[发明专利]一种塑料钉的制作方法

说明书

本发明涉及一种紧固或固定构件用的工程器件的制作方法。

目前国内生产并广为使用的钉子多数采用各种金属制成，易生锈、不耐腐蚀，而且在敲击过程中易发生弯曲。在民间，也有工匠用竹片制成竹钉用于木材的拼接等，但因其强度远远不及金属钉，故始终未能形成工业化生产的规模。国外曾尝试过用纤维增强的热塑性塑料代替金属作为制钉材料，但因其刚性、硬度不够而无法满足要求。日本专利申请号1-320309公开了一种用竹木作为芯材，真空注入树脂成型的塑料钉，其加工制作过程较为复杂，成本较高。号3-65007公开了一种钉身刻有螺纹以利切断的塑料钉，由尼龙等聚酰胺系树脂材料加玻璃纤维混合而成，但各种成份的含量百分比没有被提及，而这对合成树脂的工艺性能具有极为重要的意义。

本发明的目的在于提供一种新的塑料钉的制作方法，通过选择树脂材料、纤维规格以及工艺条件来满足制钉过程的各种要求。

本发明采用的原料为热塑性树脂、经表面增强预处理的玻璃纤维、填料、抗氧化剂、抗老化剂以及各种颜料，它们的成份比（按重量百分比）为：

热塑性的树脂∶40-70%

玻璃纤维∶30-60%

填料∶5-30%

抗氧化剂+阻燃剂+抗老化剂+颜料∶＜6%

热塑性的树脂、玻璃纤维以及填料先分别烘干，混合造粒后再烘干，然后在每平方厘米1000公斤以上的注塑压力下注塑成型，成型后的塑料钉还需经过一段时间的保温处理。

利用本发明制成的塑料钉与普通金属钉相比，除了具有强度相近、形状相似外，还具有不生锈、耐腐蚀、重量轻、不弯曲的特点。而其成本只及普通金属钉的五分之一，至多与普通金属钉相当。

塑料钉可以很容易地被金属工具（锯、斧、凿、刨等）加工，而不会损及工具本身，也可以很方便地被磨掉、刨掉，从而在被加工木器时可以取得更好的平面、曲面加工效果，另外，塑料钉可以用颜料着色，特别适合于各种需要特殊色彩效果的场合。

本发明可以通过以下的实施例作进一步的描述：

热塑性树脂采用溶体指数与聚酯胺类、聚碳、聚甲醛、聚酯等相当的工程塑料，（如尼龙66）玻璃纤维采用直径为13-20微米的粗纤维，长度在1毫米以下，以0.1-0.5毫米为优选，为了提高两者的复合效果，玻璃纤维需经表面增强处理剂（如硅烷处理剂KH-550）进行增强预处理。填料可采用玻璃粉，磨碎的玻璃纤维以及碳酸钙等，其粒径与玻璃纤维的直径（13-20微米）相当，并且也经过增强预处理（如使用硅烷处理剂KH-550）。三种原料按以下的重量百分比称取：

尼龙66  50%

玻璃纤维  40%

玻璃粉  9%

在120℃下分开烘干10小时后取出，加入1%的阻燃剂（如氧化锑）均匀混合，通过螺杆挤出机造粒，所得颗粒在120℃下烘干6小时后在注塑机中注塑成形，注塑压力应大于1000公斤/平方厘米，成形后的塑料钉在160℃下保温3小时，即可获得强度较大且阻燃效果较好的产品。

实际制作过程中，复合比较多的纤维和填料比较困难，需要用比较好的挤出机来完成，对于一般机器，可用两步法实现，例如先复合入30%玻璃纤维，造粒后复合10%填料，然后再次造粒并按需要注塑成形。对于拉伸结晶型塑料，可以先挤出拉伸，并切成与成形钉长度相当的小段，再由自动流水线二次加工完成塑料钉的两端形状，这种加工方法易于提高塑料钉的产量，但工艺上略为复杂一些。