環(huán)境友好型衛(wèi)浴產(chǎn)品用復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明以熱塑性高分子及改性添加助劑為原材料，經(jīng)過共混擠出，注塑擠出、附著 涂料等工藝制備出綠色、低能耗、環(huán)保型的生活用衛(wèi)浴產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 生活用潔具包括浴缸、臺(tái)盆、貼面瓷磚、地板以及部分天花板，絕大多數(shù)采用陶瓷 燒制工藝而成，其燒制過程需消耗大量能源，增加對(duì)空氣的污染，對(duì)人體損害高；燒制過程 中由于產(chǎn)品體積大、形狀復(fù)雜、受熱均勻性和膨脹收縮率的差異導(dǎo)致產(chǎn)品易出現(xiàn)開裂、變形 等問題，提高了產(chǎn)品的不合格率，且此類產(chǎn)品無法重復(fù)回收利用，間接導(dǎo)致能耗的進(jìn)一步提 高和污染的加劇。
[0003] 近年來有公司提出使用昆侖石（硅灰石）、聚丙烯和其他添加助劑通過共混改性 和注塑工藝制備衛(wèi)浴產(chǎn)品，如專利《一種硅灰石改性的熱塑性樹脂復(fù)合材料及制備產(chǎn)品的 方法》CN 101864108 A和專利《經(jīng)非金屬材料改性的熱塑性樹脂復(fù)合材料及制備產(chǎn)品的方 法》CN 102061037 A，以上專利介紹產(chǎn)品使用聚丙烯材料為基體樹脂，聚丙烯材料為非極性 材料，與表面涂料的粘附性極差，導(dǎo)致衛(wèi)浴產(chǎn)品表面涂層與結(jié)構(gòu)基材附著力差，產(chǎn)品生產(chǎn)制 備工藝難度較高，易導(dǎo)致產(chǎn)品合格率降低，產(chǎn)品在長時(shí)間使用或者多次冷熱循環(huán)的條件下 表面涂層脫落，產(chǎn)品的長期使用性降低。
[0004] 同時(shí)有專利關(guān)于熱固性材料通過共混澆注成型來制備衛(wèi)浴產(chǎn)品，如專利《一種樹 脂基復(fù)合材料潔具五金件及其制備方法》CN 101747607 A，此制備方法工藝流程較為復(fù)雜， 且熱固性材料多含有溶劑型材料，易揮發(fā)、有毒性，對(duì)環(huán)境和人體危害較高，且固化工藝過 程中易產(chǎn)生開裂、內(nèi)應(yīng)力等問題導(dǎo)致產(chǎn)品不合格，且熱固性材料產(chǎn)品為不可重復(fù)利用的材 料，綠色環(huán)保性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是解決傳統(tǒng)陶瓷性衛(wèi)浴產(chǎn)品的高能耗、環(huán)境污染、非綠色環(huán)保、高成 本等一系列問題，解決現(xiàn)有熱塑性衛(wèi)浴產(chǎn)品的制備工藝?yán)щy、長期使用穩(wěn)定差和熱固性衛(wèi) 浴產(chǎn)品的工藝流程復(fù)雜、環(huán)境污染、非綠色不可重復(fù)利用等問題。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)境友好型衛(wèi)浴產(chǎn)品用復(fù)合材料，其 特征在于，包括基體，所述基體的制備原料包括：基體樹脂20wt % -78. 8wt %，改性 樹脂5wt % _20wt %，無機(jī)填充材料10wt % -68. 8wt %，增白劑lwt % _5wt %，抗氧劑 0? lwt% -lwt%，阻燃劑5wt% -20wt%和抗光老化劑0? lwt% -lwt%，所述的基體樹脂為聚 丙烯或聚乙烯樹脂，所述的改性樹脂為極性熱塑性聚合物。
[0007] 優(yōu)選地，所述的改性樹脂為聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯和ABS中的至少一種。
[0008] 更優(yōu)選地，所述的聚酯為PET、PBT、PTT、PETG和APET中的至少一種。
[0009] 優(yōu)選地，所述的無機(jī)填充材料為碳酸鈣、陶土、硅灰石及二氧化硅無機(jī)粉末中的至 少一種。
[0010] 優(yōu)選地，所述的增白劑為鈦白粉。
[0011] 優(yōu)選地，所述的抗氧劑為1010或1076。
[0012] 優(yōu)選地，所述的阻燃劑為氫氧化鎂或氫氧化鋁。
[0013] 優(yōu)選地，所述的抗光老化劑為二苯甲酮類、水楊酸類或苯并三唑類抗光老化劑。
[0014] 優(yōu)選地，所述的基體的表面上設(shè)有表面涂層，所述的表面涂層的原料包括高流平 低粘度丙烯酸酯樹脂5~40重量份，單體60~95重量份，光引發(fā)劑3~8重量份，溶劑 200~300重量份，流平劑0. 01~1重量份和熒光劑0. 001-0. 005重量份。
[0015] 更優(yōu)選地，所述的高流平低粘度丙烯酸酯樹脂為聚氨酯丙烯酸酯樹脂和聚酯丙烯 酸酯樹脂中的至少一種，25°C時(shí)粘度低于7000cps。
[0016] 更優(yōu)選地，所述的單體為1，6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二 醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基 丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙 烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一種或幾種。
[0017] 更優(yōu)選地，所述的光引發(fā)劑為二苯甲酮、1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮、2-羥 基-2-甲基-1-苯基-1丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和異丙基硫雜蒽酮中 的一種或幾種。
[0018] 更優(yōu)選地，所述的溶劑為醋酸丁酯、異丙醇、正丁醇、乙醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙 醚和丙二醇甲醚醋酸酯中的一種或幾種。
[0019] 更優(yōu)選地，所述的流平劑為聚醚改性有機(jī)硅、聚酯改性有機(jī)硅、聚二甲基硅氧烷、 氟改性丙烯酸酯和丙烯酸酯共聚物中的一種或幾種。
[0020] 本發(fā)明還提供了上述的環(huán)境友好型衛(wèi)浴產(chǎn)品用復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于，包括：按照配方量將基體的各制備原料在高混機(jī)中混合攪拌均勻，將混合后的原料由 加料口加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，在150°C-250°C條件下熔融共混擠出成型；冷卻后 在切粒機(jī)中切粒成復(fù)合材料粒子，烘干，將烘干的復(fù)合材料粒子加入到注塑機(jī)的料筒中，在 150°C_250°C熔融注塑成型，在60°C_100°C冷卻脫模，得到基體。
[0021] 優(yōu)選地，所述的環(huán)境友好型衛(wèi)浴產(chǎn)品用復(fù)合材料的制備方法還包括：將表面涂層 的制備原料混合，在基體表面涂覆表面涂層，紫外固化，得到成品。
[0022] 優(yōu)選地，所述的涂覆表面涂層的方法為浸涂或噴涂。
[0023] 優(yōu)選地，所述的基體通過破碎并粉碎制成復(fù)合材料粒子進(jìn)行重復(fù)利用。
[0024] 本發(fā)明使用熱塑性聚丙烯或聚乙烯為基體樹脂，采用包括但不限于聚碳酸酯、聚 甲醛、聚酯及ABS等極性熱塑性聚合物進(jìn)行基體樹脂極性改性，提高基體樹脂與涂料涂層 的附著力，提高產(chǎn)品性能和使用；選用包括但不限于碳酸鈣、陶土、硅灰石及二氧化硅等低 成本、無污染的無機(jī)粉末添加物為增強(qiáng)和填充材料；再選用添加增白劑（鈦白粉）、抗氧劑、 阻燃劑及抗光老化助劑來進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能；表面涂料為聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸 酯水性涂料，具有高硬度（可達(dá)到6-7H)、高附著力、光澤度好、耐老化性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0026]1、本發(fā)明采用包括但不限于聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯及ABS等極性熱塑性聚合物 進(jìn)行基體樹脂極性改性，提高基體樹脂的極性，改善涂層材料與基體樹脂的粘結(jié)力，提高產(chǎn) 品涂層加工工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量延長產(chǎn)品使用壽命。
[0027] 2、本發(fā)明采用低能耗、無污染的聚丙烯、聚乙烯為基體樹脂，低成本碳酸鈣、陶土 等無機(jī)物來共混改性，有效地降低產(chǎn)品成本、環(huán)境友好綠色無污染、并且復(fù)合材料可以重復(fù) 利用，進(jìn)一步提高其環(huán)境友好型，綠色環(huán)保，節(jié)能減耗。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的 范圍。
[0029] 實(shí)施例1
[0030] -種環(huán)境友好型衛(wèi)浴產(chǎn)品用復(fù)合材料，由基體和涂覆在基體表面的表面涂層組 成。所述的基體的制備原料由以重量百分比計(jì)的聚丙烯（上海石化_T300)30%、聚碳酸酯 (拜耳公司-|&^〇1〇11?〇10%、碳酸鈣40%、增白劑〇102)5%、阻燃劑（氫氧化鎂）14%、 抗氧劑（1010)0. 5%和抗光老化劑（巴斯夫-Tinuvin 622)0. 5%組成。
[0031] 所述的表面涂層的原料由聚酯丙烯酸樹脂（濟(jì)寧華凱，HKP-4) 20重量份，三丙二 醇二丙烯酸酯30重量份，季戊四醇三丙烯酸酯35重量份，光引發(fā)劑（二苯甲酮）6重量份， 醋酸乙酯100重量份，醋酸丁酯100重量份，聚酯改性有機(jī)硅（圣邦，DC-193)0. 5重量份， 熒光劑（晨昊-WGS) 0? 003重量份。
[0032] 上述的環(huán)境友好型衛(wèi)浴產(chǎn)品用復(fù)合材料的制備方法為：按照配方量將基體的各制 備原料在高混機(jī)中充分混合攪拌均勻，將混合后的原料由加料口加入到雙螺桿擠出機(jī)的料 斗中，在160°C _200°C條件下熔融共混擠出成型；在水槽中水冷拉條冷卻后在切粒機(jī)中切 粒成復(fù)合材料粒子；把所述的復(fù)合材料粒子放入100°C~120°C的烘箱中加熱烘干4h，除 去水分；將烘干的復(fù)合材料粒子加入到注塑機(jī)的料筒中，加溫至220°C使得復(fù)合材料粒子 熔融，根據(jù)所要生產(chǎn)的單個(gè)產(chǎn)品的材料用量輸入注塑機(jī)的電腦控制程序中，啟動(dòng)注塑機(jī)注 射控制程序，采用注射螺桿推進(jìn)將料筒中的復(fù)合材料注射到金屬模具中，模具冷卻溫度為 75°C，使產(chǎn)品冷卻定型，打開模具，用取件機(jī)械手取出成型的基體；將表面涂層的各制備原 料按比例混勻，對(duì)基體進(jìn)行外觀、形狀檢查后進(jìn)行表面涂層，采用浸涂工藝進(jìn)行表面涂覆， 靜置15min后在紫外光固化箱中固化30min后取出，涂層表面硬度6H，外觀檢查后得到成 品。
[0033] 本實(shí)施例的產(chǎn)品具有使用溫度高、使用壽命長、產(chǎn)品制造工藝易加工性優(yōu)點(diǎn)。
[0034]
[0035] 實(shí)施例2
[0036] -種環(huán)境友好型衛(wèi)浴產(chǎn)品用復(fù)合材料，由基體和涂覆在基體表面的表面涂層組 成。所述的基體的制備原料由以重量百分比計(jì)的聚乙烯（中國石化-5233)20%;聚碳酸酯 (拜耳公司-Makrolon PC)5% ;碳酸鈣55% ;增白劑（Ti02)5% ;阻燃劑（氫氧化鎂）14% ; 抗氧劑（1010)0.5% ;抗光老化劑（巴斯夫-Tinuvin 622)0. 5%組成。
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