專利名稱：一種塑料釘的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種緊固或固定構件用的工程器件的制作方法。
目前國內生產并廣為使用的釘子多數采用各種金屬制成，易生銹、不耐腐蝕，而且在敲擊過程中易發生彎曲。在民間，也有工匠用竹片制成竹釘用于木材的拼接等，但因其強度遠遠不及金屬釘，故始終未能形成工業化生產的規模。國外曾嘗試過用纖維增強的熱塑性塑料代替金屬作為制釘材料，但因其剛性、硬度不夠而無法滿足要求。日本專利申請號1-320309公開了一種用竹木作為芯材，真空注入樹脂成型的塑料釘，其加工制作過程較為復雜，成本較高。號3-65007公開了一種釘身刻有螺紋以利切斷的塑料釘，由尼龍等聚酰胺系樹脂材料加玻璃纖維混合而成，但各種成份的含量百分比沒有被提及，而這對合成樹脂的工藝性能具有極為重要的意義。
本發明的目的在于提供一種新的塑料釘的制作方法，通過選擇樹脂材料、纖維規格以及工藝條件來滿足制釘過程的各種要求。
本發明采用的原料為熱塑性樹脂、經表面增強預處理的玻璃纖維、填料、抗氧化劑、抗老化劑以及各種顏料，它們的成份比(按重量百分比)為熱塑性的樹脂∶40-70%玻璃纖維∶30-60%填料∶5-30%抗氧化劑+阻燃劑+抗老化劑+顏料∶＜6%
熱塑性的樹脂、玻璃纖維以及填料先分別烘干，混合造粒后再烘干，然后在每平方厘米1000公斤以上的注塑壓力下注塑成型，成型后的塑料釘還需經過一段時間的保溫處理。
利用本發明制成的塑料釘與普通金屬釘相比，除了具有強度相近、形狀相似外，還具有不生銹、耐腐蝕、重量輕、不彎曲的特點。而其成本只及普通金屬釘的五分之一，至多與普通金屬釘相當。
塑料釘可以很容易地被金屬工具(鋸、斧、鑿、刨等)加工，而不會損及工具本身，也可以很方便地被磨掉、刨掉，從而在被加工木器時可以取得更好的平面、曲面加工效果，另外，塑料釘可以用顏料著色，特別適合于各種需要特殊色彩效果的場合。
本發明可以通過以下的實施例作進一步的描述熱塑性樹脂采用溶體指數與聚酯胺類、聚碳、聚甲醛、聚酯等相當的工程塑料，(如尼龍66)玻璃纖維采用直徑為13-20微米的粗纖維，長度在1毫米以下，以0.1-0.5毫米為優選，為了提高兩者的復合效果，玻璃纖維需經表面增強處理劑(如硅烷處理劑KH-550)進行增強預處理。填料可采用玻璃粉，磨碎的玻璃纖維以及碳酸鈣等，其粒徑與玻璃纖維的直徑(13-20微米)相當，并且也經過增強預處理(如使用硅烷處理劑KH-550)。三種原料按以下的重量百分比稱取尼龍66 50%玻璃纖維 40%玻璃粉 9%在120℃下分開烘干10小時后取出，加入1%的阻燃劑(如氧化銻)均勻混合，通過螺桿擠出機造粒，所得顆粒在120℃下烘干6小時后在注塑機中注塑成形，注塑壓力應大于1000公斤/平方厘米，成形后的塑料釘在160℃下保溫3小時，即可獲得強度較大且阻燃效果較好的產品。
實際制作過程中，復合比較多的纖維和填料比較困難，需要用比較好的擠出機來完成，對于一般機器，可用兩步法實現，例如先復合入30%玻璃纖維，造粒后復合10%填料，然后再次造粒并按需要注塑成形。對于拉伸結晶型塑料，可以先擠出拉伸，并切成與成形釘長度相當的小段，再由自動流水線二次加工完成塑料釘的兩端形狀，這種加工方法易于提高塑料釘的產量，但工藝上略為復雜一些。
權利要求
1.一種以玻璃纖維增強的熱可塑性樹脂材料制作塑料釘的方法，其特征在于制釘原料按以下配方制成(重量百分比)熱塑性樹脂 40-70%玻璃纖維 30-60%填料(如玻璃粉) 5-30%抗氧化劑+阻燃劑+抗老化劑+顏料 ＜6%上述各種成分先分別烘干，混合造粒后再烘干，然后注塑成形(注塑壓力大于1000Kg/cm2)并經過保溫處理。
2.按權利要求1所述的塑料釘制作方法，其特征在于玻璃纖維和作為填料的玻璃粉經過表面增強預處理(如使用硅烷處理劑KH-550)，選用的纖維直徑為13-20微米。
3.按權利要求1或2所述的塑料釘制作方法，其特征在于熱塑性樹脂、玻璃纖維以及玻璃粉在120℃下分開烘干10小時，混合后加入阻燃劑(各種成分的百分比依次為50%、40%、9%和1%)，造粒后120℃下烘干6小時，并以1000kg/cm2壓力注塑成形，成形后的塑料釘在160℃下保溫3小時。
4.按權利要求1所述的塑料釘制作方法，其特征在于分兩步完成復合，首先復合30%的纖維，再復合填料，然后進行成型。
5.按權利要求1所述的塑料釘制作方法，其特征在于將制釘材料擠出拉伸，切成與成型釘長度相當的小段，經二次加工后形成釘子的兩端。按重量百分比(WT%)稱取尼龍66∶50%；經過硅烷處理劑KII550表面增強處理的玻璃纖維∶40%；經過硅烷處理劑KH550表面增強處理的玻璃粉∶9%在150℃下各自分開烘干10小時后取出，加入1%的阻燃劑(如氧化銻)混合均勻，通過螺桿擠出機造粒。將所得粒子在150℃下烘干6小時后，在注塑機中注塑成型(注塑壓力為1000公斤/厘米2)，將成型釘在110℃下保溫3小時，即得強度較大、阻燃的塑料釘。
全文摘要
本發明是一種用玻璃纖維增強的熱塑性樹脂材料制成塑料釘的方法。目前的釘子均采用各種金屬制成，本發明則是利用添加了適當比例經過表面增強處理過的玻璃纖維的熱塑性樹脂制成塑料釘。制成塑料釘的配方中還包括填料、抗氧化劑、阻燃劑、抗老化劑、顏料，采用上述配方制成的塑料釘具有強度大、重量輕、耐腐蝕、不彎曲、易打磨、可著色等優點。
文檔編號B29D99/00GK1097684SQ9311249
公開日1995年1月25日 申請日期1993年7月20日 優先權日1993年7月20日
發明者梁信軍, 徐偉 申請人:上海廣信科技咨詢公司