CN113549302A - 一种卫浴产品的成型模具及其制备方法 - Google Patents

一种卫浴产品的成型模具及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及树脂模具加工领域，具体公开了一种卫浴产品的成型模具及其制备方法。一种卫浴产品的成型模具，按重量份数，卫浴产品的成型模具的制备原料包括以下组分：环氧树脂100份；固化剂组合物10～40份；溶剂16～36份；消泡剂3～8份；铝粉50～80份；增韧剂7～10份；填充剂30～55份，固化剂组合物包括重量比为1：（1～5）：（2～8）的二乙烯三胺、3‑二乙氨基丙胺和四乙烯五胺；其方法为：将除固化剂组合物以外的其他制备原料混合均匀，再将固化剂组合物的混合物加入；装入模具；固化。本申请的产品可用于制作卫浴产品，其具有减小树脂模具制作过程的固化时间的优点；另外，本申请的方法具有操作步骤简单的优点。

Description

一种卫浴产品的成型模具及其制备方法
技术领域
本申请涉及树脂模具加工的领域，更具体地说，它涉及一种产品及其方法。
背景技术
卫浴产品的种类众多，制造卫浴产品的模具种类也非常繁多，并且模具的形状大小各不相同，因此卫浴产品的模具常采用树脂制成，树脂的可塑性强，便于模具的加工定型，以满足卫浴产品种类的变化；并且树脂模具的造价较低，能减小模具生产的生产成本。
环氧树脂材质的模具制备过程中，需要对环氧树脂进行固化，以使得环氧树脂固化成型。环氧树脂可与常用的固化剂反应形成交联的热固性高分子聚合物，环氧树脂固化物具有较高的强度和较小的固化收缩率，并且热稳定性和化学稳定性均比较高，因此环氧树脂固化物在长期使用时能保持一定的尺寸不易变形，进而提升模具的耐用性。
但环氧树脂的固化时间较长，使得模具的制备时间也较长，不利于环氧树脂模具的生产加工的快速进行。
发明内容
为了减小树脂模具制作过程中的固化时间，本申请提供一种卫浴产品的成型模具及其制备方法。
本申请提供的一种卫浴产品的成型模具采用如下的技术方案：
一种卫浴产品的成型模具，按重量份数，所述卫浴产品的成型模具的制备原料包括有以下组分：
环氧树脂 100份；
固化剂组合物 10～40份；
溶剂 16～36份；
消泡剂 3～8份；
铝粉 50～80份；
增韧剂 7～10份；
填充剂 30～55份，
其中，
所述固化剂组合物包括重量比为1：(1～5)：(2～8)的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺。
通过采用上述技术方案，实验证明，与目前市场上的同类产品相比，上述模具的制备过程中的固化进程更快，从而能够缩短模具的制备时间，减小模具的成型周期，提高树脂模具的生产效率。再者，实验结果显示，上述固化进程的加快与二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺的配合有关。
可选的，所述固化剂组合物包括重量比为1：(2～3)：(4～6)的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺。
通过采用上述技术方案，实验证明，二乙烯三胺：3-二乙氨基丙胺：四乙烯五胺的重量比为1：(2～3)：(4～6)时，环氧树脂的固化速度更快，固化所用的时间更少。
可选的，所述环氧树脂包括重量比为1：(2～4)的双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂。
通过采用上述技术方案，实验证明，采用重量比为1：(2～4)的双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂，能减小树脂模具固化时铝粉的沉积程度，使铝粉能更加均匀分散在环氧树脂中，提升卫浴产品的成型模具的导热性。
可选的，所述铝粉的细度为600～1000目。
通过采用上述技术方案，实验证明，铝粉细度为600～1000目能进一步减小铝粉沉积的程度。
可选的，所述增韧剂采用端羧基液体丁腈橡胶。
通过采用上述技术方案，端羧基液体丁腈橡胶与环氧树脂有较好的相容性，能够溶解在未固化的花样树脂中，分散性好；同时，端羧基液体丁腈橡胶对环氧树脂能起到增韧的作用。
可选的，所述填充剂采用碳酸钙填充剂。
通过采用上述技术方案，碳酸钙能填充剂能提高环氧树脂的力学性能，同时能减少环氧树脂的用量，从而降低生产成本。
可选的，碳酸钙的细度为700～900目。
通过采用上述技术方案，实验证明，采用细度为700～900目的碳酸钙能减小碳酸钙在环氧树脂中的沉积程度。
一种上述的卫浴产品的成型模具的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：
(1)将除固化剂组合物以外的其他制备原料混合均匀之后，再将固化剂组合物的混合物加入；
(2)装入模具；
(3)固化。
通过采用上述技术方案，固化环氧树脂的步骤简单方便，便于操作人员进行操作，减小操作人员的操作时间与操作难度，提高生产效率。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、与目前市面上的同类产品相比，本申请的树脂模具的固化时间更少，加快了树脂模具的成型进程，进而缩短了树脂模具的加工周期，提高了树脂模具的生产效率；
2、实验数据证明，采用二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺配合充当固化剂，能进一步加快树脂模具固化进程，进一步减少树脂模具的固化时间，由此可得在树脂模具的固化进程中，二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺之间协同配合，共同提升树脂模具的固化速度；
3、由于本申请的环氧树脂包括重量比为1：(2～4)的双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂，能使铝粉均匀分布在环氧树脂中，减小了铝粉局部沉积的程度，提升环氧树脂固化后整体的导热性能；
4、本申请的方法，通过将原料混合后冲入模具中成型，成型方式的快捷简便，减少操作人员的操作难度和操作时间，因此获得了提升操作人员的工作效率的效果。
具体实施方式
以下对本申请作进一步详细说明。
原料介绍
双酚A型环氧树脂，以下实施例和对比例的双酚A型环氧树脂采用E-44型环氧树脂，购自河北米阳防腐材料有限公司。
双酚F型环氧树脂，以下实施例和对比例的双酚F型环氧树脂采用NPEF-170型环氧树脂，购自河南驰奥商贸有限公司。
二乙烯三胺，工业级，购自江苏豪隆化工有限公司。
3-二乙氨基丙胺，工业级，购自江苏豪隆化工有限公司。
四乙烯五胺，工业级，购自江苏豪隆化工有限公司。
溶剂，以下实施例和对比例的溶剂采用正丁醇，AR级，购自济南来的化工有限公司。
消泡剂，以下实施例和对比例的消泡剂采用乳化硅油，购自济南硅港化工有限公司。
端羧基液体丁腈橡胶，工业级，购自湖北鑫润德化工有限公司。
实施例
实施例1
一种卫浴产品的成型模具，制备原料包括有以下组分：
环氧树脂 100kg；
固化剂组合物 10kg；
溶剂 36kg；
消泡剂 3kg；
铝粉 80kg；
增韧剂 7kg；
填充剂 55kg，
其中，
固化剂组合物包括重量比为1：1：8的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺,即二乙烯三胺1kg，3-二乙氨基丙胺1kg，四乙烯五胺8kg。
环氧树脂采用双酚A型环氧树脂。
铝粉的细度为500目。
增韧剂采用端羧基液体丁腈橡胶。
填充剂采用碳酸钙填充剂，细度为600目。
上述卫浴产品的成型模具的制备方法包括有以下步骤：
(1)将除固化剂组合物以外的其他制备原料混合均匀之后，再将固化剂组合物的混合物加入；
(2)装入模具；
(3)固化，得模具样品。
实施例2
一种卫浴产品的成型模具，制备原料包括有以下组分：
环氧树脂 100kg；
固化剂组合物 40kg；
溶剂 16kg；
消泡剂 8kg；
铝粉 50kg；
增韧剂 10kg；
填充剂 30kg，
其中，
固化剂组合物包括重量比为1：5：2的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺,即二乙烯三胺5kg，3-二乙氨基丙胺25kg，四乙烯五胺10kg。
环氧树脂采用双酚A型环氧树脂。
铝粉的细度为600目。
增韧剂采用端羧基液体丁腈橡胶。
填充剂采用碳酸钙填充剂，细度为700目。
上述卫浴产品的成型模具的制备方法包括有以下步骤：
(1)将除固化剂组合物以外的其他制备原料混合均匀之后，再将固化剂组合物的混合物加入；
(2)装入模具；
(3)固化，得模具样品。
实施例3
一种卫浴产品的成型模具，制备原料包括有以下组分：
环氧树脂 100kg；
固化剂组合物 25kg；
溶剂 26kg；
消泡剂 5kg；
铝粉 65kg；
增韧剂 8kg；
填充剂 42kg，
其中，
固化剂组合物包括重量比为1：5：2的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺,即二乙烯三胺3kg，3-二乙氨基丙胺15kg，四乙烯五胺6kg。
环氧树脂采用双酚A型环氧树脂。
铝粉的细度为800目。
增韧剂采用端羧基液体丁腈橡胶。
填充剂采用碳酸钙填充剂，细度为800目。
上述卫浴产品的成型模具的制备方法包括有以下步骤：
(1)将除固化剂组合物以外的其他制备原料混合均匀之后，再将固化剂组合物的混合物加入；
(2)装入模具；
(3)固化，得模具样品。
实施例4
一种卫浴产品的成型模具，制备原料包括有以下组分：
环氧树脂 100kg；
固化剂组合物 25kg；
溶剂 26kg；
消泡剂 5kg；
铝粉 65kg；
增韧剂 8kg；
填充剂 42kg，
其中，
所述固化剂组合物包括重量比为1：5：2的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺,即二乙烯三胺3kg，3-二乙氨基丙胺15kg，四乙烯五胺6kg。
环氧树脂采用双酚A型环氧树脂。
铝粉的细度为1000目。
增韧剂采用端羧基液体丁腈橡胶。
填充剂采用碳酸钙填充剂，细度为900目。
上述卫浴产品的成型模具的制备方法包括有以下步骤：
(1)将除固化剂组合物以外的其他制备原料混合均匀之后，再将固化剂组合物的混合物加入；
(2)装入模具；
(3)固化，得模具样品。
实施例5
与实施例3的不同之处在于，固化剂组合物包括重量比为1：2：6的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺,即二乙烯三胺3kg，3-二乙氨基丙胺6kg，四乙烯五胺18kg。
实施例6
与实施例3的不同之处在于，固化剂组合物包括重量比为1：3：4的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺,即二乙烯三胺3kg，3-二乙氨基丙胺9kg，四乙烯五胺12kg。
实施例7
与实施例3的不同之处在于，固化剂组合物包括重量比为1：2.5：5的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺,即二乙烯三胺3kg，3-二乙氨基丙胺7.5kg，四乙烯五胺15kg。
实施例8
与实施例3的不同之处在于，环氧树脂采用双酚F型环氧树脂，即，双酚F型环氧树脂100kg。
实施例9
与实施例3的不同之处在于，环氧树脂包括重量比为1：2的双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂，即，双酚A型环氧树脂33kg，双酚F型环氧树脂67kg。
实施例10
与实施例3的不同之处在于，环氧树脂包括重量比为1：4的双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂即，双酚A型环氧树脂20kg，双酚F型环氧树脂80kg。
实施例11
与实施例3的不同之处在于，环氧树脂包括重量比为1：3的双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂即，双酚A型环氧树脂25kg，双酚F型环氧树脂75kg。
对比例
对比例1
与实施例2的不同之处在于，固化剂组合物包括重量比为1：0.5：9的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺,即二乙烯三胺3.8kg，3-二乙氨基丙胺1.9kg，四乙烯五胺34.2kg。
对比例2
与实施例2的不同之处在于，固化剂组合物包括重量比为1：7：1的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺,即二乙烯三胺4.4kg，3-二乙氨基丙胺31kg，四乙烯五胺4.4kg。
对比例3
与实施例2的不同之处在于，固化剂组合物包括重量比为1：10：20的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺,即二乙烯三胺1.3kg，3-二乙氨基丙胺13kg，四乙烯五胺26kg。
对比例4
与实施例2的不同之处在于，固化剂组合物中3-二乙氨基丙胺等量替换为二乙烯三胺，四乙烯五胺等量替换为二乙烯三胺，即，二乙烯三胺40kg。
对比例5
与实施例2的不同之处在于，固化剂组合物中二乙烯三胺等量替换为3-二乙氨基丙胺，四乙烯五胺等量替换为3-二乙氨基丙胺，即，3-二乙氨基丙胺40kg。
对比例6
与实施例2的不同之处在于，固化剂组合物中二乙烯三胺等量替换为四乙烯五胺，3-二乙氨基丙胺等量替换为四乙烯五胺，即，四乙烯五胺40kg。
对比例7
一种树脂模具，制备原料包括以下质量份数：
E-55环氧树脂 93kg；
T31固化剂 16kg；
聚酰胺酰亚胺 5kg；
乳化硅油 5kg；
铝粉 76kg；
碳酸钙 50kg；
上述树脂模具的制备方法如下：
(1)在200L反应釜中，常温条件下，加入E-55环氧树脂93kg，以40r/min的转速进行搅拌；
(2)边搅拌边加入T31固化剂16kg、聚酰胺酰亚胺15kg、乳化硅油0.5kg、铝粉76kg、碳酸钙50kg；
(3)搅拌混合均匀后，将混合均匀的混合物灌注到模具上以制得模具样品。
性能检测
实施例和比较例的检测数据见表1。
根据ISO 178-2010《塑料——弯曲性能的测定》检测模具样品的弯曲强度(MPa)。
根据ISO 527-2012《塑料——拉伸性能的测定》检测模具样品的拉伸强度(MPa)。
根据ISO 604-2002《塑料——压缩性能的测定》检测模具样品的压缩强度(MPa)。
表1
Figure BDA0003211914550000081
Figure BDA0003211914550000091
根据表1中实施例1～4以及对比例7的数据对比可得，本申请的模具样品的固化时间短，成型速度快，并且本申请的卫浴产品的成型模具的力学性能未出现明显下降，仍能保持良好的力学性能。
根据表1中实施例2以及对比例4～6的数据对比可得，针对本申请的配方体系，在其余条件相同时，相比于单个加入二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺中的一种，同时在环氧树脂中加入二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺有效提高了模具样品的固化效率，由此可得，二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺在模具样品的固化过程中起着协同作用，共同促进模具样品的固化进程。根据实施例2以及对比例1～3,的数据可得，在二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺的重量比为1：(1～5)：(2～8)时，能进一步提升固化剂组合物的固化效果，进一步加快模具样品的固化进程。
根据表1中实施例3以及实施例5～7的数据对比可得，针对本申请的配方体系，二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺的重量比为1：(2～3)：(4～6)时，固化剂组合物的固化效果更好，环氧树脂的固化进程更快。
将实施例3以及实施例8～11所制得的卫浴产品的模具样品沿竖直截面切开，观察铝粉在卫浴产品的成型模具的分布可得，相比于实施例2和实施例8，实施例9～11的铝粉在的卫浴产品的成型模具内的沉积程度更低，铝粉的分布更加均匀，使得实施例9～11的卫浴产品的成型模具的导热性能更加优秀，从而可得，相比与环氧树脂采用单个双酚A型环氧树脂或单个双酚F型环氧树脂，环氧树脂采用重量比为1：(2～4)的双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂时，铝粉的沉积程度小。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种卫浴产品的成型模具，其特征在于，按重量份数，所述卫浴产品的成型模具的制备原料包括有以下组分：
环氧树脂100份；
固化剂组合物10～40份；
溶剂16～36份；
消泡剂3～8份；
铝粉50～80份；
增韧剂7～10份；
填充剂30～55份，
其中，
所述固化剂组合物包括重量比为1：（1～5）：（2～8）的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺。
2.根据权利要求1所述的一种卫浴产品的成型模具，其特征在于：所述固化剂组合物包括重量比为1：（2～3）：（4～6）的二乙烯三胺、3-二乙氨基丙胺和四乙烯五胺。
3.根据权利要求1所述的一种卫浴产品的成型模具，其特征在于：所述环氧树脂包括重量比为1：（2～4）的双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的一种卫浴产品的成型模具，其特征在于：所述铝粉的细度为600～1000目。
5.根据权利要求1所述的一种卫浴产品的成型模具，其特征在于：所述增韧剂采用端羧基液体丁腈橡胶。
6.根据权利要求1所述的一种卫浴产品的成型模具，其特征在于：所述填充剂采用碳酸钙填充剂。
7.根据权利要求6所述的一种卫浴产品的成型模具，其特征在于：碳酸钙的细度为700～900目。
8.一种权利要求1～7任意一项所述的卫浴产品的成型模具的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：
将除固化剂组合物以外的其他制备原料混合均匀之后，再将固化剂组合物加入，混合均匀；
装入模具；
固化。
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