脂基復合材料彩色潔具，所述的彩色潔具 是采用復合材料注射進模具，再經(jīng)固化制得，所述的復合材料包含以下按重量百分數(shù)計的 原料不飽和聚酯樹脂14% 30%;聚酯型防收縮劑6% 14% ；增強纖維11% 37%;填料25% 60%;引發(fā)劑0.8% 2. 4%;色漿 4%;
為便于后續(xù)的混合均勻，所述的不飽和聚酯樹脂包含按重量百分數(shù)計60% 65%的苯乙烯及35% 40%不飽和樹脂；所述的不飽和聚酯樹脂為鄰苯型不飽和聚酯樹 脂或間苯型不飽和聚酯樹脂；為便于后續(xù)的混合均勻，所述的聚酯型防收縮劑包含按重量百分數(shù)計33% 37%的苯乙烯及63% 67%的具有防收縮功能的聚酯；所述的填料包含硅灰石或碳酸鈣或二者的混合物；所述的引發(fā)劑包含過氧苯甲酸叔丁酯和過氧苯甲酰，其中，過氧苯甲酸叔丁酯和 過氧苯甲酰的重量配比為1 2。進一步地，所述的復合材料包含以下按重量百分數(shù)計的原料不飽和聚酯樹脂15% 18% ； 聚酯型防收縮劑10% 12% ；增強纖維12% 30%;硅灰石10% 30%;碳酸鈣15% 30%;引發(fā)劑0.8% 2. 4%;色漿1% 4%。所述的增強纖維包含尼龍纖維、聚膦腈微米纖維及聚酯纖維中的任意一種或一種 以上的混合物。所述的色漿為氧化鐵系列色漿，用于調制各種顏色和彩色的潔具產(chǎn)品；該氧化鐵 系列色漿包含鈦白粉色漿、靛青氧化鐵色漿及瑪瑙色漿等的任意一種或一種以上。所述的復合材料還包含以重量百分數(shù)計為6% 10%的氫氧化鋁，以增加潔具產(chǎn) 品的質感及阻燃性。為使得潔具產(chǎn)品外觀具有層次感，所述的復合材料還包含不同粒徑的彩色大理 石、聚酯、金屬及玻璃等的任意一種或一種以上的顆粒，所述的不同粒徑的顆粒的含量為按 重量百分數(shù)計 16%。本發(fā)明還提供了一種樹脂基復合材料彩色潔具的制備方法，該方法包含以下具體 步驟步驟1，按照配方量將不飽和聚酯樹脂、聚酯型防收縮劑、增強纖維、硅灰石、碳酸 鈣、硅灰石、引發(fā)劑及色漿混合攪拌，捏合成團狀的復合材料；步驟2，將上述的復合材料加入到熱固型注塑機的料筒中；步驟3，采用油導入方式加熱潔具的金屬模具，并抽真空，真空度為-0. 06 -0. 09 帕斯卡，以保證所生產(chǎn)的潔具產(chǎn)品密實無氣孔；步驟4，啟動注塑機注射控制程序，將料筒中的復合材料注射到金屬模具中；步驟5，保持溫度130°C 150°C，保壓固化；步驟6，打開模具，取出成型的潔具成品。進一步地，本發(fā)明還提供了一種樹脂基復合材料彩色潔具的制備方法，該方法包 含以下具體步驟步驟1，根據(jù)所設計的潔具圖案和顏色要求，按配方量分別配制兩種不同顏色的復 合材料；
步驟2，將上述兩種顏色的復合材料分別加入到熱固型注塑機中各自的料筒內(nèi)；步驟3，采用油導入方式加熱潔具的金屬模具，并抽真空，真空度為-0. 06 -0. 09 帕斯卡，以保證所生產(chǎn)的潔具產(chǎn)品密實無氣孔；步驟4，啟動注塑機注射控制程序，先將1號注射螺桿推進將料筒中的第一種顏色 的復合材料注射到金屬模具中然后退出，啟動2號注射螺桿推進將料筒中的第二種顏色的 復合材料注射到金屬模具中； 步驟5，保持溫度130°C 150°C，保壓固化；步驟6，打開模具，取出成型的潔具成品。 所述的金屬模具采用油導入的方式加熱，即把導熱油通過模溫器加熱后導入到金 屬模具的加熱孔中，對金屬模具進行加熱，這種間接加熱方式更加安全，效果好。所述的熱固型注塑機采用活塞式機筒通過高壓將復合材料注入到潔具的金屬模 具中，注射壓力為每平方厘米60千克 100千克。進一步地，所述的樹脂基復合材料彩色潔具的制備方法還包含步驟7，通過水轉印技術，在成型的潔具成品上印制所需的圖案，所述的水轉印步 驟具體包含步驟7. 1，將潔具產(chǎn)品上所需圖案印在轉印紙上；步驟7. 2，將轉印紙放入加有溶化劑的溫水中；步驟7. 3，待轉印紙上的圖案與轉印紙的底紙分離后，把轉印紙貼在潔具產(chǎn)品的表 面壓平，吹干，去掉轉印紙的底紙即可。本發(fā)明采用白度在95%以上優(yōu)質的硅灰石和碳酸鈣為主要原料捏合成復合材料， 通過高壓把不同顏色的復合材料分別注射到模具內(nèi)固化制得，原料易得，制備過程無需高 能耗長時間燒制，能耗降低，機械自動化程度高，勞動強度也減輕，采用特種注塑機注射，成 品率高，勞動效率高，產(chǎn)品易于規(guī)?；a(chǎn)，無次品；另外，所得產(chǎn)品外表光潔如鏡，自潔性 佳，不沾污，能保持常溫狀態(tài)，手感無冰冷之感，整體產(chǎn)品較薄和輕，產(chǎn)品檔次高又省原料， 且具有高韌性和高強度的優(yōu)點；可根據(jù)產(chǎn)品的設計生產(chǎn)雙色的潔具產(chǎn)品和仿天然大理石花 紋的潔具產(chǎn)品；注射固化成型后的潔具產(chǎn)品采用水轉印技術可在潔具的表面轉印各種花紋 和圖案，制成高品質個性化的潔具產(chǎn)品。
具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步地說明制備昆侖晶石彩色潔具產(chǎn)品的方法主要包括以下幾個步驟步驟1，用高性能改性的不飽和聚酯樹脂混入到昆侖晶石粉料及昆侖晶石的各 種粒徑的顆粒、聚酯纖維、尼龍纖維、顏料和引發(fā)劑中，經(jīng)捏合機攪拌捏合成團狀的復合材 料；步驟2，將不同顏色的上述團狀復合材料分別注入熱固型注塑機的料筒中；步驟3，將所要生產(chǎn)的潔具產(chǎn)品的金屬模具采用油導入加熱(即把導熱油通過模 溫器加熱后導入到金屬模具的加熱孔中，對金屬模具進行加熱)，加熱溫度保持在130°C 150°C，對潔具產(chǎn)品的金屬模具抽取真空，真空度為-0. 06 -0. 09帕斯卡，以保證所生產(chǎn)的 潔具產(chǎn)品密實無氣孔；
步驟4，根據(jù)所要生產(chǎn)的單個潔具產(chǎn)品的材料用量輸入熱固型注塑機的電腦控制 程序中，啟動注塑機注射控制程序，先將1號注射螺桿推進將第一種顏色的復合材料注射 到上述的金屬模具中然后退出，啟動2號注射螺桿推進將第二種顏色的復合材料注射到上 述的金屬模具中，所述的熱固型注塑機采用活塞式機筒通過高壓注入到潔具的金屬模具 中；步驟5，將復合材料高壓注射進金屬模具中后，保持高溫130°C 150°C，保壓和固 化10 15分鐘，以消除產(chǎn)品收縮變形；步驟6，潔具產(chǎn)品固化后用機械打開金屬模具，使用頂出裝置把產(chǎn)品從模具中頂 出，然后用機械手把潔具產(chǎn)品從模具中取出放置于產(chǎn)品檢驗和包裝流水線上。以下為各個不同配方的實施例，實施例中的不飽和聚酯樹脂采用上緯企業(yè)股份有 限公司生產(chǎn)的上緯928，其不飽和樹脂固含量為35% 40%，其余為苯乙烯；聚酯型防收縮 劑采用上緯企業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的上緯7310，其聚酯固含量為63% 67%，其余為苯乙 火布。實施例1 配方一 18%不飽和聚酯樹脂，10%聚酯型防收縮劑，20%尼龍纖維(長度3 5mm)，尼龍纖維為增強纖維，10%聚酯纖維(長度5 IOmm)，聚酯纖維也為增強纖維，13% 的1200目硅灰石微粒，25%的1000目碳酸鈣粉料，3%鈦白粉色漿，引發(fā)劑。引發(fā)劑采 用過氧苯甲酸叔丁酯(TBPB)和過氧苯甲酰(BPO)，并且滿足過氧苯甲酸叔丁酯與過氧苯甲 酰的重量配比為1 2。配方二 18%不飽和聚酯樹脂，10%聚酯型防收縮劑，10%聚酯纖維(長度5 10mm)，聚酯纖維為增強纖維，30%的1200目硅灰石微粒，28%的1000目碳酸鈣粉料，3%靛 青氧化鐵色漿，引發(fā)劑。將以上兩種配方分別經(jīng)捏合機攪拌捏合成團狀的復合材料，分別注入熱固型注塑 機的料筒中。先通過油導入方式加熱所要生產(chǎn)的潔具產(chǎn)品的金屬模具，控制溫度為130°C 150°C，并抽取真空，真空度為-0. 06 -0. 09帕斯卡。根據(jù)所要生產(chǎn)的單個潔具產(chǎn)品的材料用量輸入到熱固性注塑機的電腦控制程序 中，啟動注塑機注射控制程序，先將1號注射螺桿推進將第一種白色的復合材料注射到所 要生產(chǎn)的潔具產(chǎn)品的金屬模具中然后退出，啟動2號注射螺桿推進將靛青色的復合材料也 注射到上述的金屬模具中，保溫保壓固化，10 15分鐘后，打開模具，取出潔具產(chǎn)品。本實施例制得的潔具產(chǎn)品不但薄而輕，線條流暢，抗沖擊和抗壓強度高而且白的 底色上有自然流淌的靛青條紋，形成如天然云石般的質感。實施例2配方一 16%不飽和聚酯樹脂(上緯928)，12%聚酯型防收縮劑(上緯7310)，5% 聚膦腈微米纖維(長度3 6mm)，10%聚酯纖維(長度5 IOmm)，15%的1200目硅灰石 顆粒，30%的1000目碳酸鈣粉料，8%的1000目氫氧化鋁粉料，3%鈦白粉色漿，引發(fā)劑。配方二 16%不飽和聚酯樹脂(上緯928)，12%聚酯型防收縮劑(上緯7310)， 10%聚酯纖維(長度5 10mm)，30%的1200目硅灰石微粒，20%的1000目碳酸鈣粉料， 8%的1000目氫氧化鋁粉料，3%瑪瑙色漿，引發(fā)劑。
先通過油導入方式加熱所要生產(chǎn)的潔具產(chǎn)品的金屬模具，控制溫度為130°C 150°C，并抽取真空，真空度為-0. 06 -0. 09帕斯卡。然后，將以上二種配方的復合材料分 別注入熱固型注塑機的料筒中，根據(jù)所生產(chǎn)的單個潔具產(chǎn)品的材料用量輸入熱固性注塑機 的電腦控制程序中，啟動注塑機的注射控制程序，先將1號注射螺桿推進將第一種白色的 復合材料注射到金屬模具中然后退出，啟動2號注射螺桿推進，將瑪瑙色的復合材料注射 到模具中，保溫保壓固化后打開模具取出產(chǎn)品。本實施例制得的潔具產(chǎn)品不但具有耐高溫、耐腐蝕不沾污自潔性強，能保持常溫 狀態(tài)、無冰冷之感，而且白的底色上有瑪瑙花紋，形成如天然瑪瑙的質感，彰顯高貴典雅之 品質。實施例3 16%聚膦腈改性不飽和聚酯樹脂(二苯氧基聚膦腈)，12%聚酯型防收縮劑(上緯 7310)，6%尼龍纖維(長度3 5mm)，12%聚酯纖維(長度5 IOmm)，20%的1200目硅灰 石顆粒，30% 1000目碳酸鈣粉料，3%鈦白粉色漿，引發(fā)劑。將以上配方經(jīng)捏合機捏合成團的復合材料，經(jīng)熱固型注塑機注射到潔具產(chǎn)品的金 屬模具中成型，并保溫保壓固化制成潔具產(chǎn)品。將潔具產(chǎn)品上所需圖案印在轉印紙上，將轉印紙放入加有溶化劑的溫水中，待轉 印紙上的圖案與轉印紙的底紙分離后，把轉印紙貼在潔具產(chǎn)品的表面壓平，吹干，去掉轉印 紙的底紙即可。本實施例中的潔具產(chǎn)品不但具有防水性能好、表面不積污、硬度高、抗沖擊和耐磨 性能好的特點，而且采用水轉印技術在潔具產(chǎn)品表面轉印各種花紋和圖案，如天然大理石 花紋、木紋、青瓷圖案、各色花邊等，使得潔具產(chǎn)品更加美觀、高雅、具有個性。實施例415%聚膦腈改性不飽和聚酯樹脂(二苯氧基聚膦腈)，10%聚酯型防收縮劑(上 緯7310)，5%尼龍纖維(長度3 5mm)，10%聚酯纖維(長度5 10mm)，15%的1200目 硅灰石顆粒，12%的1000目碳酸鈣粉料，5%的80目碳酸鈣顆粒，8%的40目碳酸鈣顆粒， 16%的3 5mm顆粒(彩色大理石顆粒、聚酯顆粒、金屬顆粒、玻璃等晶體顆粒中的一種或 一種以上的混合顆粒，這些不同粒徑的顆粒展現(xiàn)在潔具產(chǎn)品表面，顯得更有層次感)，3%色 漿(顏色根據(jù)所需產(chǎn)品的底色而定)，1%引發(fā)劑。將以上配方經(jīng)捏合機捏合成團的復合材 料，采用熱固型注塑機注射到潔具產(chǎn)品的金屬模具中成型，并保溫保壓固化制成潔具產(chǎn)品。本實施例中的潔具產(chǎn)品具有天然大理石的質感，表面晶瑩剔透光澤度和硬度高， 展現(xiàn)豐富的立體感，有如天然玉石精雕細琢而成的玉石器皿，自然且具環(huán)保。以上實施例中的百分比均為質量百分比，實施例中的潔具產(chǎn)品可以是洗臉盆、浴 缸、座便器、凈身器、小便斗、淋浴盆等。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的 描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
一種樹脂基復合材料彩色潔具，其特征在于，所述的彩色潔具是將復合材料注射進模具，再經(jīng)固化制得，所述的復合材料包含以下按重量百分數(shù)計的原料不飽和聚酯樹脂 14％～30％；聚酯型防收縮劑 6％～14％；增強纖維11％～37％；填料25％～60％；引發(fā)劑 0.8％～2.4％；色漿1％～4％；所述的不飽和聚酯樹脂包含按重量百分數(shù)計60％～65％的苯乙烯及35％～40％不飽和樹脂；所述的不飽和聚酯樹脂為鄰苯型不飽和聚酯樹脂或間苯型不飽和聚酯樹脂；所述的聚酯型防收縮劑包含按重量百分數(shù)計33％～37％的苯乙烯及63％～67％的具有防收縮功能的聚酯；所述的填料包含硅灰石或碳酸鈣或二者的混合物；所述的引發(fā)劑包含過氧苯甲酸叔丁酯和過氧苯甲酰，其中，過氧苯甲酸叔丁酯和過氧苯甲酰的重量配比為1∶2。
2.如權利要求1所述的樹脂基復合材料彩色潔具，其特征在于，所述的復合材料包含 以下按重量百分數(shù)計的原料不飽和聚酯樹脂15% 18% ；聚酯型防收縮劑10% 12% ；增強纖維12% 30%;硅灰石10% 30% ；碳酸鈣15% 30%;引發(fā)劑0.8% 2.4%;色漿1% 4%。
3.如權利要求1或2所述的樹脂基復合材料彩色潔具，其特征在于，所述的增強纖維包 含尼龍纖維、聚膦腈微米纖維及聚酯纖維中的任意一種或一種以上的混合物。
4.如權利要求1或2所述的樹脂基復合材料彩色潔具，其特征在于，所述的色漿為氧化 鐵系列色漿，該氧化鐵系列色漿包含鈦白粉色漿、靛青氧化鐵色漿及瑪瑙色漿的任意一種 或一種以上。
5.如權利要求1或2所述的樹脂基復合材料彩色潔具，其特征在于，所述的復合材料還 包含以重量百分數(shù)計為6% 10%的氫氧化鋁。
6.如權利要求1或2所述的樹脂基復合材料彩色潔具，其特征在于，所述的復合材料還 包含不同粒徑的彩色大理石、聚酯、金屬及玻璃的任意一種或一種以上的顆粒，所述的不同 粒徑的顆粒的含量為按重量百分數(shù)計 16%。
7.—種如權利要求2所述的樹脂基復合材料彩色潔具的制備方法，其特征在于，該方 法包含以下具體步驟步驟1，按照配方量將不飽和聚酯樹脂、聚酯型防收縮劑、增強纖維、硅灰石、碳酸鈣、弓丨 發(fā)劑及色漿混合攪拌，捏合成團狀的復合材料；步驟2，將上述的復合材料加入到熱固型注塑機的料筒中；步驟3，采用油導入方式加熱潔具的金屬模具，并抽真空，真空度為-0. 06 -0. 09帕斯卡；步驟4，啟動注塑機注射控制程序，將料筒中的復合材料注射到金屬模具中； 步驟5，保持溫度130°C 150°C，保壓固化； 步驟6，打開模具，取出成型的潔具成品。
8.如權利要求7所述的樹脂基復合材料彩色潔具的制備方法，其特征在于，該方法包 含以下具體步驟步驟1，根據(jù)所設計的潔具圖案和顏色要求，按配方量分別配制兩種不同顏色的復合材料；步驟2，將上述兩種顏色的復合材料分別加入到熱固型注塑機中各自的料筒內(nèi)； 步驟3，采用油導入方式加熱潔具的金屬模具，并抽真空，真空度為-0. 06 -0. 09帕斯卡；步驟4，啟動注塑機注射控制程序，先將1號注射螺桿推進將料筒中的第一種顏色的復 合材料注射到金屬模具中然后退出，啟動2號注射螺桿推進將料筒中的第二種顏色的復合 材料注射到金屬模具中；步驟5，保持溫度130°C 150°C，保壓固化； 步驟6，打開模具，取出成型的潔具成品。
9.如權利要求7或8所述的樹脂基復合材料彩色潔具的制備方法，其特征在于，所述的 熱固型注塑機采用活塞式機筒通過高壓將復合材料注入到潔具的金屬模具中，注射壓力為 每平方厘米60千克 100千克。
10.如權利要求7或8所述的樹脂基復合材料彩色潔具的制備方法，其特征在于，所述 的制備方法還包含步驟7，通過水轉印技術，在成型的潔具成品上印制所需的圖案，所述的水轉印步驟具 體包含步驟7. 1，將潔具產(chǎn)品上所需圖案印在轉印紙上； 步驟7. 2，將轉印紙放入加有溶化劑的溫水中；步驟7. 3，待轉印紙上的圖案與轉印紙的底紙分離后，把轉印紙貼在潔具產(chǎn)品的表面壓 平，吹干，去掉轉印紙的底紙即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種樹脂基復合材料彩色潔具，該彩色潔具是將采用復合材料注射進模具，再經(jīng)固化制得，所述的復合材料包含以下按重量百分數(shù)計的原料14％～30％的不飽和聚酯樹脂，6％～14％的聚酯型防收縮劑，11％～37％的增強纖維，25％～60％的填料，0.8％～2.4％的引發(fā)劑，1％～4％的色漿；所述的不飽和聚酯樹脂由苯乙烯稀釋不飽和樹脂而制得；所述的填料包含硅灰石或碳酸鈣或二者的混合物；所述的引發(fā)劑包含過氧苯甲酸叔丁酯和過氧苯甲酰。本發(fā)明提供的彩色潔具的制備方法采用低碳、低能耗、無污染的新技術，通過該方法制備的彩色潔具具有強度大、韌性高、自潔性佳、花紋和圖案豐富清晰、高雅、美觀的優(yōu)點。
文檔編號C08L85/02GK101845192SQ20101015541
公開日2010年9月29日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權日2010年4月23日
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