專利名稱：一種衛(wèi)浴產(chǎn)品的成型模具及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)浴產(chǎn)品成型模具及其制備方法，具體涉及一種亞克力衛(wèi)浴產(chǎn)品成型模具及其制備方法。
背景技術：
亞克力也叫PMMA或者亞加力，是英文acrylic的中文叫法，化學名稱為聚甲基丙烯酸甲酯，是一種開發(fā)較早的重要熱塑性塑料，具有較好的透明性、化學穩(wěn)定性和耐候性，易染色，易加工，外觀優(yōu)美，在建筑業(yè)中有著廣泛的應用。PMMA具有質(zhì)輕、價廉，易于成型等優(yōu)點。PMMA的成型方法有澆鑄、射出成型、機械加工、熱成型等。
亞克力是繼陶瓷之后能夠制造衛(wèi)生潔具的最好的新型材料。與傳統(tǒng)的陶瓷材料相比，亞克力具有高光亮度；韌性好、不易破損；修復性強，只要用軟泡沫蘸點牙膏就可以將潔具擦拭一新；質(zhì)地柔和，冬季沒有冰涼刺骨之感；色彩鮮艷，可滿足不同品位的個性追求。用亞克力制作臺盆、浴缸、坐便器，不僅款式精美，經(jīng)久耐用，而且具有環(huán)保作用，其輻射線與人體自身骨骼的輻射程度相差無幾。
由于浴缸等產(chǎn)品外塑比較復雜，具有較深的成型高度，用普通包裝材料所使用的材料、模具和機械裝置很難滿足工藝要求，所以選用合適的板材、模具和合適的設備是潔具成型優(yōu)良的基礎。
亞克力潔具成型通常用塑料板塑成型，所述的塑料板主要使用純亞克力(甲基丙烯酸甲酯)材料或ABS復合材料，以及近來新開發(fā)的熱塑性材料。
亞克力衛(wèi)浴產(chǎn)品的生產(chǎn)是將亞克力板加熱軟化，利用真空負壓，使亞克力板材吸附于成型模具上而制成各種形狀的衛(wèi)浴產(chǎn)品。亞克力潔具的制備方法主要包括如下步驟:①按潔具成型的設計圖紙或?qū)崢?，設計加工吸塑成型模具；②把按要求裁切好的亞克力板在吸塑成型機上加熱軟化，軟化后的亞克力板通過機械壓緊在模具上；在模內(nèi)密封的條件下，通過真空的抽吸，使亞克力板拉伸變形，吸附在模具壁上，啟動冷卻風機，使亞克力板變硬成型，關掉真空，適當充入空氣，然后用機械辦法脫模，把產(chǎn)品取出；③對成型后的胚料進行樹脂敷粘加強，所謂敷粘一般是用不飽和樹脂和玻璃纖維復合在潔具胚料的底部，使成型產(chǎn)品有足夠的強度；④敷粘后的產(chǎn)品經(jīng)固化后，開始進行裁邊切割；⑤打孔、修磨、安裝支架。
在亞克力潔具的制備方法中，吸塑成型模具一般采用鋁合金或樹脂模制成。鋁合金模具壽命長，工藝特性好，外表光潔度高，但由于造價高，加工周期較長，在常規(guī)潔具產(chǎn)品的生產(chǎn)中的應用受到一定限制。樹脂模具由于造價較低，加工周期短，能滿足衛(wèi)浴品種變化，應用較為廣泛。但樹脂模具的主要有如下缺點:
1、導熱性能差:工件成型后需較快冷卻定型，但樹脂模具冷卻慢，導致工件脫模時間延長，降低生產(chǎn)效率，同時在冬季生產(chǎn)時，模具需要加熱到一定溫度，樹脂模具溫升慢，同樣影響生產(chǎn)效率。
2、容易產(chǎn)生靜電，吸附微塵雜質(zhì):由于靜電吸附效應，空氣中的雜質(zhì)微塵吸附于模具表面，直接影響亞克力產(chǎn)品的表面質(zhì)量。
3、樹脂機械強度低，不耐磨損，模具轉(zhuǎn)角處需要有一定大小的圓弧，對有直棱線外觀要求的產(chǎn)品不易生產(chǎn)制作。
4、樹脂模具壽命較短，經(jīng)生產(chǎn)過程中的溫度反復升降，模具表面產(chǎn)生皸裂細縫，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
5、模具整體易產(chǎn)生蠕變，影響產(chǎn)品的形狀精度。
因此，本領域需要提供一種用于亞克力潔具制備的吸塑成型模具，所述模具應當具有較好的工藝特性，外表光潔度高，成本低，加工周期短；且具有良好的導熱性，不容易產(chǎn)生靜電，不易吸附灰塵，機械強度較高，耐磨損，壽命長且模具不易發(fā)生蠕變的特性。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種衛(wèi)浴產(chǎn)品的成型模具，所述模具的工藝特性較好，外表光潔，成本低，加工周期短，且具有良好的導熱性，不易產(chǎn)生靜電，不易吸附灰塵，具有較高的機械強度，耐磨損，使用壽命長。
本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的:
一種衛(wèi)浴產(chǎn)品的成型模具，所述模具的材料由光固化樹脂和金屬粉末混合得到。
本發(fā)明所述的衛(wèi)浴產(chǎn)品的成型模具的材料結(jié)合了鋁合金模和樹脂模的優(yōu)點，并克服了其各自的缺點，為衛(wèi)浴產(chǎn)品的成型模具提供了一種新的選擇。金屬粉末的作用是使衛(wèi)浴產(chǎn)品的成型模具具有較好的機械強度，并能夠加工出有棱角的產(chǎn)品；增加了成型模具的導熱性，抗靜電性，壽命長，不易發(fā)生蠕變，且產(chǎn)品的加工精度高；同時本發(fā)明提供的衛(wèi)浴產(chǎn)品的成本較低，加工周期同普通樹脂模具一樣，比鋁合金模具短。
優(yōu)選地，所述光固化樹脂和金屬粉末的混合比例為(5 7): (3 5)，例如1:1、5:3、7:5、6:4、5.3:4.6,5.9:3.8 等，優(yōu)選(5 6): (4 5)，進一步優(yōu)選 6:4。
優(yōu)選地,所述金屬粉末選自招粉、銅粉、鉛粉、鐵合金粉、銅合金粉、鎳合金粉、鈷合金粉、鋁合金粉或鈦合金粉中的任意I種或至少2種的組合；所述組合例如鋁粉/鋁合金粉、銅粉/鎳合金粉、鐵合金粉/鉛粉、銅粉/鉛粉、銅合金粉/鎳合金粉/招粉等，優(yōu)選自鋁粉、銅粉或鉛粉中的任意I種或至少2種的組合，進一步優(yōu)選鋁粉。
優(yōu)選地，所述金屬粉末的細度為400 1200目，例如440 1100目、500 1000目、700 1200目、500 800目等，優(yōu)選500 1000目。
優(yōu)選地，所述光固化樹脂選自不飽和聚酯樹脂中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選鄰苯型不飽和聚酯樹脂、 間苯型不飽和聚酯樹脂、雙酚A型不飽和聚酯樹脂和乙烯基酯型不飽和聚酯樹脂、鹵代不飽和聚酯樹脂中的任意I種或至少2種的組合，進一步優(yōu)選不飽和聚酯樹脂8500，特別優(yōu)選廣州邦騰化工的不飽和聚酯樹脂8500。
典型但非限制性的鄰苯型不飽和聚酯樹脂的實例有:華東理工大學的9709、9608、9609SP、196、189、191 等。
典型但非限制性的間苯型不飽和聚酯樹脂的實例有濟南易盛樹脂的199間苯型不飽和聚酯樹脂；華東理工大學的9407間苯型不飽和聚酯樹脂；常州市華潤復合材料有限公司的HR-102間苯型不飽和聚酯樹脂等。
典型但非限制性的雙酚A型不飽和聚酯樹脂的實例有GM197雙酚A型不飽和聚酯樹脂；濟南易盛樹脂的3301不飽和聚酯樹脂等。
典型但非限制性的乙烯基酯型不飽和聚酯樹脂的實例有金鳳樹脂的B型DC-191不飽和聚酯樹脂等；山東藍盾科技的X-158#乙烯基酯不飽和聚酯樹脂等。
所述光固化樹脂的組合選自鄰苯型不飽和聚酯樹脂和間苯型不飽和聚酯樹脂的組合、間苯型不飽和聚酯樹脂和雙酚A型不飽和聚酯樹脂的組合、乙烯基酯型不飽和聚酯樹脂和鹵代不飽和聚酯樹脂的組合等。
優(yōu)選地，所述模具的材料由質(zhì)量比為(5 6): (4 5)的不飽和聚酯樹脂8500和鋁粉混合而成；其中鋁粉的細度為400 1200目；
優(yōu)選地，所述模具的材料由質(zhì)量比為6:4的不飽和聚酯樹脂8500和鋁粉混合而成；其中鋁粉的細度為400 1200目。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種如本發(fā)明目的之一所述的成型模具的制備方法，所述方法包括如下步驟:
( I)配制光固化樹脂和金屬粉末的混合物，并混合均勻；
(2)將步驟(I)得 到的混合物在胎膜上均勻涂覆第一層涂層，自然固化I 2小時，例如1.1小時、1.3小時、1.5小時、1.8小時、1.9小時等；
(3)重復步驟(2) 3 6次，例如3次、4次、5次、6次等，得到成型模具。
優(yōu)選地,每次在胎模上涂覆的涂層厚度獨立地選自3 4mm,例如3.2mm、3.3mm、3.5mm>3.7mm>3.8mm>3.9mm 等，優(yōu)選 3mmη
優(yōu)選地，在胎模上涂覆的涂層的總厚度為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，優(yōu)選 16 20mm，進一步優(yōu)選 18mm。
優(yōu)選地，所述胎模為按外觀設計及尺寸制作的玻璃纖維基體。
玻璃纖維(英文原名為:glass fiber或fiberglass)是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料，絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好、機械強度高。所述的玻璃纖維基體即為玻璃纖維材質(zhì)的胎模。
優(yōu)選地，步驟(3)之后進行步驟(4):鋪設排氣管路，并用樹脂固定；和
步驟(5)對成型模具的表面進行平整修理拋光。
步驟(4)鋪設的排氣管路是為了方便亞克力板材在吸真空的作用下，吸附于本發(fā)明提供的成型模具上，制成衛(wèi)浴產(chǎn)品。
本發(fā)明步驟(4 )所述鋪設排氣管路，并用樹脂固定是本領域技術人員能夠通過查閱文獻獲知的操作，本發(fā)明沒有具體限定。
本發(fā)明步驟(5)所述對成型模具的表面進行平整修理拋光，也是本領域技術人員能夠通過查閱文獻獲知的操作，本發(fā)明沒有具體限定。
作為優(yōu)選技術方案，本發(fā)明所述的成型模具的制備方法，包括如下步驟:
( I ’)按外觀設計及尺寸制作的玻璃纖維基體
( I)配制不飽和聚酯樹脂和金屬粉末的混合物，并混合均勻；
(2)將步驟(I)得到的混合物在胎膜上均勻涂覆第一層涂層，固化；
(3)重復步驟(2) 3 6次，得到成型模具；
(4)鋪設排氣管路，并用不飽和聚酯樹脂固定；
(5)對成型模具的表面進行平整修理拋光。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明提出一種以金屬粉末(例如鋁粉)與樹脂混合后的材料制作的成型模具，具有與鋁合金模具相似的效果，工藝特性好，外表光潔度較高，造價低，加工周期同普通樹脂模具一樣，比鋁合金模具短，同時避免普通樹脂模具上述缺點，具有導熱性能好，不易產(chǎn)生靜電效應，機械強度高，使用壽命較長，表面不易產(chǎn)生皸裂細縫，長時間使用整體不蠕變的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明一種實施方式所述浴缸的成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明一種實施方式所述浴缸的成型模具實物圖3是本發(fā)明對比例所述浴缸的成型模具實物其中，
1-涂層；2_玻纖基體；3_排氣管路；4_樹脂層；5_排氣接口。
具體實施方式
為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應視為對本發(fā)明的具體限制。
實施例1
一種浴缸的成型模具的·制備方法，包括如下步驟:
(I)根據(jù)外觀設計及尺寸制作缸體的玻纖基體2 (含固定機架，圖中未顯示)；
(2)將金屬鋁粉(細度為400目 1200目)和不飽和聚酯樹脂8500 (廣州邦騰化工)按重量比6:4的比例充分均勻混合后，均勻涂覆在玻璃纖維基體2上，得到第一涂層，層厚約3.2 3.8mm，待其固化后再敷第二涂層，第三涂層，第四涂層，每層涂層厚度均約為3.2 3.8mm,總厚度約18mm,形成成型模具I ;
(3)鋪設排氣管路3，并用不飽和聚酯樹脂8500及玻纖4固定；
(4)金屬鋁粉模具I表面平整修理拋光。
實施例2
一種衛(wèi)浴產(chǎn)品的成型模具的制備方法，包括如下步驟:
(I)根據(jù)外觀設計及尺寸制作缸體的胎模；
(2)將金屬銅粉(細度為800目 1200目)和不飽和聚酯樹脂按重量比1:1的比例充分均勻混合后，均勻涂覆在胎模上，得到第一涂層，涂層厚約3 4mm，待其固化后再敷第二涂層，第三涂層，第四涂層，每層涂層厚度均約為3 4mm，總厚度約15mm，形成成型模亙.N 9
(3)鋪設排氣管路，并用不飽和聚酯樹脂及玻璃纖維固定；
(4)金屬銅粉模具表面平整修理拋光。
實施例3
一種衛(wèi)浴產(chǎn)品的成型模具的制備方法，包括如下步驟:
(I)根據(jù)外觀設計及尺寸制作缸體的胎模；
(2)將鐵鎳合金粉末(細度為800目 1200目)和聚氨酯丙烯酸酯光固化樹脂按重量比7:3的比例充分均勻混合后，均勻涂覆在胎模上，得到第一涂層，涂層厚約3.4 3.7mm，待其固化后再敷第二涂層，第三涂層，第四涂層、第五涂層、第六涂層，每層涂層厚度均約為3.2 3.7mm,總厚度約23mm,形成成型模具；
(3)鋪設排氣管路，并用不飽和聚酯樹脂及玻璃纖維固定；
(4)金屬鐵鎳粉模具表面平整修理拋光。
對比例I
選用樹脂材質(zhì)的成型模具作為對比例1，具體地，一種浴缸的成型模具的制備方法，包括如下步驟:
(I)根據(jù)外觀設計及尺寸制作缸體的胎模；
(2)將不飽和聚酯樹脂8500 (廣州邦騰化工)均勻涂層在胎模上，層厚約3.2-3.8mm，待其固化后再敷第二層，第三層，第四層，每層厚度均約為3.2-3.8mm，總厚度約18mm,形成成型模具；
(3)鋪設排氣管路，并用樹脂及玻纖固定；
(4)模具表面平整修理拋光。
由圖2和圖3可以 看出，本發(fā)明提供的浴缸的成型模具的制備方法得到的成型模具的棱角分明，表面光滑。
對比例2
選用金屬材質(zhì)的成型模具作為對比例2，具體地，一種浴缸的成型模具的制備方法，包括如下步驟:
(I)根據(jù)外觀設計及尺寸制作缸體的砂型腔體；
(2)將金屬鋁加熱至熔化液體狀態(tài)，澆鑄于砂型腔體內(nèi)形成模具毛坯。
(3)待毛坯冷卻后清理毛坯，并檢查是否有砂眼氣孔缺肉現(xiàn)象。
(4)毛坯根據(jù)外觀設計及尺寸，用數(shù)控加工中心加工模具毛坯至滿足設計要求的尺寸，并加工形成排氣道。
(5)金屬招模具表面拋光。
性能測試
將實施例1 3與對比例進行性能測試，結(jié)果如表I所示:
表I實施例1 3與對比例的性能測試結(jié)果
I實施例1 I實施例2 I實施例3I對比例I I對比例2加工周期(天)5 — 75 — 75 — 75 — 7^ 30表面硬度(HBS)908595邵氏D75 120抗拉強度(Mpa)80808545160電阻率(Ω.cm)1.2X ICT4~ 2.5X ICT4 0.8X ICT4~Tot52.6 X ICT權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)浴產(chǎn)品的成型模具，其特征在于，所述模具的材料由光固化樹脂和金屬粉末混合得到。
2.如權(quán)利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述光固化樹脂和金屬粉末的混合比例為(5 7): (3 5)，優(yōu)選(5 6): (4 5)，進一步優(yōu)選6:4。
3.如權(quán)利要求1或2所述的成型模具，其特征在于，所述金屬粉末選自鋁粉、銅粉、鉛粉、鐵合金粉、銅合金粉、鎳合金粉、鈷合金粉、鋁合金粉或鈦合金粉中的任意I種或至少2種的組合；優(yōu)選自鋁粉、銅粉或鉛粉中的任意I種或至少2種的組合，進一步優(yōu)選純鋁粉。
4.如權(quán)利要求1 3之一所述的成型模具，其特征在于，所述金屬粉末的細度為400 1200目，優(yōu)選500 1000目。
5.如權(quán)利要求1 4之一所述的成型模具，其特征在于，所述光固化樹脂選自不飽和聚酯樹脂中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選鄰苯型不飽和聚酯樹脂、間苯型不飽和聚酯樹月旨、雙酚A型不飽和聚酯樹脂和乙烯基酯型不飽和聚酯樹脂、鹵代不飽和聚酯樹脂中的任意I種或至少2種的組合，進一步優(yōu)選不飽和聚酯樹脂8500，特別優(yōu)選廣州邦騰化工的不飽和聚酯樹脂8500。
6.如權(quán)利要求1 5之一所述的成型模具，其特征在于，所述模具的材料由質(zhì)量比為(5 6):(4 5)的不飽和聚酯樹脂8500和鋁粉混合而成；其中鋁粉的細度為400 1200目； 優(yōu)選地，所述模具的材料由質(zhì)量比為6:4的不飽和聚酯樹脂8500和鋁粉混合而成；其中鋁粉的細度為400 1200目。
7.—種如權(quán)利要求1 6之一所述的成型模具的制備方法,其特征在于，所述方法包括如下步驟: (O配制光固化樹脂和金屬粉末的混合物，并混合均勻； (2)將步驟(I)得到的混合物在胎膜上均勻涂覆第一層涂層，自然固化I 2小時； (3)重復步驟(2)3 6次，得到成型模具。
8.如權(quán)利要求7所述的成型模具的制備方法，其特征在于，每次在胎模上涂覆的涂層厚度獨立地選自3 4mm,優(yōu)選3mm ； 優(yōu)選地，在胎模上涂 覆的涂層的總厚度為15 23mm,優(yōu)選16 20mm,進一步優(yōu)選18mm η
9.如權(quán)利要求7或8所述的成型模具的制備方法，其特征在于，所述胎模為按外觀設計及尺寸制作的玻璃纖維基體； 步驟(3)之后進行步驟(4):鋪設排氣管路，并用樹脂固定；和 步驟(5)對成型模具的表面進行平整修理拋光。
10.如權(quán)利要求7 9之一所述的成型模具的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (I’)按外觀設計及尺寸制作的玻璃纖維基體 (O配制光固化樹脂和金屬粉末的混合物，并混合均勻； (2)將步驟(I)得到的混合物在胎膜上均勻涂覆第一層涂層，固化； (3)重復步驟(2)3 6次，得到成型模具； (4)鋪設排氣管路，并用樹脂固定；(5)對成型模具的表面進行平整修`理拋光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)浴產(chǎn)品的成型模具，所述模具的材料由光固化樹脂和金屬粉末混合得到。本發(fā)明還提供了所述成型模具的制備方法，包括如下步驟(1)配制光固化樹脂和金屬粉末的混合物，并混合均勻；(2)將步驟(1)得到的混合物在胎膜上均勻涂覆第一層涂層，固化；(3)重復步驟(2)3～6次，得到成型模具。本發(fā)明提供的成型模具，工藝特性好，外表光潔度較高，造價低，加工周期同普通樹脂模具一樣，比鋁合金模具短，同時避免普通樹脂模具上述缺點，具有導熱性能好，不易產(chǎn)生靜電效應，機械強度高，使用壽命較長，表面不易產(chǎn)生皸裂細縫，長時間使用整體不蠕變的優(yōu)點。
文檔編號C08K3/08GK103146166SQ201310073198
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者霍成基, 焦秋生 申請人:佛山市浪鯨潔具有限公司