本發明涉及水龍頭生產技術領域，特別涉及一種復合材料包覆表面的龍頭。
背景技術：
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，易和空氣中的氧氣和水分發生反應，造成表面發生腐蝕現象，影響美觀。因而在實際生產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，會產生大量嚴重污染環境的廢水、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，如出現碰撞，或長期冷熱交替環境中，易出現劃傷，涂層脫落等嚴重影響產品外觀的情況。
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、粘結力不夠、耐候性不佳、不環保，易水解，熱固性材料，回收較難。環氧樹脂缺點是：易黃變、顏色不好調配，韌性不夠，熱固性材料，回收較難。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種復合材料包覆表面的龍頭，耐污性好，與龍頭本體的粘結強度高，耐候性好，不易黃變，顏色易調節，復合材料力學性能好、較易回收。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：
一種復合材料包覆表面的龍頭，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20-60%，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%，交聯劑0.1%-3%，耐磨劑0.5%-3%，光催化劑1-3%。
本發明主體包覆材料采用PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯是剛性硬質無色透明材料，折射率較小，約1.49，透光率達92%，霧度不大于2%，是優質有機透明材料。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，但也稍優于聚苯乙烯。聚甲基丙烯酸甲酯的優點是：耐污性好，與龍頭本體的粘結強度高，耐候性好，不易黃變，顏色易調節，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境和要求。甲基丙烯酸甲酯與固化劑、交聯劑等反應獲得PMMA。
本發明通過添加纖維：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境和要求。本發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，石英優選經過磨圓處理，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。
作為優選，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。
作為優選，所述無機填料經表面處理后使用，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/min轉速下攪拌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強度，混合更均勻，產品強度高。此外，無機填料表面處理能賦予無機填料各種不同顏色，使得產品色彩選擇豐富，不易脫色。
作為優選，所述石英顆粒經過磨圓處理。
作為優選，所述固化劑為過氧化苯甲酰或偶氮二異丁腈，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，所述交聯劑為二甲基丙烯酸乙二醇酯。
作為優選，所述紫外吸收劑選自UV-326、UV-327、UV-531、UV-944中的一種或幾種。
作為優選，所述耐磨劑為甲基丙烯酸。
作為優選，所述光催化劑為納米二氧化鈦。
作為優選，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，抽真空，空放電去掉反應器內雜質，調節質量流量控制器，通入四氟乙烯氣體，開啟等離子體發生器與流化裝置，放電聚合；等離子體反應器參數設置為：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。
本發明采用等離子體技術，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。
本發明的有益效果是：耐污性好，與龍頭本體的粘結強度高，耐候性好，不易黃變，顏色易調節，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，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。
本發明中，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，均為本領域的常規方法。
實施例1：
一種復合材料包覆表面的龍頭，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20%，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）79.5%；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%。
所述無機填料經表面處理后使用，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，將表面處理劑用質量濃度85%乙醇溶液稀釋得質量濃度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/min轉速下攪拌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，抽真空，空放電去掉反應器內雜質，調節質量流量控制器，通入四氟乙烯氣體，開啟等離子體發生器與流化裝置，放電聚合；等離子體反應器參數設置為：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，放電聚合結束后，收集處理后的粉體。
實施例2：
一種復合材料包覆表面的龍頭，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%。
所述無機填料經表面處理后使用，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，將表面處理劑用質量濃度85%乙醇溶液稀釋得質量濃度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/min轉速下攪拌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，抽真空，空放電去掉反應器內雜質，調節質量流量控制器，通入四氟乙烯氣體，開啟等離子體發生器與流化裝置，放電聚合；等離子體反應器參數設置為：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，放電聚合結束后，收集處理后的粉體。
實施例3：
一種復合材料包覆表面的龍頭，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%。
所述無機填料經表面處理后使用，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，將表面處理劑用質量濃度85%乙醇溶液稀釋得質量濃度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/min轉速下攪拌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，抽真空，空放電去掉反應器內雜質，調節質量流量控制器，通入四氟乙烯氣體，開啟等離子體發生器與流化裝置，放電聚合；等離子體反應器參數設置為：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，放電聚合結束后，收集處理后的粉體。
制備時，將樹脂復合材料層的原料混合并融化后，通過注射或澆注包覆在龍頭部件表面。
本發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 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%。本發明耐污性好，樹脂復合材料層與龍頭本體的粘結強度高，耐候性好，不易黃變，顏色易調節，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明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。