CN104725723A - 长效抗菌防霉复合pp材料及其制备方法、洗碗机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长效抗菌防霉复合PP材料及其制备方法和一种洗碗机。本发明长效抗菌防霉复合PP材料包括的重量份的组分有：PP树脂60～81份、无机填料15～35份、成核剂0.1～0.5份、复合抗菌防霉助剂0.3～1份、加工助剂1～5份、复合抗氧剂0.2～0.5份。本发明长效抗菌防霉复合PP材料制备方法包括称取配方组分、对物料进行混炼、挤出处理等步骤。本发明洗碗机设置在其箱体内的塑胶部件采用本发明长效抗菌防霉复合PP材料制备而成。

Description

长效抗菌防霉复合PP材料及其制备方法、洗碗机
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种长效抗菌防霉复合PP材料及其制备方法、洗碗机。
背景技术
聚丙烯(Polypropylene,PP)是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，是无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，是目前所有塑料中最轻的品种之一。其水稳定性良好，具有优异的抗弯曲疲劳性，良好的耐热性、化学稳定性和电学性能，可直接用于食品包装领域。
近几年随着我国家用电器产业迅速发展，PP由于其具有上述优异性能而得到了广泛的应用，如在洗碗机、洗衣机中得到了广泛的使用，其中，我国一些塑料原料厂商已经开发出洗衣机专用料如PP 1947系列、K7726系列等，受到了洗衣机制造厂商的欢迎。
聚合物领域公知的是不同的应用需要赋予聚合物相应的特性。因此，尽管PP具有上述优异的特性并在家用电器产业中得到了广发应用，但在某些家用电器使用的效果依然不理想。
具体地，如PP在洗碗机中的应用效果并不令人满意。洗碗机内部很多塑胶部件，如喷臂、水杯、塑料滤网、内水管、刀叉篮等都是使用复合PP材料生产，而由于洗碗机内部的特定工作环境，如其箱体内部温度和湿度以及食物残渣正好为细菌和霉菌生长繁殖的提供了条件。而目前用于制备洗碗机箱体内部的塑胶部件一般是直接使用市售抗菌防霉复合PP材料，但是这种市售抗菌防霉复合PP材料仅仅适合室温环境中使用，而在如洗碗机箱体内部等特定的工作环境如高温高湿环境使用时，该市售抗菌防霉复合PP材料中的抗菌防霉添加剂容易溶解而使其抗菌防霉功效很快衰减直至失效，从而使得设置在洗碗机箱体内部的塑胶部件滋生细菌和霉菌。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种长效抗菌防霉复合PP材料及其制备方法，以解决现有PP复合材料在高温高湿环境中其抗菌防霉功效不稳定，抗菌防霉功效时间不长的技术问题。
本发明另一目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种洗碗机，以解决现有洗碗机内易滋生细菌和霉菌现象的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种长效抗菌防霉复合PP材料，包括如下重量份的组分：
以及，一种长效抗菌防霉复合PP材料的制备方法，包括以下步骤：
①按照上述本发明长效抗菌防霉复合PP材料的组分分别准确称取对应各原料；
②向步骤①中称取的PP树脂中添加加工助剂进行混料处理；再
③向步骤②中添加成核剂、抗氧剂和复合抗菌防霉助剂进行混料处理；再
④向步骤③中添加无机填料进行混料处理；再
⑤将步骤④中混料处理后的混合物料进行熔融共混挤出。
以及，一种洗碗机，其包括箱体和设置在所述箱体内的塑胶部件，所述塑胶部件由如上述本发明长效抗菌防霉复合PP材料制备而成。
上述本发明长效抗菌防霉复合PP材料以PP树脂为主料进行改性处理，在无机填料、成核剂、复合抗菌防霉助剂等组分的作用下，使得本发明长效抗菌防霉复合PP材料在高温高湿的环境中具有稳定的抗菌和防霉功效，能长久有效的抑制和杀灭有害细菌与霉菌的生长与繁殖。同时赋予本发明长效抗菌防霉复合PP材料优异的机械性能。
上述本发明长效抗菌防霉复合PP材料制备方法只需按照成分及比例将各原料进行混炼、挤出即可，其制备方法工艺简单，条件易控，对设备要求低，在有效保证本发明长效抗菌防霉复合PP材料性能稳定的同时，有效降低了其生产成本，适于工业化生产。
上述本发明洗碗机由于采用上述本发明长效抗菌防霉复合PP材料制备箱体内设的塑胶部件，因此，本发明洗碗机能在长时间内不滋生细菌和霉菌，长时间保持清洁卫生。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种具有稳定的抗菌和防霉功效的长效抗菌防霉复合PP材料。该长效抗菌防霉复合PP材料包括包如下重量份的组分：
具体地，上述长效抗菌防霉复合PP材料中的PP树脂作为基体成分。为了使得本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料在高温高湿的环境中具有优异防细菌防霉特定性能的基础上，具有优异机械性能，在一实施例中，该PP树脂选用MI值在5～50g/10min之间的均聚或共聚树脂原料。
在一些具体实施例中，该PP树脂的含量可以控制在60份、62份、65份、68份、70份、72份、73、75份、78份、80份、81份等重量份含量。通过对该PP树脂组分含量的控制，与其他组分一起能够提高本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料的抗菌抗霉和机械性能。
上述无机填料对PP树脂进行改性，在显著提高上述长效抗菌防霉复合PP材料的耐热性和相关力学性能，同时，无机填料与复合抗菌防霉助剂等助剂协同作用还能提高长效抗菌防霉复合PP材料耐湿性能，从而保证长效抗菌防霉复合PP材料长效的抗菌防霉功效。因此，为了提高无机填料在本发明实施例中的作用，在一实施例中，所述无机填料选用滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、玻纤纤维中的至少一种。该优选的无机填料能有效对PP树脂进行填充增强改性。
在一些具体实施例中，该无机填料的含量可以控制在15份、18份、20份、22份、25份、27份、28、30份、32份、33份、35份等重量份含量。通过对该无机填料组分含量的调节和控制，实现对长效抗菌防霉复合PP材料的耐热性、耐湿和力学性能的调节和控制。
上述成核剂的存在对长效抗菌防霉复合PP材料形成过程中结晶进行调节和控制实现对长效抗菌防霉复合PP材料的耐热性和相关力学性能进行调节，从而提高长效抗菌防霉复合PP材料的稳定性能，从而提高长效抗菌防霉复合PP材料长效的抗菌和防霉性能。因此，在一实施例中，该成核剂选用苯甲酸钠、山梨醇类、有机磷酸盐、β晶型成核剂。该优选的成核剂能有效调节长效抗菌防霉复合PP材料在在成型过程中结晶行为，从而提高长效抗菌防霉复合PP材料的稳定性能，以提高长效抗菌防霉复合PP材料长效的抗菌和防霉性能。
在一些具体实施例中，该成核剂的含量可以控制在0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等重量份含量。通过对该无机填料组分含量的调节和控制，实现对长效抗菌防霉复合PP材料的耐热性、耐湿和力学性能的调节和控制。
上述复合抗菌防霉助剂的存在赋予长效抗菌防霉复合PP材料优异的抗菌和防霉性能，在一实施例中，该复合抗菌防霉助剂选自纳米银离子抗菌剂、香草醛或乙基香草醛类化合物、甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵中的两种或两种以上。因此，在具体实施例中，该复合抗菌防霉助剂为纳米银离子抗菌剂与香草醛或乙基香草醛类化合物、甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵中的至少一种的复合物。如纳米银离子抗菌剂与香草醛的复合物、纳米银离子抗菌剂与乙基香草醛类化合物的复合物、纳米银离子抗菌剂与甲壳素的复合物、纳米银离子抗菌剂与芥末的复合物、纳米银离子抗菌剂与蓖麻油的复合物、纳米银离子抗菌剂与山葵素的复合物、纳米银离子抗菌剂与香草醛和乙基香草醛类化合物的复合物。另外，不管复合抗菌防霉助剂以上述哪种组合物，各组分比例没有要求。该选用的复合抗菌防霉助剂能在本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料于高温高湿的环境中保持稳定性能，从而赋予长效抗菌防霉复合PP材料长效的抗菌和防霉性能，同时不影响长效抗菌防霉复合PP材料的力学性能。
在一实施例中，上述加工助剂可以选用分散剂、润滑剂、相容剂中的至少一种。在具体实施例中，该分散剂可以选用EBS、硅烷偶联剂等中的至少一种。
润滑剂可以选用PE蜡、PETS等中的至少一种。
相容剂可以选用PP-g-MAH、硅烷偶联剂等中的至少一种。
上述选用的分散剂、润滑剂可以提高本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料各组分的分散性能，提高本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料的稳定性。上述选用的相容剂能有效改善长效抗菌防霉复合PP材料在形成过程中的相容性能，从而进一步提高长效抗菌防霉复合PP材料的稳定性能。
在一些具体实施例中，该加工助剂组分的含量可以控制在1份、2份、3份、4份、5份等重量份含量。通过对该加工助剂组分含量的调节和控制，以进一步提高长效抗菌防霉复合PP材料的稳定性能。
在一实施例中，上述复合抗氧剂选用抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076和抗氧剂626中的两种或两种以上混合物。因此，在具体实施例中，该复合抗氧剂为1010与168的复合物、1076与168的复合物、626与168的复合物等，其中，各种复合抗氧剂其他抗氧剂与168的质量比控制在1:1～1:2之间。
在具体实施例中，该复合抗氧剂的含量可以是0.2％、0.3％、0.4％、0.5％等重量百分含量。等重量百分含量。该选用的复合抗氧剂能有效提高长效抗菌防霉复合PP材料的抗氧化性能，从而提高长效抗菌防霉复合PP材料于高温高湿环境中的稳定性能，进一步提高长效抗菌防霉复合PP材料长效的抗菌和防霉性能。
因此，上述长效抗菌防霉复合PP材料采用无机填料、加工助剂、成核剂、复合抗氧剂、复合抗菌防霉助剂对PP树脂主料进行改性处理，使得本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料具有优异的耐热性和力学性能，在高温高湿环境中的稳定性高，赋予长效抗菌防霉复合PP材料长效的抗菌和防霉性能，从而扩展了复合PP材料的应用范围，如使得本发明长效抗菌防霉复合PP材料能够有效用于需要在高温高湿度适用的产品中，具体的如应用在洗碗机中。从而有效克服了市售抗菌防霉复合PP材料中的抗菌防霉添加剂容易溶解而使其抗菌防霉功效很快衰减直至失效的不足。
相应地，本发明实施例还提供了上述长效抗菌防霉复合PP材料的一种制备方法。该长效抗菌防霉复合PP材料制备方法包括如下步骤：
①按照上述本发明长效抗菌防霉复合PP材料的组分分别准确称取对应各原料；
②向步骤①中称取的PP树脂中添加加工助剂进行混料处理；再
③向步骤②中添加成核剂、抗氧剂和复合抗菌防霉助剂进行混料处理；再
④向步骤③中添加无机填料进行混料处理；再
⑤将步骤④中混料处理后的混合物料进行熔融共混挤出。
具体地，上述步骤①中的长效抗菌防霉复合PP材料中的各组分优选含量和种类如上文所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。
上述步骤②至④中的混料处理目的是为了使得各组分能够在混合物中均匀分散。因此，为了提高分散效果，在一实施例中，上述步骤②至③中的混料处理时间在1-2min以上，上述步骤④中的混料处理时间在15-16s。
为了提高本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料的如热稳定性能、力学性能以及相应的物理性能，在一实施例中，将步骤④中混料处理后的混合物料进行熔融共混挤出的工艺步骤和条件为：挤出机螺杆长径比1:36～1:45之间；挤出的温度控制在180～220℃之间；挤出机螺杆转速控制在300～450r/min之间。
上述长效抗菌防霉复合PP材料的制备方法只需按本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料的成分及比例将各原料进行混炼、挤出即可，其制备方法工艺简单，条件易控，对设备要求低的特点，在有效保证了长效抗菌防霉复合PP材料性能的稳定，同时有效降低了其生产成本，适于工业化生产。
在上文本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料及其制备方法的基础上，本发明实施例还提供了一种洗碗机。该洗碗机包括箱体和设置在所述箱体内的塑胶部件。理所当然的，该洗碗机还包括洗碗机必备的其他工作部件。
其中，设置在所述箱体内的塑胶部件由上文所述的本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料制备而成。正由于上述本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料具有在高温高湿的环境中具有稳定的抗菌和防霉功效，因此，本发明实施例能在长时间内不滋生细菌和霉菌，长时间保持清洁卫生。
现以长效抗菌防霉复合PP材料的组分和制备方法为例，对本发明进行进一步详细说明。其中，下述各实施例中的PP树脂、无机填料、加工助剂、成核剂、复合抗氧剂和复合抗菌防霉助剂分别选用上文所述相应组分的具体种类。
实施例1
一种长效抗菌防霉复合PP材料及其制备方法，其所含的重量组份如下表1：
表1：长效抗菌防霉复合PP材料所含的重量组份
长效抗菌防霉复合PP材料及其制备方法如下：
按照表1中的组分比例称取各组分，然后将各组分进行混炼、熔融挤出处理，其中，混炼、熔融挤出处理的条件为：
①按照长效抗菌防霉复合PP材料的配方准确称取对应各原料；
②然后在PP树脂中添加加工助剂并充分搅拌混合；
③再添加成核剂、抗氧剂和复合抗菌防霉助剂并充分搅拌混合；
④最后添加无机填料并充分搅拌混合均匀；
⑤将混合均匀的物料按指定工艺要求和流程加入挤出机下料斗进行熔融共混挤出。
其中，混合过程②和③的时间必须在1～2min以上；混合过程④的时间控制在15～60s之内；挤出机螺杆长径比1:36～1:45之间；熔融过程严格按配方工艺参数控制挤出温度在180～220℃之间；挤出机螺杆转速控制在300～450r/min之间。
实施例2
一种长效抗菌防霉复合PP材料，其制备方法参照实施例1，其所含的重量组份如下表2：
表2：长效抗菌防霉复合PP材料所含的重量组份
实施例3：
一种长效抗菌防霉复合PP材料，其制备方法参照实施例1，其所含的重量组份如下表3：
表3：长效抗菌防霉复合PP材料所含的重量组份
原料 质量份
无机填料 71
加工助剂 25
成核剂 3
复合抗氧剂 0.2
复合抗菌防霉助剂 0.3
PP树脂 0.5
实施例4：
一种长效抗菌防霉复合PP材料，其制备方法参照实施例1，其所含的重量组份如下表4：
表4：长效抗菌防霉复合PP材料所含的重量组份
原料 质量份
无机填料 66
加工助剂 30
成核剂 3
复合抗氧剂 0.2
复合抗菌防霉助剂 0.3
PP树脂 0.5
应用实施例
实施例1-4提供的长效抗菌防霉复合PP材料用于制备设置在洗碗机箱体内的塑胶部件。
相关性能测试
1.长效抗菌防霉复合PP材料物理特性、力学性能、热性能和抗菌防霉性能的测试：
将上述实施例1至实施例4制备的长效抗菌防霉复合PP材料分别进行如下述表5中相关性能测试，测试结果如表5中数据：
表5：室温条件下测试结果
2.长效抗菌防霉复合PP材料物理特性、力学性能、热性能和抗菌防霉性能的测试：
将上述应用实施例中提供的采用实施例1-4中长效抗菌防霉复合PP材料制备塑胶部件的洗碗机进行抗菌防霉性能测试。测试方法是将洗碗机在标准时序下运行洗涤程序2000个周期后分别测试抗细菌率和防霉等级，测试结果如下表6。
表6 在洗碗机标准时序下运行洗涤程序2000个周期后的测试结果
结合表5、6可以看出，本发明实施例长效抗菌防霉复合PP材料具有非常优异的综合性能和抗菌防霉功效，且抗菌防霉功效在高温高湿环境中具有非常优异的长效性，完全满足洗碗机内部塑胶部件对材料的长效使用要求，从而保证洗碗机能够长时间保持清洁卫生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种长效抗菌防霉复合PP材料，包括如下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的长效抗菌防霉复合PP材料，其特征在于：在所述长效抗菌防霉复合PP材料中，所述PP树脂为81份、无机填料15份、成核剂0.2份、复合抗菌防霉助剂0.5份、加工助剂3份、复合抗氧剂0.3份。
3.根据权利要求1所述的长效抗菌防霉复合PP材料，其特征在于：在所述长效抗菌防霉复合PP材料中，所述PP树脂为76份、无机填料20份、成核剂0.2份、复合抗菌防霉助剂0.5份、加工助剂3份、复合抗氧剂0.3份。
4.根据权利要求1所述的长效抗菌防霉复合PP材料，其特征在于：在所述长效抗菌防霉复合PP材料中，所述PP树脂为71份、无机填料25份、成核剂0.2份、复合抗菌防霉助剂0.5份、加工助剂3份、复合抗氧剂0.3份。
5.根据权利要求1所述的长效抗菌防霉复合PP材料，其特征在于：在所述长效抗菌防霉复合PP材料中，所述PP树脂为66份、无机填料30份、成核剂0.2份、复合抗菌防霉助剂0.5份、加工助剂3份、复合抗氧剂0.3份。
6.根据权利要求1-5任一所述的长效抗菌防霉复合PP材料，其特征在于：所述复合抗菌防霉助剂选用纳米银离子抗菌剂、香草醛类化合物、乙基香草醛类化合物、甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵中的两种或两种以上；和/或
所述成核剂选用苯甲酸钠、山梨醇类、有机磷酸盐、β晶型成核剂中的至少一种；和/或
所述无机填料选用滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、玻纤纤维中的至少一种。
7.根据权利要求1-5任一所述的长效抗菌防霉复合PP材料，其特征在于：所述加工助剂包含分散剂、润滑剂、相容剂三个组分，和/或
所述复合抗氧剂选用1010、168、1076、626中的两种或两种以上。
8.一种长效抗菌防霉复合PP材料的制备方法，包括以下步骤：
①按照权利要求1-7任一项所述长效抗菌防霉复合PP材料的组分分别准确称取对应各原料；
②向步骤①中称取的PP树脂中添加加工助剂进行混料处理；再
③向步骤②中添加成核剂、抗氧剂和复合抗菌防霉助剂进行混料处理；再
④向步骤③中添加无机填料进行混料处理；再
⑤将步骤④中混料处理后的混合物料进行熔融共混挤出。
9.根据权利要求8所述的长效抗菌防霉复合PP材料的制备方法，其特征在于：所述熔融共混挤出的挤出机螺杆长径比1:36～1:45之间；挤出的温度控制在180～220℃之间；挤出机螺杆转速控制在300～450r/min之间。
10.一种洗碗机，其包括箱体和设置在所述箱体内的塑胶部件，其特征在于，所述塑胶部件由如权利要求1-7任一所述长效抗菌防霉复合PP材料制备而成。
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