本發(fā)明涉及水龍頭生產(chǎn)技術(shù)領域，特別涉及一種抗菌型樹脂復合材料包覆的水龍頭。
背景技術(shù)：
目前，在廣泛使用中的龍頭中，廣泛采用銅，不銹鋼，鋅合金等金屬材料作為基材，但由于金屬表面在長期使用過程中暴露在空氣中，由于材料本身的性質(zhì)，易和空氣中的氧氣和水分發(fā)生反應，造成表面發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，影響美觀。因而在實際生產(chǎn)中需要對表面進行處理。在目前最普遍的銅或鋅合金表面處理方法主要有：電鍍或噴漆。不銹鋼表面通常不需要表面處理電鍍或噴漆處理，但通常需要拋光的過程，由于不銹鋼材料的硬度，使得拋光過程非常困難，需要耗費大量的人工，同時顏色單一。銅，或者鋅合金的電鍍，過程復雜。同時，電鍍過程，會產(chǎn)生大量嚴重污染環(huán)境的廢水、廢氣。同時由于電鍍過程實際控制較難，電鍍層并不致密，形成微孔，如在長時間不使用或擦拭表面，表面會產(chǎn)生類似銅綠的銹斑，嚴重影響美觀。同樣，不銹鋼表面顏色單一，銅或鋅合金電鍍處理后顏色也較為單一。
當然，也有部分采用表面涂層的方法試圖解決以上問題，但由于涂層較薄，同時由于銅和不銹鋼材料對有機或無機材料的附著力較弱，硬度不夠，在使用過程中，如出現(xiàn)碰撞，或長期冷熱交替環(huán)境中，易出現(xiàn)劃傷，涂層脫落等嚴重影響產(chǎn)品外觀的情況。
有人也采用樹脂包覆水龍頭，常用的包覆樹脂為環(huán)氧樹脂或不飽和聚酯，不飽和聚酯樹脂缺點是：耐污性不夠、粘結(jié)力不夠、耐候性不佳、不環(huán)保，易水解，熱固性材料，回收較難。環(huán)氧樹脂缺點是：易黃變、顏色不好調(diào)配，韌性不夠，熱固性材料，回收較難。水龍頭所處環(huán)境常為潮濕環(huán)境，容易滋生細菌和長霉菌。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌型樹脂復合材料包覆的水龍頭，耐污性好，樹脂復合材料與龍頭本體的粘結(jié)強度高，耐候性好，不易黃變，顏色易調(diào)節(jié)，抗菌性能和防霉性能好，樹脂復合材料力學性能好、較易回收。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種抗菌型樹脂復合材料包覆的水龍頭，包括龍頭本體，所述龍頭本體表面包覆有厚度大于1mm的樹脂復合材料層，所述樹脂復合材料層由主成分及助劑混合制成，所述主成分按重量百分比計組成為：甲基丙烯酸甲酯25-60%，纖維0.5-10%，無機填料余量；按占甲基丙烯酸甲酯重量計，所述助劑加入量為：固化劑0.01%-0.5%，脫模劑0.2-1.5%，消泡劑0.5%-1%，紫外吸收劑0.5%-1%，交聯(lián)劑0.1%-3%，耐磨劑0.5%-3%，光催化劑1-3%，抗菌劑0.2-0.5%，塑料防霉劑0.3-0.5%。
本發(fā)明主體包覆材料采用PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯是剛性硬質(zhì)無色透明材料，折射率較小，約1.49，透光率達92%，霧度不大于2%，是優(yōu)質(zhì)有機透明材料。聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的綜合力學性能，在通用塑料中居前列，拉伸、彎曲、壓縮等強度均高于聚烯烴，也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等，沖擊韌性較差，但也稍優(yōu)于聚苯乙烯。聚甲基丙烯酸甲酯的優(yōu)點是：耐污性好，與龍頭本體的粘結(jié)強度高，耐候性好，不易黃變，顏色易調(diào)節(jié)，能均勻包覆，更適合用于龍頭，這樣加工時也較方便。但聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度低，容易擦傷，沖擊韌性較差，耐熱性能不高，耐寒性能也較差，不適用于龍頭的使用環(huán)境和要求。甲基丙烯酸甲酯與固化劑、交聯(lián)劑等反應獲得PMMA。
本發(fā)明通過添加纖維：碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維以提高聚甲基丙烯酸甲酯的力學性能尤其是抗沖擊韌性，改善耐熱、耐寒性能，使其能適用于龍頭的使用環(huán)境和要求。本發(fā)明通過添加無機填料：石英顆粒或玻璃微珠，能提高聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度及耐擦傷性能，石英優(yōu)選經(jīng)過磨圓處理，圓度達到50%以上，這樣包覆材料的表面光滑度好、硬度高、耐劃傷性能好，材料強度增加；玻璃微珠能提高材料的硬度、耐刮傷性能及耐污染性能，還能提高材料的耐冷熱水沖擊性能。本發(fā)明通過添加抗菌劑及塑料防霉劑，顯著提高了產(chǎn)品表面的抗菌性能和防霉性能。
作為優(yōu)選，所述纖維選自碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維中的一種或幾種，所述纖維的長度0.1-3mm。
作為優(yōu)選，所述無機填料為石英顆粒或玻璃微珠，所述無機填料的顆粒大小在0.01-3mm。
作為優(yōu)選，所述無機填料經(jīng)表面處理后使用，表面處理方法為：
（1）將羥基硅油HO(CH3SiCH3)4H與正丁基三甲氧基硅烷按摩爾比1:1-1.5的比例，在催化劑鈦酸四異丙酯的作用下，100-105℃下反應3-4小時后，并在真空度-0.08~-0.09MPa下脫低分子1~2小時得表面處理劑，將表面處理劑用乙醇溶液稀釋得質(zhì)量濃度10-15%的表面處理劑溶液；
（2）按每100重量份無機填料加30-50重量份表面處理劑溶液及3-8重量份顏料的量配比混合，在70℃-80℃下，300-500轉(zhuǎn)/min轉(zhuǎn)速下攪拌1-2小時，在真空度-0.08~-0.09MPa，80-100℃下減壓蒸出低沸物。
無機填料未經(jīng)處理與聚甲基丙烯酸甲酯相容性較差，復合強度較低，無機填料表面加工的顏色也易于脫落。本發(fā)明采用特殊的表面處理劑對無機填料表面處理，處理后的無機填料具有耐多種介質(zhì)腐蝕、無毒、無污染的特性，顯著增強了與聚甲基丙烯酸甲酯的相容性及粘結(jié)強度，混合更均勻，產(chǎn)品強度高。此外，無機填料表面處理能賦予無機填料各種不同顏色，使得產(chǎn)品色彩選擇豐富，不易脫色。
作為優(yōu)選，所述石英顆粒經(jīng)過磨圓處理。
作為優(yōu)選，所述固化劑為過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰?，所述脫模劑為硬脂酸或硬脂酸鋅，所述消泡劑為有機硅消泡劑，所述交聯(lián)劑為二甲基丙烯酸乙二醇酯，所述紫外吸收劑選自UV-326、UV-327、UV-531、UV-944中的一種或幾種，所述耐磨劑為甲基丙烯酸。
作為優(yōu)選，所述光催化劑為納米二氧化鈦。
作為優(yōu)選，所述納米二氧化鈦改性處理后使用，改性處理方法為：將納米二氧化鈦粉體放入等離子體反應器內(nèi)，抽真空，空放電去掉反應器內(nèi)雜質(zhì)，調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器，通入四氟乙烯氣體，開啟等離子體發(fā)生器與流化裝置，放電聚合；等離子體反應器參數(shù)設置為：工作頻率13.56MHz，放電功率20-30W，放電時間10-20min，脈動比30-50%，脈動寬度50-100ms，放電聚合結(jié)束后，收集處理后的粉體。
添加二氧化鈦首先具有顯著的光催化活性，能提高龍頭的抗污性能，此外，還具有遮光作用，能提高抗紫外老化性能，但二氧化鈦具光催化活性過高，添加到材料體系中會引起降解，降低材料的耐候性和使用壽命，此外，二氧化鈦與材料的相容性較差，導致材料的拉伸斷裂伸長率迅速下降。
本發(fā)明采用等離子體技術(shù)，將四氟乙烯包覆在二氧化鈦表面，可以降低二氧化鈦的光催化活性，從而有效控制二氧化鈦的光催化活性至合理值，在不較大影響其去污、凈化性能以及材料性能的前提下，同時使二氧化鈦表面疏水性增加，提高與材料的相容性，對力學性能的影響顯著減小。
作為優(yōu)選，所述抗菌劑為納米銀粉與納米氧化鋅粉按照1:1-3的重量比混合而成。采用納米銀粉與納米氧化鋅粉復合作為抗菌劑，抗菌性能好。
作為優(yōu)選，所述抗菌劑經(jīng)表面處理后使用，表面處理方法為：將質(zhì)量濃度為40-50%的鈦酸酯偶聯(lián)劑無水乙醇溶液與抗菌劑混合15-25min，然后再加入質(zhì)量濃度為40-50%的硅烷偶聯(lián)劑無水乙醇溶液混合15-25min，然后80-100℃下真空干燥；鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量為抗菌劑重量的0.3-0.5%，硅烷偶聯(lián)劑的用量為抗菌劑重量的0.8-1%。
抗菌劑由于顆粒較細，容易團聚，這樣不利于后續(xù)加工。先通過使用鈦酸酯偶聯(lián)劑對抗菌劑進行第一次表面處理，后再通過添加硅烷偶聯(lián)劑對處理過的抗菌劑進行第二次表面處理，這樣能有效解決抗菌劑（銀粉和氧化鋅粉）團聚的問題，由于偶聯(lián)劑的處理，抗菌劑與聚甲基丙烯酸甲酯混合的更均勻，結(jié)合強度更好，在復合材料中分散均勻，能更好發(fā)揮抗菌效果。
本發(fā)明的有益效果是：耐污性好，樹脂復合材料與龍頭本體的粘結(jié)強度高，耐候性好，不易黃變，顏色易調(diào)節(jié)，抗菌性能和防霉性能好，樹脂復合材料力學性能好、較易回收。
具體實施方式
下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。
本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設備等均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規(guī)方法。
實施例1：
一種抗菌型樹脂復合材料包覆的水龍頭，包括龍頭本體，所述龍頭本體表面包覆有厚度大于1mm的樹脂復合材料層，所述樹脂復合材料層由主成分及助劑混合制成，所述主成分按重量百分比計組成為：甲基丙烯酸甲酯25%，纖維（碳纖維，長度0.1-1mm）0.5%，無機填料（玻璃微珠，顆粒大小在0.01-0.2mm）74.5%；按占甲基丙烯酸甲酯重量計，所述助劑加入量為：固化劑（過氧化苯甲酰）0.01%，脫模劑（硬脂酸）0.2，消泡劑（有機硅消泡劑，市售）0.5%，紫外吸收劑（UV-326）0.5%，交聯(lián)劑（二甲基丙烯酸乙二醇酯）0.1%，耐磨劑（甲基丙烯酸）0.5%，納米二氧化鈦1%，抗菌劑0.2%，塑料防霉劑（型號JLK-106，市售）0.3%。
所述無機填料經(jīng)表面處理后使用，表面處理方法為：
（1）將羥基硅油HO(CH3SiCH3)4H與正丁基三甲氧基硅烷按摩爾比1:1的比例，在催化劑鈦酸四異丙酯的作用下，100℃下反應4小時后，并在真空度-0.08~-0.09MPa下脫低分子1小時得表面處理劑，將表面處理劑用質(zhì)量濃度85%乙醇溶液稀釋得質(zhì)量濃度10%的表面處理劑溶液；
（2）按每100重量份無機填料加30重量份表面處理劑溶液及3重量份顏料的量配比混合，在70℃下，300轉(zhuǎn)/min轉(zhuǎn)速下攪拌2小時，在真空度-0.08~-0.09MPa，80℃下減壓蒸出低沸物。
所述納米二氧化鈦改性處理后使用，改性處理方法為：將納米二氧化鈦粉體放入等離子體反應器內(nèi)，抽真空，空放電去掉反應器內(nèi)雜質(zhì)，調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器，通入四氟乙烯氣體，開啟等離子體發(fā)生器與流化裝置，放電聚合；等離子體反應器參數(shù)設置為：工作頻率13.56MHz，放電功率20-30W，放電時間10-20min，脈動比30-50%，脈動寬度50-100ms，放電聚合結(jié)束后，收集處理后的粉體。
所述抗菌劑為納米銀粉與納米氧化鋅粉按照1:1的重量比混合而成。所述抗菌劑經(jīng)表面處理后使用，表面處理方法為：將質(zhì)量濃度為40%的鈦酸酯偶聯(lián)劑無水乙醇溶液與抗菌劑混合15min，然后再加入質(zhì)量濃度為40%的硅烷偶聯(lián)劑（KH570）無水乙醇溶液混合15min，然后80℃下真空干燥；鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量為抗菌劑重量的0.3%，硅烷偶聯(lián)劑的用量為抗菌劑重量的0.8%。
實施例2：
一種抗菌型樹脂復合材料包覆的水龍頭，包括龍頭本體，所述龍頭本體表面包覆有厚度大于1mm的樹脂復合材料層，所述樹脂復合材料層由主成分及助劑混合制成，所述主成分按重量百分比計組成為：甲基丙烯酸甲酯60%，纖維（玄武巖纖維，長度1-3mm）10%，無機填料（石英顆粒，顆粒大小在1-3mm，石英顆粒經(jīng)過磨圓處理）30%；按占甲基丙烯酸甲酯重量計，所述助劑加入量為：固化劑（偶氮二異丁腈）0.5%，脫模劑（硬脂酸鋅）1.5%，消泡劑（有機硅消泡劑，市售）1%，紫外吸收劑（UV-531）1%，交聯(lián)劑（二甲基丙烯酸乙二醇酯）3%，耐磨劑（甲基丙烯酸）3%，納米二氧化鈦3%，抗菌劑0.5%，塑料防霉劑（型號JLK-106，市售）0.5%。
所述無機填料經(jīng)表面處理后使用，表面處理方法為：
（1）將羥基硅油HO(CH3SiCH3)4H與正丁基三甲氧基硅烷按摩爾比1:1.5的比例，在催化劑鈦酸四異丙酯的作用下， 105℃下反應3小時后，并在真空度-0.08~-0.09MPa下脫低分子2小時得表面處理劑，將表面處理劑用質(zhì)量濃度85%乙醇溶液稀釋得質(zhì)量濃度15%的表面處理劑溶液；
（2）按每100重量份無機填料加50重量份表面處理劑溶液及8重量份顏料的量配比混合，在80℃下， 500轉(zhuǎn)/min轉(zhuǎn)速下攪拌1小時，在真空度-0.08~-0.09MPa， 100℃下減壓蒸出低沸物。
所述納米二氧化鈦改性處理后使用，改性處理方法為：將納米二氧化鈦粉體放入等離子體反應器內(nèi)，抽真空，空放電去掉反應器內(nèi)雜質(zhì)，調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器，通入四氟乙烯氣體，開啟等離子體發(fā)生器與流化裝置，放電聚合；等離子體反應器參數(shù)設置為：工作頻率13.56MHz，放電功率20-30W，放電時間10-20min，脈動比30-50%，脈動寬度50-100ms，放電聚合結(jié)束后，收集處理后的粉體。
所述抗菌劑為納米銀粉與納米氧化鋅粉按照1:3的重量比混合而成。所述抗菌劑經(jīng)表面處理后使用，表面處理方法為：將質(zhì)量濃度為50%的鈦酸酯偶聯(lián)劑無水乙醇溶液與抗菌劑混合25min，然后再加入質(zhì)量濃度為50%的硅烷偶聯(lián)劑（KH570）無水乙醇溶液混合25min，然后100℃下真空干燥；鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量為抗菌劑重量的0.5%，硅烷偶聯(lián)劑的用量為抗菌劑重量的1%。
實施例3：
一種抗菌型樹脂復合材料包覆的水龍頭，包括龍頭本體，所述龍頭本體表面包覆有厚度大于1mm的樹脂復合材料層，所述樹脂復合材料層由主成分及助劑混合制成，所述主成分按重量百分比計組成為：甲基丙烯酸甲酯40%，纖維（玻璃纖維，長度1-3mm）5%，無機填料（玻璃微珠，顆粒大小在0.05-0.1mm）55%；按占甲基丙烯酸甲酯重量計，所述助劑加入量為：固化劑（過氧化苯甲酰）0.2%，脫模劑（硬脂酸鋅）1%，消泡劑（有機硅消泡劑，市售）0.8%，紫外吸收劑（UV-944）0.7%，交聯(lián)劑（二甲基丙烯酸乙二醇酯）1%，耐磨劑（甲基丙烯酸）1%，納米二氧化鈦2%，抗菌劑0.3%，塑料防霉劑（型號JLK-106，市售）0.4%。
所述無機填料經(jīng)表面處理后使用，表面處理方法為：
（1）將羥基硅油HO(CH3SiCH3)4H與正丁基三甲氧基硅烷按摩爾比1:1.2的比例，在催化劑鈦酸四異丙酯的作用下，102℃下反應3.5小時后，并在真空度-0.08~-0.09MPa下脫低分子1.5小時得表面處理劑，將表面處理劑用質(zhì)量濃度85%乙醇溶液稀釋得質(zhì)量濃度12%的表面處理劑溶液；
（2）按每100重量份無機填料加40重量份表面處理劑溶液及5重量份顏料的量配比混合，在75℃下，400轉(zhuǎn)/min轉(zhuǎn)速下攪拌1.5小時，在真空度-0.08~-0.09MPa，90℃下減壓蒸出低沸物。
所述納米二氧化鈦改性處理后使用，改性處理方法為：將納米二氧化鈦粉體放入等離子體反應器內(nèi)，抽真空，空放電去掉反應器內(nèi)雜質(zhì)，調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器，通入四氟乙烯氣體，開啟等離子體發(fā)生器與流化裝置，放電聚合；等離子體反應器參數(shù)設置為：工作頻率13.56MHz，放電功率20-30W，放電時間10-20min，脈動比30-50%，脈動寬度50-100ms，放電聚合結(jié)束后，收集處理后的粉體。
所述抗菌劑為納米銀粉與納米氧化鋅粉按照1:2的重量比混合而成。所述抗菌劑經(jīng)表面處理后使用，表面處理方法為：將質(zhì)量濃度為45%的鈦酸酯偶聯(lián)劑無水乙醇溶液與抗菌劑混合20min，然后再加入質(zhì)量濃度為45%的硅烷偶聯(lián)劑（KH570）無水乙醇溶液混合20min，然后90℃下真空干燥；鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量為抗菌劑重量的0.4%，硅烷偶聯(lián)劑的用量為抗菌劑重量的0.9%。
制備時，將樹脂復合材料層的原料混合并熔融后，通過注射或澆注包覆在龍頭部件表面。
本發(fā)明的樹脂復合材料層，表面硬度為莫氏硬度5-6，拉伸強度在75-100MPa，彎曲強度120-150 MPa。本發(fā)明的樹脂復合材料層在0.45W/m2，340nm紫外光老化5000小時后拉伸強度、透光率略有下降，色澤略有泛黃。材料熱變形溫度在120℃左右。經(jīng) 100℃ ×168h 熱空氣老化后，拉伸強度下降率為 27±1%，彎曲強度下降率為30±1%。本發(fā)明耐污性好，樹脂復合材料與龍頭本體的粘結(jié)強度高，耐候性好，不易黃變，顏色易調(diào)節(jié)，抗菌性能和防霉性能好，樹脂復合材料力學性能好、較易回收。
以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。