CN104055389A - 一种自带开瓶器的双层挂绳杯子 - Google Patents

一种自带开瓶器的双层挂绳杯子 Download PDF

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Abstract

本发明属于生活用品技术领域,涉及一种自带开瓶器的双层挂绳的杯子。本杯子包括挂绳和杯体,所述的杯体由内胆杯和套设在内胆杯外的外杯套组成,所述的挂绳穿设在内胆杯及外杯套上端,所述的内胆杯与外杯套之间形成有内腔,内胆杯上端面至下端面的内径逐渐缩小,且内胆杯上端面向外翻折形成有翻沿,所述内胆杯下端面向内凹陷形成一定位座,外杯套向内凹陷形成有与定位座紧配的凹槽,在内胆杯上端外壁上具有若干平行设置的环形凸起,所述的内胆杯由复合塑料材料制成,所述的外杯套由不锈钢材料制成。本发明自带开瓶器的双层挂绳的杯子不仅具备盛水的功能,还具备开瓶器的功能,且即使倒置本杯子,也不会使内胆杯从外杯套内掉落出来,使用极其方便。

Description

一种自带开瓶器的双层挂绳杯子
技术领域
本发明属于生活用品技术领域,涉及一种杯子,特别是一种自带开瓶器的双层挂绳的杯子。
背景技术
水杯是我们日常生活中必不可少的,目前市场上常见的杯子的功能只局限于盛放液体的功能,功能单一。且杯子多为单层结构,纸或普通塑料的杯壁容易导热,这使得杯子在盛放高温或低温液体的时候,温度容易传给使用者,易引起使用者手部的不适,直接影响了饮用的效果。而一些具有防烫、保温的杯子的结构复杂,不易摆放。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种结构简单、使用方便、隔热效果好且自带开瓶器的双层挂绳杯子。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种自带开瓶器的双层挂绳杯子,包括挂绳和杯体,其特征在于,所述的杯体由内胆杯和套设在内胆杯外的外杯套组成,所述的挂绳穿设在内胆杯及外杯套上端,所述的内胆杯与外杯套之间形成有内腔,内胆杯上端面至下端面的内径逐渐缩小,且内胆杯上端面向外翻折形成有翻沿,所述的翻沿抵靠在外杯套上端面上,所述内胆杯下端面向内凹陷形成一定位座,外杯套向内凹陷形成有与定位座紧配的凹槽,在内胆杯上端外壁上具有若干平行设置的环形凸起,在外杯套上端外壁上具有若干与环形凸起相匹配且一一对应的凸环,环形凸起外壁抵靠在相对应的凸环内壁上,在凹槽的开口处覆盖固连有一铁片,且在铁片上开设有与凹槽相通的启瓶孔,所述的内胆杯由复合塑料材料制成,所述的外杯套由不锈钢材料制成,其中所述复合塑料由如下质量百分比的成分组成:均聚PP:20-30%,共聚PP:25-40%,POE:12-20%,纳米二氧化硅:5-7%,玻璃纤维:15-20%,抗氧剂:0.2-1%,滑石粉:10-20%。
本发明自带开瓶器的双层挂绳杯子中的内胆杯采用配伍合理的复合塑料制得,该复合塑料采用无毒、无臭、无味、价廉的均聚PP和共聚PP为基体,共聚PP的强度高、耐热性能好、尺寸稳定性好、加工性能好以及低温韧性极佳,而均聚PP具有优异的抗弯曲性、抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性,将均聚PP和共聚PP混合使用,能综合利用其良好的性能。另一方面,共聚PP含有更多乙烯链段,与POE相容性好,又助于提高材料的增韧效果,在均聚PP、POE体系中添加共聚PP,共聚PP还可起相容剂的作用,进一步提高增韧效果。
在复合材料中加入一定量的纳米二氧化硅能有效提高产品的力学性能,这是因为纳米粒子的比表面积大,同时经过表面处理,与基体材料的结合力强;另外无机纳米粒子的存在产生应力集中效应,粒子与基体间产生微裂纹,从而提高韧性,提高材料的拉伸屈服强度和简支梁冲击强度。而当纳米二氧化硅的含量过高时,容易团聚,形成缺陷,导致强度下降。
当POE含量过少,材料的拉伸屈服强度逐渐增大,简支梁冲击强度逐渐下降,收缩率增大,成型周期缩短;POE含量过高,材料的结晶度下降,收缩率降低,又因为含有纳米二氧化硅导致PP基体异相成核,阻止了大球晶的形成,干扰了PP基体结晶,降低了材料的收缩率,因此,本发明复合材料中,通过不断试验发现,将均聚PP、共聚PP、POE、纳米二氧化硅分别严格控制在20-30%、25-40%、12-20%、5-7%。
其次,在复合材料中加入一定量的玻璃纤维,可使材料生成独有的无取向的纤维网络结构使材料在高低温度条件下都能保持良好的力学性能,优异的耐磨和耐化学性,以及优异的表面光洁度。同时,该复合材料中配合加入部分滑石粉和抗氧剂,提高材料的物理性能和表面的平整度,并大幅度降低生产成本。
在上述的自带开瓶器的双层挂绳杯子中,作为优选,所述复合材料中POE的熔体质量流动速率为(230℃,2.16kg)8g/10min。
在上述的自带开瓶器的双层挂绳杯子中,所述的纳米二氧化硅先经过如下的表面预处理:用盐酸将体积浓度为95%的乙醇溶液调节至pH=4-5,再用调pH后的乙醇溶液将硅烷偶联剂稀释至质量分数为2-3%的溶液,然后加入2份渗透剂形成混合溶液,将100份纳米二氧化硅放入高速混合机中,高速搅拌下,使用泵并通过雾化喷嘴喷入所述混合溶液,15-25min后停止,取出后静置20-28h,在110-130℃下烘干。其中,所述的硅烷偶联剂、渗透剂均为现有技术中普通常用的。
在上述的自带开瓶器的双层挂绳杯子中,作为优选,所述复合材料中纳米二氧化硅的平均粒径为10-20nm。
在上述的自带开瓶器的双层挂绳杯子中,作为优选,所述复合材料中玻璃纤维的长度为10-30mm。经不断试验发现,当纤维长度超过10mm时,纤维对复合材料各项性能的增强效果基本达到最佳。
在上述的自带开瓶器的双层挂绳杯子中,作为优选,所述复合材料中抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与辅助抗氧剂复合使用。所述受阻酚类抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种或两种,所述辅助抗氧剂为双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯中的一种或多种。在复合材料中添加抗氧剂可有效地抑制或降低塑料大分子的热氧化反应速度,明显地提高复合材料的耐热性能,延缓塑料材料的降解、老化过程,从而延长杯子的使用寿命,提高其使用价值。而不同类型主、辅抗氧剂在复合材料中取长补短,显现出协同效应,以最小加入量,最低成本而达到最佳抗热氧老化效果。
在上述的自带开瓶器的双层挂绳杯子中,所述内胆杯的制备方法包括如下步骤:
S1、按上述内胆杯所述复合材料的组成成分及其质量百分比称取原料,同时将高速注塑机中的料筒加热到210-280℃,然后将称取的原料混合均匀并添加到料筒中,加热到熔融状态;
S2、将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴注射到加热后的内胆杯的模具中,经保压、冷却成型、开模制得内胆杯。
在上述内胆杯的制备方法中,步骤S2中所述热流道温度为220-280℃,模具温度为60-100℃,注射压力为130-170MPa,保压压力为110-150MPa,保压时间为5-20s,冷却时间为30-60s。
在上述的自带开瓶器的双层挂绳杯子中,在凹槽开口处具有一台阶面且台阶面形状与铁片形状相匹配,所述的铁片安装在台阶面上且铁片的厚度略小于或等于台阶面的高度。
在上述的自带开瓶器的双层挂绳杯子中,在凹槽内设置有三个呈圆柱状的安装座,三个安装座呈等腰三角形排列且安装座的上端面与上述的台阶面齐平,所述的铁片通过螺钉与三个安装座固连。
在上述的自带开瓶器的双层挂绳杯子中,外杯套由上而下依次由紧固部、握持部和开启部组成,所述的凸环设置在紧固部上,所述的握持部呈圆台状且握持部与开启部连接处具有一向内倾斜的斜面,上述的凹槽开设在开启部下端面上,且开启部下端面外壁延伸形成有环形支撑沿。
在上述的自带开瓶器的双层挂绳杯子中,所述的紧固部和开启部上均开设有与内腔相通的透气孔。
与现有技术相比,本发明将杯体分成内胆杯和外杯套并使两者之间具有内腔,这样当开水盛放在内胆杯上时,从而使得开水的温度不会传递至外杯套上,从而使得使用者在手握本杯子时不会被内胆杯内的开水所烫到。
挂绳的目的在于平时不使用本杯子时,可将本杯子钩挂在墙壁的钉子上,方便悬挂,而且在杯子底部安装铁片,使得本杯子不仅具备普通杯子的盛水的功能,还具备开瓶器的功能。
同时通过内胆杯上的环形凸起与外杯套上凸环之间的配合,使得内胆杯在安装至外杯套内时,不仅定位精准,而且即使倒置本杯子,也不会使得内胆杯从外杯套内掉落出来。
此外,本发明的内胆杯采用复合材料制得,提高了内胆杯的物理性能和表面的平整度,并大幅度降低生产成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的剖视结构示意图。
图3是本发明的仰视结构示意图。
图中:1、内胆杯;11、翻沿;12、定位座;13、环形凸起;2、外杯套;21、紧固部;211、凸环;22、握持部;23、开启部;231、凹槽;232、台阶面;233、安装座;234、环形支撑沿;24、透气孔;25、斜面;3、挂绳;4、铁片;41、启瓶孔;5、内腔;6、螺钉。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图3所示,本自带开瓶器的双层挂绳3杯子包括挂绳3和杯体,杯体由内胆杯1和套设在内胆杯1外的外杯套2组成,挂绳3穿设在内胆杯1及外杯套2上端,其中内胆杯1由塑料材料制成,外杯套2由不锈钢材料制成,并在内胆杯1与外杯套2之间形成有内腔5,内胆杯1上端面至下端面的内径逐渐缩小,且内胆杯1上端面向外翻折形成有翻沿11,翻沿11抵靠在外杯套2上端面上,内胆杯1下端面向内凹陷形成一定位座12,外杯套2向内凹陷形成有与定位座12紧配的凹槽231,在内胆杯1上端外壁上具有多排平行设置的环形凸起13,在外杯套2上端外壁上具有多排与环形凸起13相匹配且一一对应的凸环211,环形凸起13外壁抵靠在相对应的凸环211内壁上,在凹槽231的开口处覆盖固连有一铁片4,且在铁片4上开设有与凹槽231相通的启瓶孔41。
将杯体分成内胆杯1和外杯套2并使两者之间具有内腔5,这样当开水盛放在内胆杯1上时,从而使得开水的温度不会传递至外杯套2上,从而使得使用者在手握本杯子时不会被内胆杯1内的开水所烫到。
挂绳3的目的在于平时不使用本杯子时,可将本杯子钩挂在墙壁的钉子上,方便悬挂,而且在杯子底部安装铁片4,使得本杯子不仅具备普通杯子的盛水的功能,还具备开瓶器的功能。
考虑到本杯子具有开启瓶盖的功能,而在开启瓶盖时,使用者在手握外杯套2时需施加一较大的力才行,因此外杯套2由不锈钢材料制成,这样在手握外杯套2施加一较大的力时,外杯套2不会变形。
同时通过内胆杯1上的环形凸起13与外杯套2上凸环211之间的配合,使得内胆杯1在安装至外杯套2内时,不仅定位精准,而且即使倒置本杯子,也不会使得内胆杯1从外杯套2内掉落出来。
内胆杯1上定位座12与外杯套2上凹槽231的配合,不仅便于将内胆杯1放置在外杯套2内时定位精准,而且外杯套2向内凹陷所形成的凹槽231提供了瓶子塞入至铁片4启瓶孔41内的空间。
进一步的,在凹槽231开口处具有一台阶面232且台阶面232形状与铁片4形状相匹配,铁片4安装在台阶面232上且铁片4的厚度略小于或等于台阶面232的高度。通过台阶面232不仅可以方便将铁片4安装在凹槽231的开口处,起到定位精准的目的,而且铁片4的厚度略小于或等于台阶面232的高度使得在将铁片4安装至凹槽231开口处时,铁片4不会凸出杯体底面,保证杯体放置时的平稳性。
为了降低成本和减轻重量,内胆杯1和外杯套2的壁厚均较薄,而螺钉6的长度必定大于外杯套2的壁厚,若直接在外杯套2上开设螺纹孔,在安装时就会造成螺钉6伸入至外杯套2内,由于外杯套2上的凹槽231与内胆杯1上的定位座12是紧配的,会出现在旋紧螺钉6时会将内胆杯1顶破的情况,因此在凹槽231内设置有三个呈圆柱状的安装座233,铁片4通过螺钉6与三个安装座233固连,通过该结构可以使铁片4能牢固的固定在外杯套2上而不会对内胆杯1和外杯套2造成损坏,同时方便更换。
同时为了更好的保证铁片4能稳固的安装在台阶面232上,同时三个安装座233呈等腰三角形排列且安装座233的上端面与台阶面232齐平,这样不仅在不增加铁片4的表面积的基础上增大了铁片4与台阶面232的接触面积,而且保证了在将铁片4放置在台阶面232上并通过螺钉6固连时,铁片4能紧贴在台阶面232上,稳定牢固。
进一步的,外杯套2由上而下依次由紧固部21、握持部22和开启部23组成,凸环211设置在紧固部21上,握持部22呈圆台状且握持部22与开启部23连接处具有一向内倾斜的斜面25,凹槽231开设在开启部23下端面上,且开启部23下端面外壁延伸形成有环形支撑沿234。由于铁片4通过螺钉6固设在凹槽231开口处,虽然在安装后铁片4不会凸出外杯套2的底面,但是在安装螺钉6后螺钉6依旧会部分凸出外杯套2底面,这样在将杯子放置在桌面上时,与桌面接触的是螺钉6凸出的那部分,从而造成杯子放置不稳的情况,因此通过在开启部23下端面设置环形支撑沿234使得凹槽231开口处与环形支撑沿234之间形成有空隙,该空隙的高度大于螺钉6凸出的那部分,这样在将杯子放置在桌面上时,与桌面接触的是环形支撑沿234,保证了杯子放置时的平稳性,同时人们也无法看到设置在杯子底部的铁片4及螺钉6,保证了杯子的整体美观性。
进一步的,在紧固部21和开启部23上均开设有与内腔5相通的透气孔24,通过透气孔24可加快内腔5内空气流通,使得盛放在内胆杯1内开水的温度在传递至内腔5处时,能快速及时的排放出去,保证外杯套2表面温度保持在降低的温度下,避免使用者在使用时烫伤手。
其中,所述的内胆杯由复合塑料材料制成,所述的外杯套由不锈钢材料制成,所述复合塑料由如下质量百分比的成分组成:
均聚PP:20-30%,共聚PP:25-40%,POE:12-20%,纳米二氧化硅:5-7%,玻璃纤维:15-20%,抗氧剂:0.2-1%,滑石粉:10-20%。所述复合材料中POE的熔体质量流动速率为(230℃,2.16kg)8g/10min。
所述复合材料中纳米二氧化硅先经过如下的表面预处理:用盐酸将体积浓度为95%的乙醇溶液调节至pH=4-5,再用调pH后的乙醇溶液将硅烷偶联剂稀释至质量分数为2-3%的溶液,然后加入2份渗透剂形成混合溶液,将100份纳米二氧化硅放入高速混合机中,高速搅拌下,使用泵并通过雾化喷嘴喷入所述混合溶液,15-25min后停止,取出后静置20-28h,在110-130℃下烘干。
实施例1
S1、按如下组分及其质量百分比称取内胆杯复合材料的原料:均聚PP:20%,共聚PP:30%,POE:15%,纳米二氧化硅:6%,玻璃纤维:16.2%,抗氧剂:0.8%,滑石粉:12%,同时将高速注塑机中的料筒加热到250℃,然后将称取的原料混合均匀并添加到料筒中,加热到熔融状态;其中,所述纳米二氧化硅的平均粒径为15nm;所述玻璃纤维的长度为20mm;
S2、将熔融状态的原料经过250℃下热流道的喷嘴注射到温度为80℃的内胆杯的模具中,经保压、冷却成型、开模制得内胆杯。其中,注射压力为150MPa,保压压力为120MPa,保压时间为10s,冷却时间为50s。
实施例2
S1、按如下组分及其质量百分比称取内胆杯复合材料的原料:均聚PP:25%,共聚PP:30%,POE:12%,纳米二氧化硅:7%,玻璃纤维:15%,抗氧剂:0.5%,滑石粉:10.5%,同时将高速注塑机中的料筒加热到210℃,然后将称取的原料混合均匀并添加到料筒中,加热到熔融状态;其中,纳米二氧化硅的平均粒径为10nm;所述玻璃纤维的长度为10mm;
S2、将熔融状态的原料经过220℃下热流道的喷嘴注射到温度为60℃的内胆杯的模具中,经保压、冷却成型、开模制得内胆杯。其中,注射压力为130MPa,保压压力为110MPa,保压时间为5s,冷却时间为30s。
实施例3
S1、按如下组分及其质量百分比称取内胆杯复合材料的原料:均聚PP:30%,共聚PP:25%,POE:13%,纳米二氧化硅:6%,玻璃纤维:15%,抗氧剂:1%,滑石粉:10%,同时将高速注塑机中的料筒加热到280℃,然后将称取的原料混合均匀并添加到料筒中,加热到熔融状态;其中,纳米二氧化硅的平均粒径为20nm;所述玻璃纤维的长度为30mm;
S2、将熔融状态的原料经过280℃下热流道的喷嘴注射到温度为60-100℃的内胆杯的模具中,经保压、冷却成型、开模制得内胆杯。其中,注射压力为170MPa,保压压力为150MPa,保压时间为20s,冷却时间为60s。
比较例1:
S1、按如下组分及其质量百分比称取内胆杯复合材料的原料:PP:60%,POE:12%,玻璃纤维:15%,抗氧剂:0.5%,滑石粉:12%,余量为其他加工助剂,同时将高速注塑机中的料筒加热到250℃,然后将称取的原料混合均匀并添加到料筒中,加热到熔融状态;
S2、将熔融状态的原料经过250℃下热流道的喷嘴注射到温度为80℃的内胆杯的模具中,经保压、冷却成型、开模制得内胆杯。其中,注射压力为150MPa,保压压力为120MPa,保压时间为10s,冷却时间为50s。
比较例2:
S1、按如下组分及其质量百分比称取内胆杯复合材料的原料:PP:65%,POE:15%,纳米二氧化硅:5%,抗氧剂:0.5%,滑石粉:13%,同时将高速注塑机中的料筒加热到210℃,然后将称取的原料混合均匀并添加到料筒中,加热到熔融状态;
S2、将熔融状态的原料经过220℃下热流道的喷嘴注射到温度为60℃的内胆杯的模具中,经保压、冷却成型、开模制得内胆杯。其中,注射压力为130MPa,保压压力为110MPa,保压时间为5s,冷却时间为30s。
比较例3:
市售普通聚丙烯水杯。
将本发明实施例1-3制得的内胆杯和比较例1-2制得的骰子状水杯以及市售普通聚丙烯水杯进行性能测试。
表2:本发明实施例和比较例中内胆杯的性能测试结果
综上所述,本发明实施例1-3中的内胆杯与比较例1-2制得的内胆杯以及比较例3市售普通聚丙烯内胆杯相比,表观质量和耐热性都比较好,且无异味,强度高,成本低,较其它水杯更健康环保,且不易破碎,使用寿命长。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种自带开瓶器的双层挂绳杯子,包括挂绳和杯体,其特征在于,所述的杯体由内胆杯和套设在内胆杯外的外杯套组成,所述的挂绳穿设在内胆杯及外杯套上端,所述的内胆杯与外杯套之间形成有内腔,内胆杯上端面至下端面的内径逐渐缩小,且内胆杯上端面向外翻折形成有翻沿,所述的翻沿抵靠在外杯套上端面上,所述内胆杯下端面向内凹陷形成一定位座,外杯套向内凹陷形成有与定位座紧配的凹槽,在内胆杯上端外壁上具有若干平行设置的环形凸起,在外杯套上端外壁上具有若干与环形凸起相匹配且一一对应的凸环,环形凸起外壁抵靠在相对应的凸环内壁上,在凹槽的开口处覆盖固连有一铁片,且在铁片上开设有与凹槽相通的启瓶孔,所述的内胆杯由复合塑料材料制成,所述的外杯套由不锈钢材料制成,其中所述复合塑料由如下质量百分比的成分组成:均聚PP:20-30%,共聚PP:25-40%,POE:12-20%,纳米二氧化硅:5-7%,玻璃纤维:15-20%,抗氧剂:0.2-1%,滑石粉:10-20%。
2.根据权利要求1所述的自带开瓶器的双层挂绳杯子,其特征在于,所述复合材料中POE的熔体质量流动速率为(230℃,2.16kg)8g/10min。
3.根据权利要求1所述的自带开瓶器的双层挂绳杯子,其特征在于,所述复合材料中纳米二氧化硅的平均粒径为10-20nm,纳米二氧化硅先经过如下的表面预处理:用盐酸将体积浓度为95%的乙醇溶液调节至pH=4-5,再用调pH后的乙醇溶液将硅烷偶联剂稀释至质量分数为2-3%的溶液,然后加入2份渗透剂形成混合溶液,将100份纳米二氧化硅放入高速混合机中,高速搅拌下,使用泵并通过雾化喷嘴喷入所述混合溶液,15-25min后停止,取出后静置20-28h,在110-130℃下烘干。
4.根据权利要求1所述的自带开瓶器的双层挂绳杯子,其特征在于,所述复合材料中玻璃纤维的长度为10-30mm。
5.根据权利要求1所述的自带开瓶器的双层挂绳杯子,其特征在于,所述内胆杯的制备方法包括如下步骤:
S1、按上述内胆杯所述复合材料的组成成分及其质量百分比称取原料,同时将高速注塑机中的料筒加热到210-280℃,然后将称取的原料混合均匀并添加到料筒中,加热到熔融状态;
S2、将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴注射到加热后的内胆杯的模具中,经保压、冷却成型、开模制得内胆杯。
6.根据权利要求5所述的自带开瓶器的双层挂绳杯子,其特征在于,在内胆杯的制备方法的步骤S2中所述热流道温度为220-280℃,模具温度为60-100℃,注射压力为130-170MPa,保压压力为110-150MPa,保压时间为5-20s,冷却时间为30-60s。
7.根据权利要求1所述的自带开瓶器的双层挂绳杯子,其特征在于,在凹槽开口处具有一台阶面且台阶面形状与铁片形状相匹配,所述的铁片安装在台阶面上且铁片的厚度略小于或等于台阶面的高度。
8.根据权利要求1所述的自带开瓶器的双层挂绳杯子,其特征在于,在凹槽内设置有三个呈圆柱状的安装座,三个安装座呈等腰三角形排列且安装座的上端面与上述的台阶面齐平,所述的铁片通过螺钉与三个安装座固连。
9.根据权利要求1所述的自带开瓶器的双层挂绳杯子,其特征在于,外杯套由上而下依次由紧固部、握持部和开启部组成,所述的凸环设置在紧固部上,所述的握持部呈圆台状且握持部与开启部连接处具有一向内倾斜的斜面,上述的凹槽开设在开启部下端面上,且开启部下端面外壁延伸形成有环形支撑沿。
10.根据权利要求9所述的自带开瓶器的双层挂绳杯子,其特征在于,所述的紧固部和开启部上均开设有与内腔相通的透气孔。
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