CN105017650A - 可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料及制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料及制备方法与应用。该复合材料由以下按质量百分比计的成分组成：高结晶均聚聚丙烯30～80％、透明填料母粒1～20％、聚四氟乙烯微粉0.5～10％、纳米二氧化硅母粒10～40％、受阻酚类抗氧剂0.1～0.5％、含磷抗氧剂0.1～1％、硫代酯类抗氧剂0.1～1％、润滑剂0.1～2％。将前述成分混匀，加入到平行双螺杆挤出机共混熔融挤出，即得到复合材料。本发明所提供的复合材料具有耐高温、耐长期热氧老化、易成型、综合物理力学性能优异等特点，可用于电饭煲、压力锅、电磁炉、豆浆机等小家电领域。

Description

可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料及制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种高分子复合材料，特别涉及一种可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料及制备方法与应用，属于改性塑料的技术领域。
背景技术
聚丙烯无毒、无味，密度小，可用于食具，是五大通用塑料之一，被广泛应用于家电、汽车、日用品等领域。
目前市面上常见的电饭煲外壳大都是由不透明的改性聚丙烯复合材料制成，电饭煲在工作时，煲盖盖住煲体，用户难以查看锅体内的食物烹煮状态，当打开煲盖进行查看时，有以下几点缺陷：一是高温蒸汽容易烫伤用户，二是部分热量散失影响加热效率，三是部分营养成分随蒸汽散发影响食物口感。另外，通体透明的电饭煲可以让用户很方便地了解电饭煲的内部构造，在拆卸、维护时也很容易，因此开发透明的电饭煲可为用户带来全新的视觉体验，同时方便用户使用。
电饭煲在工作时，外壳温度较高，特别是在底部加热盘附近、显示面板的电路控制板附近和蒸汽阀出口处，由于受蒸汽、电阻元器件发热的原因，材料容易老化黄变、强度变差等，因此需要材料具有优异的耐长期热氧老化性能和耐高温性能。
另外，聚丙烯材料用作电饭煲外壳时，在日常使用过程中，很容易沾污油脂、烟尘及指纹痕迹等污渍，难以擦洗干净，严重影响了其家电外部件原有的华丽、光亮的外观特性。
因此，开发一种耐长期热氧老化、耐高温、耐油污和性价比高的可应用于透明电饭煲的透明聚丙烯复合材料具有重要的经济效益和社会价值，进而可推广应用于电压力锅、豆浆机、电磁炉、慢炖锅等小家电外壳，市场前景非常广阔。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
本发明的另一目的在于提供所述可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供所述可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料，由以下按质量百分比计的成分组成：高结晶均聚聚丙烯30～80％、透明填料母粒1～20％、聚四氟乙烯微粉0.5～10％、纳米二氧化硅母粒10～40％、受阻酚类抗氧剂0.1～0.5％、含磷抗氧剂0.1～1％、硫代酯类抗氧剂0.1～1％、润滑剂0.1～2％。
其中，所述的高结晶均聚聚丙烯为各种粒状的高结晶均聚聚丙烯，熔点在165℃以上，最大结晶峰温在125℃以上，熔体质量流动速率为20-70g/10min(测试条件：230℃，2.16KG)。
所述的透明填料母粒是以高结晶均聚聚丙烯为载体的透明填料母粒，其中透明填料的质量含量为60％；透明填料的种类包括微细二氧化硅、无水硫酸钠、滑石粉和石膏粉中的一种或至少两种，平均粒径为1-5μm。
所述的透明填料母粒优选通过如下步骤制备得到：将高结晶均聚聚丙烯、透明粉、受阻酚类抗氧剂、含磷抗氧剂、润滑剂称量完毕后搅拌均匀，然后加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定平行双螺杆挤出机从料斗到模头的各段温度分别为：180℃、190℃、190℃、200℃、190℃、190℃、190℃、200℃、210℃、220℃，主机的螺杆转速为650r/min，主料斗进料螺杆的频率为22HZ，将物料共混熔融挤出；将从平行双螺杆挤出机口模出来的粒条冷却、干燥、切粒，即得到透明填料母粒；其中，各成分的质量百分含量为：高结晶均聚聚丙烯49.2％，透明粉50％，受阻酚类抗氧剂0.2％，含磷抗氧剂0.2％，润滑剂0.4％。
所述的聚四氟乙烯微粉是由聚四氟乙烯经过辐照降解后制得的粉体，平均粒径为2-3μm。
所述的聚四氟乙烯的分子量为400～600万。
所述的聚四氟乙烯微粉的分子量为3～20万。
所述的纳米二氧化硅母粒为以高结晶均聚聚丙烯为载体的纳米二氧化硅母粒，该纳米二氧化硅具有疏油特性，纳米二氧化硅的质量含量为70％，平均粒径为10～20nm。
所述的纳米二氧化硅母粒优选通过如下步骤制备得到：准确称量所需的高结晶均聚聚丙烯、纳米二氧化硅、受阻酚类抗氧剂、含磷抗氧剂和润滑剂；然后将高结晶均聚聚丙烯、润滑剂、受阻酚类抗氧剂、含磷抗氧剂和部分纳米二氧化硅加入到加压式翻滚密炼机中，控制密炼室内的温度为180～200℃，转子转速为35r/min，密炼时间为10～25min，待物料熔融后分两次将剩余纳米二氧化硅粉体加入到密炼机中，每次投料间隔约3～8min；物料全部加入后再密炼10～15min；密炼后得到的胶头经传输带输送到单螺杆挤出机的料斗里，经料斗内的切刀将胶头切成碎块，控制机筒各段温度为160～200℃，主机转速500～800r/min，经单螺杆熔融混炼挤出，然后经风冷磨面切粒制成纳米二氧化硅母粒；其中，各成分的质量百分含量如下：高结晶均聚聚丙烯28.6％，纳米二氧化硅70％，受阻酚类抗氧剂0.4％，润滑剂1％。
所述的受阻酚类抗氧剂为分子结构中含有两个或两个以上受阻酚单元的多酚类抗氧剂，主要包括四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸(抗氧剂3114)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(抗氧剂330)、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮(抗氧剂1790)、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯](抗氧剂245)和1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA)中的一种或至少两种。
所述的受阻酚类抗氧剂的含量优选为质量百分比0.2～0.5％。
所述的含磷抗氧剂主要是指亚磷酸酯类抗氧剂，包括亚磷酸三(壬基苯酯)(抗氧剂TNPP)、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(抗氧剂168)、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂S-9228)、四-(2,4-二叔丁基苯基)-4,4′-联苯基双亚磷酸酯(抗氧剂P-EPQ)、3,9-双十八烷氧基-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷(抗氧剂618)、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂626)、2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)异辛烷氧基亚磷酸酯(抗氧剂HP-10)和双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯(抗氧剂PEP-36)中的一种或至少两种。
所述的含磷抗氧剂的含量优选为质量百分比0.2～0.5％。
所述的硫代酯类抗氧剂主要是指季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(抗氧化剂TH-412S)，分子量1162，熔点46～52℃。
所述的硫代酯类抗氧剂的含量优选为0.2～0.6％。
所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和N,N'-乙撑双硬脂酰胺中的一种或至少两种。
所述的润滑剂的含量优选为0.3％。
上述作为载体的高结晶均聚聚丙烯在230℃、2.16KG测试条件下熔体质量流动速率为20-70g/10min。
所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将高结晶均聚聚丙烯、透明填料母粒、聚四氟乙烯微粉、纳米二氧化硅母粒、受阻酚类抗氧剂、含磷抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和润滑剂混合均匀；其中，各成分的含量按质量百分比计，如下：高结晶均聚聚丙烯30～80％、透明填料母粒1～20％、聚四氟乙烯微粉0.5～10％、纳米二氧化硅母粒10～40％、受阻酚类抗氧剂0.1～0.5％、含磷抗氧剂0.1～1％、硫代酯类抗氧剂0.1～1％、润滑剂0.1～2％；
(2)将步骤(1)混合均匀的物料加入到平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为：180～200℃、180～200℃、210～230℃、210～230℃、190～210℃、190～210℃、190～210℃、200～220℃、200～220℃和210～230℃，共10区；主机的螺杆转速为500～800r/min，主料斗进料螺杆的频率为10～30Hz，进而将物料共混熔融挤出；
(3)经步骤(2)得到的粒条冷却、风干、切粒，得到可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
步骤(1)中所述的混合均匀的条件优选为在搅拌机中以500～3000rpm的转速搅拌混合5～10分钟。
步骤(2)中所述的平行双螺杆挤出机优选为长径比为44:1的平行双螺杆挤出机。
步骤(2)中所述的从料斗到模头的各段温度优选分别为：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃。
步骤(2)中所述的转速优选为600～640r/min。
步骤(2)中所述的频率优选为18～19Hz。
步骤(3)中所述的冷却的方式为使用水槽进行冷却。
步骤(3)中所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料的长度为3～5mm。
所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料在家电领域中进行应用，特别适合用于制备电饭煲、压力锅、电磁炉、豆浆机。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明制备的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料以高结晶均聚聚丙烯为基材，相比嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯具有高强度、高刚性、高耐温的特点，而且不影响制品的可透视性。
(2)本发明制备的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料所用主要添加剂(透明填料、纳米二氧化硅)都是以母粒的形式进行添加，一方面可以减少粉尘污染，避免以粉体添加时存在的起尘、容易损耗等缺陷，另一方面，由于高结晶均聚聚丙烯为颗粒状，母粒也呈颗粒状，从而在预混时可以获得较好的分布、分散效果，使材料性能更均一、品质更稳定。
(3)本发明采用透明填料母粒相比传统的硫酸钡、云母粉、碳酸钙等无机填料，一方面可以降低材料的成本，另一方面对材料的透明性影响不大，可赋予材料较佳的性价比、优异的物理力学性能和透明性。
(4)本发明的最大特点还在于将具有疏水疏油特性的聚四氟乙烯和具有疏油特性的纳米二氧化硅同时加入到该材料中，一方面可赋予材料优异的耐油污、易清洁的特性，另一方面由于采用了超微细的颗粒，因此对材料的透光性影响不大。
(5)本发明的优点还在于采用最优化的抗氧剂品种复配技术，通过选用耐高温、耐迁移的抗氧剂，充分发挥不同种类抗氧剂的协同效应，从而可赋予材料在长期高温、高湿环境下不发生黄变、龟裂、脆化、力学性能下降等老化现象。
(6)本发明采用长径比为44：1的平行双螺杆挤出机进行加工，相比传统的36:1或40:1的平行双螺杆挤出机具有较佳的混炼效果，可赋予材料较好的分散性。
(7)本发明制备的复合材料制备工艺简单、成本较低，具有耐高温、耐长期热氧老化、易成型、综合物理力学性能优异等特点，可用于电饭煲、压力锅、电磁炉、豆浆机等小家电领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
其中，高结晶均聚聚丙烯选用较高熔体质量流动速率的型号，可赋予材料较高的光泽度、透明性、优异的强度、耐温性和良好的加工性。加入透明填料可降低材料的成本，赋予材料均衡的物理力学性能，同时不影响材料的透明性。聚四氟乙烯微粉的作用是赋予材料优异的疏水疏油特性。纳米二氧化硅母粒的作用是赋予材料良好的疏油特性，可提升材料的耐油污、易清洁特性。受阻酚类抗氧剂、含磷抗氧剂、硫代酯类抗氧剂同时使用，可以充分发挥三者的协同效应，防止聚丙烯在加工和使用过程中由于热、氧作用而发生降解反应，并可赋予材料良好的长期耐热氧老化性能。润滑剂的作用是降低聚合物内部分子之间以及聚合物分子和加工机械表面的摩擦，从而提升材料的加工性能、流变性能和脱模性能。
以下实施例及对比例中的透明填料母粒通过如下步骤制备得到：按以下质量百分比组成进行配比：高结晶均聚聚丙烯(牌号：PPHJ4045，韩国大韩油化公司)49.2％，透明粉(牌号及生产厂家如以下各实施例)50％，受阻酚类抗氧剂(型号：SONOX 1010，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.2％，含磷抗氧剂(型号：SONOX 168，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.2％，润滑剂(硬脂酸钙3818，中山华明泰化工股份有限公司)0.4％，将上述物料称量完毕后搅拌均匀，然后加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定平行双螺杆挤出机从料斗到模头的各段温度分别为：180℃、190℃、190℃、200℃、190℃、190℃、190℃、200℃、210℃、220℃，主机的螺杆转速为650r/min，主料斗进料螺杆的频率为22HZ，将物料共混熔融挤出；将从平行双螺杆挤出机口模出来的粒条冷却、干燥、切粒，即得到透明填料母粒。
以下实施例及对比例中的纳米二氧化硅母粒通过如下步骤制备得到：按以下质量百分比组成进行配比：高结晶均聚聚丙烯(牌号：PPHJ4045，韩国大韩油化公司)28.6％，纳米二氧化硅(牌号：VK-SP15G，杭州万景新材料有限公司)为70％，受阻酚类抗氧剂(型号：SONOX 1010，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.2％，含磷抗氧剂(型号：SONOX 168，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.2％，润滑剂(N,N'-乙撑双硬脂酰胺，牌号：TLZJ-6，成都同力助剂有限公司)为1％。上述物料准确称量后将高结晶均聚聚丙烯、润滑剂、受阻酚类抗氧剂、含磷抗氧剂、适量纳米二氧化硅粉体加入到加压式翻滚密炼机中，控制密炼室内的温度为180～200℃，转子转速为35r/min，密炼时间为10～25min，待物料熔融后分两次将剩余纳米二氧化硅粉体加入到密炼机中，每次投料间隔约3～8min；物料全部加入后再密炼10～15min。上述密炼后的胶头经传输带输送到单螺杆挤出机的料斗里，经料斗内的切刀将胶头切成碎块，控制机筒各段温度为160～200℃，主机转速500～800r/min，经单螺杆熔融混炼挤出，然后经风冷磨面切粒制成纳米二氧化硅母粒。
实施例1
按以下质量百分比组成进行配比：高结晶均聚聚丙烯(牌号：PPH-MM20S，中国石油化工股份有限公司茂名分公司)30％，透明填料母粒(所用透明粉牌号为：透明粉T500，深圳市锦昊辉矿业发展有限公司，母粒制备方法如上)20％，聚四氟乙烯微粉(牌号：TP200，美国3M公司)8.9％，纳米二氧化硅母粒(自制，制备方法如上)40％，受阻酚类抗氧剂(型号：SONOX 1010，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.2％，含磷抗氧剂(型号：HP-10，日本艾迪科有限公司)为0.3％，硫代酯类抗氧剂(型号：Naugard 412S，美国科聚亚公司)为0.3％，润滑剂(硬脂酸钙3818，中山华明泰化工股份有限公司)0.3％。将上述物料称量完毕后加入到高速搅拌机(转速1000rpm)中搅拌10分钟。将搅拌均匀的物料加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为(共10区)：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，主机的螺杆转速为600r/min，主料斗进料螺杆的频率为18HZ，进而将物料共混熔融挤出。
上述经挤出机口模出来的粒条通过水槽冷却、风干，然后输送到切粒机进行切粒，即可得到长度为3～5mm的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
实施例2
按以下质量百分比组成进行配比：高结晶均聚聚丙烯(牌号：PPH-MM20S，中国石油化工股份有限公司茂名分公司)60％，透明填料母粒(所用透明粉牌号为：透明粉T500，深圳锦昊辉矿业发展有限公司，母粒制备方法如上)14.1％，聚四氟乙烯微粉(牌号：TP200，美国3M公司)10％，纳米二氧化硅母粒(自制，制备方法如上)15％，受阻酚类抗氧剂(型号：SONOX 1010，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.2％，含磷抗氧剂(型号：SONOX 168，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.2％，硫代酯类抗氧剂(型号：Naugard 412S，美国科聚亚公司)为0.2％，润滑剂(硬脂酸钙3818，中山华明泰化工股份有限公司)0.3％。
将上述物料称量完毕后加入到高速搅拌机(转速1200rpm)中搅拌8分钟。将搅拌均匀的物料加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为(共10区)：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，主机的螺杆转速为600r/min，主料斗进料螺杆的频率为18HZ，进而将物料共混熔融挤出。
上述经挤出机口模出来的粒条通过水槽冷却、风干，然后输送到切粒机进行切粒，即可得到长度为3～5mm的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
实施例3
按以下质量百分比组成进行配比：高结晶均聚聚丙烯(牌号：PPH8020，兰港石油化工股份有限公司)63.8％，透明填料母粒(所用透明粉牌号为：透明粉1250目，广州咏玖精细化工有限公司，母粒制备方法如上)10％，聚四氟乙烯微粉(牌号：TP200，美国3M公司)5％，纳米二氧化硅母粒(自制，制备方法如上)20％，受阻酚类抗氧剂(型号：1790，美国氰特化工有限公司)为0.3％，含磷抗氧剂(型号：SONOX 626，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.3％，硫代酯类抗氧剂(型号：Naugard 412S，美国科聚亚公司)为0.3％，润滑剂(硬脂酸锌BS-2818，中山华明泰化工股份有限公司)0.3％。
将上述物料称量完毕后加入到高速搅拌机(转速1200rpm)中搅拌8分钟。将搅拌均匀的物料加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为(共10区)：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，主机的螺杆转速为600r/min，主料斗进料螺杆的频率为18HZ，进而将物料共混熔融挤出。
上述经挤出机口模出来的粒条通过水槽冷却、风干，然后输送到切粒机进行切粒，即可得到长度为3～5mm的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
实施例4
按以下质量百分比组成进行配比：高结晶均聚聚丙烯(牌号：PPHJ4045，韩国大韩油化公司)79.3％，透明填料母粒(所用透明粉牌号为：透明粉1250目，广州咏玖精细化工有限公司，母粒制备方法如上)5％，聚四氟乙烯微粉(牌号：TP200，美国3M公司)4％，纳米二氧化硅母粒(自制，制备方法如上)10％，受阻酚类抗氧剂(型号：1790，美国氰特化工有限公司)为0.5％，含磷抗氧剂(型号：SONOX 626，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.5％，硫代酯类抗氧剂(型号：Naugard 412S，美国科聚亚公司)为0.4％，润滑剂(硬脂酸锌BS-2818，中山华明泰化工股份有限公司)0.3％。
将上述物料称量完毕后加入到高速搅拌机(转速1200rpm)中搅拌8分钟。将搅拌均匀的物料加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为(共10区)：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，主机的螺杆转速为600r/min，主料斗进料螺杆的频率为18HZ，进而将物料共混熔融挤出。
上述经挤出机口模出来的粒条通过水槽冷却、风干，然后输送到切粒机进行切粒，即可得到长度为3～5mm的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
实施例5
按以下质量百分比组成进行配比：高结晶均聚聚丙烯(牌号：PPHJ4045，韩国大韩油化公司)80％，透明填料母粒(所用透明粉牌号为：透明粉1250目，广州咏玖精细化工有限公司，母粒制备方法如上)1％，聚四氟乙烯微粉(牌号：TP200，美国3M公司)0.5％，纳米二氧化硅母粒(自制，制备方法如上)16.6％，受阻酚类抗氧剂(型号：SONOX 3114，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.5％，含磷抗氧剂(型号：S-9228，美国氰特化工有限公司)为0.5％，硫代酯类抗氧剂(型号：Naugard 412S，美国科聚亚公司)为0.6％，润滑剂(N,N'-乙撑双硬脂酰胺，牌号TLZJ-6，成都同力助剂有限公司)为0.3％。
将上述物料称量完毕后加入到高速搅拌机(转速1000rpm)中搅拌7分钟。将搅拌均匀的物料加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为(共10区)：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，主机的螺杆转速为640r/min，主料斗进料螺杆的频率为19HZ，进而将物料共混熔融挤出。
上述经挤出机口模出来的粒条通过水槽冷却、风干，然后输送到切粒机进行切粒，即可得到长度为3～5mm的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
对比例1
按以下质量百分比组成进行配比：嵌段共聚聚丙烯(牌号：PPB-MM35-S，茂名石油化工有限公司)80％，透明填料母粒(所用透明粉牌号为：透明粉1250目，广州咏玖精细化工有限公司，母粒制备方法如上)1％，聚四氟乙烯微粉(牌号：TP200，美国3M公司)0.5％，纳米二氧化硅母粒(自制，制备方法如上)16.6％，受阻酚类抗氧剂(型号：SONOX 3114，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.5％，含磷抗氧剂(型号：S-9228，美国氰特化工有限公司)为0.5％，硫代酯类抗氧剂(型号：Naugard 412S，美国科聚亚公司)为0.6％，润滑剂(N,N'-乙撑双硬脂酰胺，牌号TLZJ-6，成都同力助剂有限公司)为0.3％。
将上述物料称量完毕后加入到高速搅拌机(转速1000rpm)中搅拌7分钟。将搅拌均匀的物料加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为(共10区)：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，主机的螺杆转速为640r/min，主料斗进料螺杆的频率为19HZ，进而将物料共混熔融挤出。
上述经挤出机口模出来的粒条通过水槽冷却、风干，然后输送到切粒机进行切粒，即可得到长度为3～5mm的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
对比例2
按以下质量百分比组成进行配比：无规共聚聚丙烯(牌号：PPR370Y，韩国SK公司)80％，透明填料母粒(所用透明粉牌号为：透明粉1250目，广州咏玖精细化工有限公司，母粒制备方法如上)1％，聚四氟乙烯微粉(牌号：TP200，美国3M公司)0.5％，纳米二氧化硅母粒(自制，制备方法如上)16.6％，受阻酚类抗氧剂(型号：SONOX 3114，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.5％，含磷抗氧剂(型号：S-9228，美国氰特化工有限公司)为0.5％，硫代酯类抗氧剂(型号：Naugard 412S，美国科聚亚公司)为0.6％，润滑剂(N,N'-乙撑双硬脂酰胺，牌号TLZJ-6，成都同力助剂有限公司)为0.3％。
将上述物料称量完毕后加入到高速搅拌机(转速1000rpm)中搅拌7分钟。将搅拌均匀的物料加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为(共10区)：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，主机的螺杆转速为640r/min，主料斗进料螺杆的频率为19HZ，进而将物料共混熔融挤出。
上述经挤出机口模出来的粒条通过水槽冷却、风干，然后输送到切粒机进行切粒，即可得到长度为3～5mm的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
对比例3
按以下质量百分比组成进行配比：高结晶均聚聚丙烯(牌号：PPHJ4045，韩国大韩油化公司)93.3％，透明填料母粒(所用透明粉牌号为：透明粉1250目，广州咏玖精细化工有限公司，母粒制备方法如上)5％，受阻酚类抗氧剂(型号：1790，美国氰特化工有限公司)为0.5％，含磷抗氧剂(型号：SONOX 626，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.5％，硫代酯类抗氧剂(型号：Naugard 412S，美国科聚亚公司)为0.4％，润滑剂(硬脂酸锌BS-2818，中山华明泰化工股份有限公司)0.3％。
将上述物料称量完毕后加入到高速搅拌机(转速1200rpm)中搅拌8分钟。将搅拌均匀的物料加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为(共10区)：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，主机的螺杆转速为600r/min，主料斗进料螺杆的频率为18HZ，进而将物料共混熔融挤出。
上述经挤出机口模出来的粒条通过水槽冷却、风干，然后输送到切粒机进行切粒，即可得到长度为3～5mm的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
对比例4
按以下质量百分比组成进行配比：高结晶均聚聚丙烯(牌号：PPH8020，兰港石油化工股份有限公司)64.1％，透明填料母粒(所用透明粉牌号为：透明粉1250目，广州咏玖精细化工有限公司，母粒制备方法如上)10％，聚四氟乙烯微粉(牌号：TP200，美国3M公司)5％，纳米二氧化硅母粒(自制，制备方法如上)20％，受阻酚类抗氧剂(型号：1790，美国氰特化工有限公司)为0.3％，硫代酯类抗氧剂(型号：Naugard 412S，美国科聚亚公司)为0.3％，润滑剂(硬脂酸锌BS-2818，中山华明泰化工股份有限公司)0.3％。
将上述物料称量完毕后加入到高速搅拌机(转速1200rpm)中搅拌8分钟。将搅拌均匀的物料加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为(共10区)：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，主机的螺杆转速为600r/min，主料斗进料螺杆的频率为18HZ，进而将物料共混熔融挤出。
上述经挤出机口模出来的粒条通过水槽冷却、风干，然后输送到切粒机进行切粒，即可得到长度为3～5mm的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
对比例5
按以下质量百分比组成进行配比：高结晶均聚聚丙烯(牌号：PPH8020，兰港石油化工股份有限公司)63.8％，透明填料母粒(所用透明粉牌号为：透明粉1250目，广州咏玖精细化工有限公司，母粒制备方法如上)10％，聚四氟乙烯微粉(牌号：TP200，美国3M公司)5％，纳米二氧化硅母粒(自制，制备方法如上)20％，受阻酚类抗氧剂(型号：1790，美国氰特化工有限公司)为0.3％，含磷抗氧剂(型号：SONOX 626，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.3％，硫代酯类抗氧剂(型号：SONOX DSTDP，硫代二丙酸二(十八)酯，山东省临沂市三丰化工有限公司)为0.3％，润滑剂(硬脂酸锌BS-2818，中山华明泰化工股份有限公司)0.3％。
将上述物料称量完毕后加入到高速搅拌机(转速1200rpm)中搅拌8分钟。将搅拌均匀的物料加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为(共10区)：180℃，190℃，210℃，210℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，主机的螺杆转速为600r/min，主料斗进料螺杆的频率为18HZ，进而将物料共混熔融挤出。2
上述经挤出机口模出来的粒条通过水槽冷却、风干，然后输送到切粒机进行切粒，即可得到长度为3～5mm的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
检测实施例
将上述实施例1～5和对比例1～5中所得复合材料进行测试，其测试结果如表1所示：
表1
备注：★个数越多代表材料相应的耐热氧老化、透明性、易清洁性越好。
对比例1和实施例5相比，若改用嵌段共聚聚丙烯，则材料的热变形温度大大降低，而且材料的强度、模量、透明性都降低。对比例2和实施例5相比，若改用无规共聚聚丙烯PPRP346R，除了材料的透明性有所提升外，材料的热变形温度、强度、模量都大大降低。对比例3和实施例4相比，采用常规的改性聚丙烯材料，不添加聚四氟乙烯微粉和纳米二氧化硅母粒时，材料的耐油污性能大大降低，油污粘附在材料表面难以清洗，而且材料的热变形温度和弯曲强度也略有降低。对比例4和实施例3相比，采用常规的聚丙烯材料耐热氧老化方案(只添加受阻酚类抗氧剂和硫代酯类抗氧剂)，材料的耐热氧老化性大大降低，材料容易出现黄变、龟裂等老化现象。对比例5和实施例3相比，若将硫代酯类抗氧剂改用常见的DSTDP，则材料在高温下的耐长期热氧老化性大大降低，材料的使用寿命降低。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料，其特征在于由以下按质量百分比计的成分组成：高结晶均聚聚丙烯30～80％、透明填料母粒1～20％、聚四氟乙烯微粉0.5～10％、纳米二氧化硅母粒10～40％、受阻酚类抗氧剂0.1～0.5％、含磷抗氧剂0.1～1％、硫代酯类抗氧剂0.1～1％、润滑剂0.1～2％。
2.根据权利要求1所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述的受阻酚类抗氧剂的含量为质量百分比0.2～0.5％；
所述的含磷抗氧剂的含量为质量百分比0.2～0.5％；
所述的硫代酯类抗氧剂的含量为0.2～0.6％；
所述的润滑剂的含量为0.3％。
3.根据权利要求1所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的高结晶均聚聚丙烯的熔点在163℃以上，最大结晶峰温在125℃以上，230℃、2.16KG测试条件下熔体质量流动速率为20-70g/10min。
4.根据权利要求1所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述的透明填料母粒是以高结晶均聚聚丙烯为载体的透明填料母粒，其中透明填料的质量含量为60％；
所述的纳米二氧化硅母粒为以高结晶均聚聚丙烯为载体的纳米二氧化硅母粒，其中纳米二氧化硅的质量含量为70％。
5.根据权利要求4所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的透明填料母粒中的透明填料为微细二氧化硅、无水硫酸钠、滑石粉和石膏粉中的一种或至少两种，平均粒径为1-5μm；
所述的纳米二氧化硅母粒中的纳米二氧化硅的平均粒径为10～20nm。
6.根据权利要求4所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述的透明填料母粒通过如下步骤制备得到：将高结晶均聚聚丙烯、透明粉、受阻酚类抗氧剂、含磷抗氧剂、润滑剂称量完毕后搅拌均匀，然后加入到长径比为44:1的平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定平行双螺杆挤出机从料斗到模头的各段温度分别为：180℃、190℃、190℃、200℃、190℃、190℃、190℃、200℃、210℃、220℃，主机的螺杆转速为650r/min，主料斗进料螺杆的频率为22HZ，将物料共混熔融挤出；将从平行双螺杆挤出机口模出来的粒条冷却、干燥、切粒，即得到透明填料母粒；其中，各成分的质量百分含量为：高结晶均聚聚丙烯49.2％，透明粉50％，受阻酚类抗氧剂0.2％，含磷抗氧剂0.2％，润滑剂0.4％；
所述的纳米二氧化硅母粒通过如下步骤制备得到：准确称量所需的高结晶均聚聚丙烯、纳米二氧化硅、受阻酚类抗氧剂、含磷抗氧剂和润滑剂；然后将高结晶均聚聚丙烯、润滑剂、受阻酚类抗氧剂、含磷抗氧剂和部分纳米二氧化硅加入到加压式翻滚密炼机中，控制密炼室内的温度为180～200℃，转子转速为35r/min，密炼时间为10～25min，待物料熔融后分两次将剩余纳米二氧化硅粉体加入到密炼机中，每次投料间隔约3～8min；物料全部加入后再密炼10～15min；密炼后得到的胶头经传输带输送到单螺杆挤出机的料斗里，经料斗内的切刀将胶头切成碎块，控制机筒各段温度为160～200℃，主机转速500～800r/min，经单螺杆熔融混炼挤出，然后经风冷磨面切粒制成纳米二氧化硅母粒；其中，各成分的质量百分含量如下：高结晶均聚聚丙烯28.6％，纳米二氧化硅70％，受阻酚类抗氧剂0.4％，润滑剂1％。
7.根据权利要求1所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述的聚四氟乙烯微粉的平均粒径为2-3μm，分子量为3～20万；
所述的受阻酚类抗氧剂为分子结构中含有两个或两个以上受阻酚单元的多酚类抗氧剂；
所述的含磷抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂；
所述的硫代酯类抗氧剂为季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)；
所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和N,N'-乙撑双硬脂酰胺中的一种或至少两种。
8.根据权利要求7所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述的受阻酚类抗氧剂为四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]和1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷中的一种或至少两种；
所述的含磷抗氧剂为亚磷酸三(壬基苯酯)、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、四-(2,4-二叔丁基苯基)-4,4′-联苯基双亚磷酸酯、3,9-双十八烷氧基-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)异辛烷氧基亚磷酸酯和双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯中的一种或至少两种。
9.权利要求1～8任一项所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将高结晶均聚聚丙烯、透明填料母粒、聚四氟乙烯微粉、纳米二氧化硅母粒、受阻酚类抗氧剂、含磷抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和润滑剂混合均匀；其中，各成分的含量按质量百分比计，如下：高结晶均聚聚丙烯30～80％、透明填料母粒1～20％、聚四氟乙烯微粉0.5～10％、纳米二氧化硅母粒10～40％、受阻酚类抗氧剂0.1～0.5％、含磷抗氧剂0.1～1％、硫代酯类抗氧剂0.1～1％、润滑剂0.1～2％；
(2)将步骤(1)混合均匀的物料加入到平行双螺杆挤出机的主喂料料斗中，设定挤出机从料斗到模头的各段温度分别为：180～200℃、180～200℃、210～230℃、210～230℃、190～210℃、190～210℃、190～210℃、200～220℃、200～220℃和210～230℃，共10区；主机的螺杆转速为500～800r/min，主料斗进料螺杆的频率为10～30Hz，进而将物料共混熔融挤出；
(3)经步骤(2)得到的粒条冷却、风干、切粒，得到可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料。
10.权利要求1～8任一项所述的可透视电饭煲用易清洁聚丙烯复合材料在家电领域中的应用。
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