CN106700250A - 防尘改性塑料及其制备方法和应用以及防尘电风扇扇叶和防尘电风扇 - Google Patents

防尘改性塑料及其制备方法和应用以及防尘电风扇扇叶和防尘电风扇 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子材料及其应用领域，公开了一种防尘改性塑料及其制备方法和应用以及防尘电风扇扇叶和防尘电风扇，以100重量份的所述防尘改性塑料计，该防尘改性塑料包括：59.2‑91.9重量份的基体树脂、2‑10重量份的抗静电剂、1‑10重量份的爽滑剂、5‑20重量份的润滑剂、0.1‑0.5重量份的成核剂和0‑0.3重量份的抗氧剂。本发明的防尘改性塑料能够有效解决塑料表面积尘及润滑剂迁移析出的问题，利用该防尘改性塑料制备得到的电风扇扇叶防尘效果佳，外观效果好，且对风扇的风量无影响。

Description

防尘改性塑料及其制备方法和应用以及防尘电风扇扇叶和防 尘电风扇
技术领域
本发明涉及高分子材料及其应用领域，具体地，涉及一种防尘改性塑料及其制备方法和应用以及一种防尘电风扇扇叶和一种防尘电风扇。
背景技术
家电产品用的各种外观件和结构件多数通过塑料(如丙烯腈-苯乙烯共聚树脂(AS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS)、通用PP、高光PP)注塑成型得到，性能合适且价格便宜，但是容易吸附空气中的灰尘，给用户清洁带来不便。
对于电风扇扇叶而言，为了达到扇叶自清洁的效果，目前主要的方法有涂层改性和塑料改性两种。其中，涂层改性如：将一些疏水疏油涂层涂覆在塑料表面防尘的效果不理想；抗静电涂层防尘效果佳，但是附着力不够，且容易产生裂痕，目前还没有很好的解决办法。同时涂层的大面积使用会增加产品的成本、增加工序，不适合工业化生产。
而目前塑料改性方面，主要是通过加入抗静电剂，使其具有抗静电效果，加入润滑剂降低塑料表面摩擦力，从而减少灰尘的吸附量。但是低分子量的润滑剂容易发生迁移析出，影响制品的外观。
CN 101792551A公开了一种新型抗静电抗弯曲防尘扇叶及其制备方法，该方法采用复合抗静电的方式避免了风扇在加工过程中的灰尘聚集，但扇叶在使用过程中并不能做到有效的防止灰尘沉积；同时玻纤的加入，使得扇叶表面的外观效果受到影响。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种防尘改性塑料及其制备方法和应用以及一种防尘电风扇扇叶和一种防尘电风扇，该防尘改性塑料能够有效解决塑料表面积尘及润滑剂迁移析出的问题，利用该防尘改性塑料制备得到的电风扇扇叶防尘效果佳，外观效果好，且对风扇的风量无影响。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种防尘改性塑料，以100重量份的所述防尘改性塑料计，该防尘改性塑料包括：59.2-91.9重量份的基体树脂、2-10重量份的抗静电剂、1-10重量份的爽滑剂、5-20重量份的润滑剂、0.1-0.5重量份的成核剂和0-0.3重量份的抗氧剂。
第二方面，本发明提供了一种防尘改性塑料的制备方法，该方法包括：将基体树脂、抗静电剂、爽滑剂、润滑剂、成核剂和抗氧剂混合，然后将所得混合物依次进行挤出、拉条、冷却和造粒。
第三方面，本发明提供了本发明所述的防尘改性塑料在制备防尘抗污产品中的应用。
第四方面，本发明提供了一种防尘电风扇扇叶，所述防尘电风扇扇叶由本发明所述的防尘改性塑料制备得到。
第五方面，本发明提供了一种防尘电风扇，所述防尘电风扇包括扇叶，所述扇叶为本发明所述的防尘电风扇扇叶。
本发明的防尘改性塑料能够有效解决塑料表面积尘及润滑剂迁移析出的问题，利用该防尘改性塑料制备得到的电风扇扇叶防尘效果佳，能够大大降低扇叶表层的积灰量，扇叶外观效果好，且对风扇的风量无影响。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面，本发明提供了一种防尘改性塑料，以100重量份的所述防尘改性塑料计，该防尘改性塑料包括：59.2-91.9重量份的基体树脂、2-10重量份的抗静电剂、1-10重量份的爽滑剂、5-20重量份的润滑剂、0.1-0.5重量份的成核剂和0-0.3重量份的抗氧剂。
本发明的防尘改性塑料中，为了进一步提高制备得到的电风扇扇叶的防尘效果且不影响风量，优选情况下，以100重量份的所述防尘改性塑料计，该防尘改性塑料包括：66.3-79.7重量份的基体树脂、5-9重量份的抗静电剂、5-9重量份的爽滑剂、10-15重量份的润滑剂、0.2-0.4重量份的成核剂和0.1-0.3重量份的抗氧剂。
本发明的防尘改性塑料中，优选情况下，基体树脂为聚丙烯树脂(PP树脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚树脂(AS树脂)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS树脂)中的至少一种，进一步优选地，所述基体树脂的熔融指数为3-50g/10min。其中，对于聚丙烯树脂(PP树脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚树脂(AS树脂)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS树脂)没有特别的限定，可以为本领域常用的各种相应树脂，只要满足熔融指数为3-50g/10min即可。前述各种树脂均可通过商购获得。
其中，本发明的发明人在研究中发现，基体树脂为聚丙烯树脂时，聚丙烯树脂可以更有效的与本发明的抗静电剂、爽滑剂、润滑剂、成核剂和抗氧剂发生协同作用以进一步提高制备得到的电风扇扇叶的防尘效果且不影响风量，因此，优选情况下，基体树脂为聚丙烯树脂，进一步优选为共聚聚丙烯树脂和/或均聚聚丙烯树脂，更进一步优选为均聚聚丙烯树脂。其中，前述聚丙烯树脂只需满足熔融指数为3-50g/10min即可。
本发明的防尘改性塑料中，优选情况下，抗静电剂为烷基磺酸钠和/或乙醇酰胺。进一步优选地，烷基磺酸钠的烷基为C12-C18的烷基，乙醇酰胺为椰油酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺和脂肪酸二乙醇酰胺中的至少一种。前述各种抗静电剂均可通过商购获得。其中，在防尘改性塑料中加入前述抗静电剂，能够避免制备得到的电风扇扇叶在运转过程中与灰尘撞击产生静电而造成灰尘吸附。
本发明的防尘改性塑料中，优选情况下，爽滑剂为酰胺类爽滑剂，进一步优选为C16-C22的脂肪族伯酰胺，更进一步优选为油酸酰胺、芥酸酰胺、氢化油酸酰胺、棕榈酸酰胺、N-硬脂基芥酸酰胺和氢化牛脂胺(也称牛脂基伯胺)中的至少一种。前述各种爽滑剂均可通过商购获得。其中，在防尘改性塑料中加入前述爽滑剂，能够有效减少灰尘附着。
本发明的防尘改性塑料中，优选情况下，润滑剂为聚硅氧烷类润滑剂，进一步优选地，所述聚硅氧烷类润滑剂的数均分子量为1000-5000，更进一步优选地，所述聚硅氧烷类润滑剂为线性聚甲基硅氧烷和/或笼状聚甲基硅氧烷。前述各种润滑剂均可通过商购获得。其中，在防尘改性塑料中加入前述复合型高分子量润滑剂，能够增加表面光滑程度，降低表面摩擦，在有效减少灰尘附着的同时能够避免润滑剂的析出。
本发明的防尘改性塑料中，优选情况下，成核剂为增刚成核剂，进一步优选为苯甲酸钠、2,2’-亚甲基-双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸酯、甘油锌、1,2-二羧酸环己烷的钙盐和1,2-二羧酸降冰片烷的钠盐中的至少一种。前述各种成核剂均可通过商购获得。其中，在防尘改性塑料中加入前述增刚成核剂，能够提高制备得到的扇叶的刚性，避免加入高分子量润滑剂后扇叶变软而减少风量。
本发明的防尘改性塑料中，对于抗氧剂没有特别的限定，可以为本领域常用的各种抗氧剂，优选情况下，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即为抗氧剂1010)和/或亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(即为抗氧剂168)。
本发明的防尘改性塑料中，所述的重量份的单位可以为任意重量单位，例如可以为mg、g、kg等，只要各组分的用量满足前述相应重量份比例即可。
第二方面，本发明提供了一种防尘改性塑料的制备方法，该方法包括：将基体树脂、抗静电剂、爽滑剂、润滑剂、成核剂和抗氧剂混合，然后将所得混合物依次进行挤出、拉条、冷却和造粒。
本发明的方法中，对于基体树脂、抗静电剂、爽滑剂、润滑剂、成核剂和抗氧剂的具体种类和用量，均可参照前文相应描述，在此不再重复赘述。
本发明的方法中，对于挤出、拉条、冷却和造粒的具体方法和条件没有特别的限定，可以分别为本领域常用的各种方法和条件，此均为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
第三方面，本发明提供了本发明所述的防尘改性塑料在制备防尘抗污产品中的应用。
对于防尘抗污产品的种类没有特别的限定，可以为本领域中以塑料为材质的各种防尘抗污产品，优选地，防尘抗污产品为电风扇扇叶。
第四方面，本发明提供了一种防尘电风扇扇叶，所述防尘电风扇扇叶由本发明所述的防尘改性塑料制备得到。其中，防尘电风扇扇叶可以通过将本发明所述的防尘改性塑料注塑成型得到，具体的注塑成型的方法和条件为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
第五方面，本发明提供了一种防尘电风扇，所述防尘电风扇包括扇叶，所述扇叶为本发明所述的防尘电风扇扇叶。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但并不因此限制本发明。以下实施例和对比例中，如无特别说明，所使用的材料均可通过商购获得，所使用的方法均为本领域的常规方法。
均聚聚丙烯树脂购自茂名石化公司，牌号为HP500P，熔融指数为17g/10min。
共聚聚丙烯树脂购自茂名石化公司，牌号为EPC3OR-H，熔融指数为7g/10min。
丙烯腈-苯乙烯共聚树脂购自台湾奇美实业股份有限公司，牌号为PN-127L200，熔融指数为6.5g/10min。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂购自吉林石化公司，牌号为0215H，熔融指数为24g/10min。
抗静电剂椰油酸二乙醇酰胺购自广州久恒贸易有限公司。
抗静电剂油酸二乙醇酰胺购自扬州市立达树脂有限公司。
抗静电剂脂肪酸二乙醇酰胺购自海安县国力化工有限公司。
爽滑剂油酸酰胺购自百灵威科技有限公司，牌号为M02209。
爽滑剂芥酸酰胺购自上海麦克林生化科技有限公司，牌号为E828262。
爽滑剂氢化油酸酰胺购自四川天宇油脂化学有限公司。
爽滑剂棕榈酸酰胺购自四川天宇油脂化学有限公司。
爽滑剂N-硬脂基芥酸酰胺购自四川天宇油脂化学有限公司。
爽滑剂氢化牛脂胺购自四川天宇油脂化学有限公司。
润滑剂线性聚甲基硅氧烷购自德国瓦克。
润滑剂笼状聚甲基硅氧烷购自德国瓦克。
成核剂2,2’-亚甲基-双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸酯购自广州美和化工有限公司。
成核剂甘油锌购自甘肃皓天化学科技有限公司。
成核剂1,2-二羧酸环己烷的钙盐购自广州呈和科技有限公司。
成核剂1,2-二羧酸降冰片烷的钠盐购自广州呈和科技有限公司。
抗氧剂1010购自广州承诚化工有限公司。
抗氧剂168购自广州承诚化工有限公司。
实施例1
本实施例用于说明本发明的防尘改性塑料及其制备方法和防尘电风扇扇叶。
(1)按照以下配比精确称量各物料：
(2)将上述各物料置于混合机中搅拌均匀，然后将所得混合物送入双螺杆挤出机中，在220℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒后，得到防尘改性塑料颗粒，再经注塑成型得到防尘电风扇扇叶A1。
实施例2
本实施例用于说明本发明的防尘改性塑料及其制备方法和防尘电风扇扇叶。
(1)按照以下配比精确称量各物料：
(2)将上述各物料置于混合机中搅拌均匀，然后将所得混合物送入双螺杆挤出机中，在240℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒后，得到防尘改性塑料颗粒，再经注塑成型得到防尘电风扇扇叶A2。
实施例3
本实施例用于说明本发明的防尘改性塑料及其制备方法和防尘电风扇扇叶。
(1)按照以下配比精确称量各物料：
(2)将上述各物料置于混合机中搅拌均匀，然后将所得混合物送入双螺杆挤出机中，在230℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒后，得到防尘改性塑料颗粒，再经注塑成型得到防尘电风扇扇叶A3。
实施例4
本实施例用于说明本发明的防尘改性塑料及其制备方法和防尘电风扇扇叶。
(1)按照以下配比精确称量各物料：
(2)将上述各物料置于混合机中搅拌均匀，然后将所得混合物送入双螺杆挤出机中，在220℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒后，得到防尘改性塑料颗粒，再经注塑成型得到防尘电风扇扇叶A4。
实施例5
按照实施例1的方法，不同的是，用油酸二乙醇酰胺代替十二烷基磺酸钠，得到防尘电风扇扇叶A5。
实施例6
按照实施例1的方法，不同的是，用脂肪酸二乙醇酰胺代替十二烷基磺酸钠，得到防尘电风扇扇叶A6。
实施例7
按照实施例1的方法，不同的是，用N-硬脂基芥酸酰胺代替油酸酰胺，得到防尘电风扇扇叶A7。
实施例8
按照实施例1的方法，不同的是，用氢化牛脂胺代替油酸酰胺，得到防尘电风扇扇叶A8。
实施例9
按照实施例1的方法，不同的是，用1,2-二羧酸环己烷的钙盐代替苯甲酸钠，得到防尘电风扇扇叶A9。
实施例10
按照实施例1的方法，不同的是，用1,2-二羧酸降冰片烷的钠盐代替苯甲酸钠，得到防尘电风扇扇叶A10。
实施例11
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，按照以下配比精确称量各物料，得到防尘电风扇扇叶A11：
实施例12
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，按照以下配比精确称量各物料，得到防尘电风扇扇叶A12：
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，将100g均聚聚丙烯树脂送入双螺杆挤出机中，经熔融挤出、拉条、冷却、造粒后，得到塑料颗粒，再经注塑成型得到电风扇扇叶D1。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，按照以下配比精确称量各物料，得到防尘电风扇扇叶D2：
对比例3
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，按照以下配比精确称量各物料，得到防尘电风扇扇叶D3：
对比例4
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，按照以下配比精确称量各物料，得到防尘电风扇扇叶D4：
试验例
分别将实施例1-12的防尘电风扇扇叶A1-A12和对比例1-4的防尘电风扇扇叶D1-D4制成电风扇，测定防尘效果和风量大小，结果见表1，其中，
防尘效果的测定方法为：模拟风扇长运实验，采用与实际灰尘成分相当的人造灰，在循环风道(50厘米的正方体)中进行灰尘富集加速实验，每天运行12h，加灰2次/天，每次的加灰量为20g/次，总共运行一个星期，将扇叶表面的全部灰尘分散于蒸馏水中，利用DR3900分光光度计测定水中悬浮颗粒的浓度，最后根据公式y＝6.65828*10-4*x+0.00317计算扇叶上富集的灰尘重量，其中，x为悬浮颗粒的浓度，y为灰尘重量。
风量大小的测定方法为：根据GB/T 13380-2007，在风扇额定电压、额定功率和3.5m/s的转速档位下运转时，测定输出风量。
表1
防尘效果 风量
实施例1 ○ □□□□□
实施例2 ○ □□□□□
实施例3 ○ □□□□□
实施例4 ○ □□□□□
实施例5 ○○ □□□□□
实施例6 ○○ □□□□□
实施例7 ○ □□□□□
实施例8 ○ □□□□□
实施例9 ○ □□□□
实施例10 ○ □□□□
实施例11 ○○ □□□□□
实施例12 ○ □□□
对比例1 ○○○○○ □□□□□
对比例2 ○○○ □□□
对比例3 ○○○○ □□□□□
对比例4 ○○○○ □□□□□
注：○越多表明积灰越多，□越多风量越大。
由上可知，本发明的防尘改性塑料能够有效解决塑料表面积尘及润滑剂迁移析出的问题，利用该防尘改性塑料制备得到的电风扇扇叶防尘效果佳，能够大大降低扇叶表层的积灰量，且对风扇的风量无影响。
具体地，将实施例1与实施例11-12的结果相比，以100重量份的所述防尘改性塑料计，该防尘改性塑料包括66.3-79.7重量份的基体树脂、5-9重量份的抗静电剂、5-9重量份的爽滑剂、10-15重量份的润滑剂、0.2-0.4重量份的成核剂和0.1-0.3重量份的抗氧剂时，能够进一步提高电风扇扇叶的防尘效果且不影响风量。
将实施例1与对比例1-4的结果相比，防尘改性塑料中除了基体树脂之外，同时含有抗静电剂、爽滑剂、润滑剂、成核剂和抗氧剂时，能够进一步提高电风扇扇叶的防尘效果且不影响风量。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种防尘改性塑料，其特征在于，以100重量份的所述防尘改性塑料计，该防尘改性塑料包括：59.2-91.9重量份的基体树脂、2-10重量份的抗静电剂、1-10重量份的爽滑剂、5-20重量份的润滑剂、0.1-0.5重量份的成核剂和0-0.3重量份的抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的防尘改性塑料，其中，以100重量份的所述防尘改性塑料计，该防尘改性塑料包括：66.3-79.7重量份的基体树脂、5-9重量份的抗静电剂、5-9重量份的爽滑剂、10-15重量份的润滑剂、0.2-0.4重量份的成核剂和0.1-0.3重量份的抗氧剂。
3.根据权利要求1或2所述的防尘改性塑料，其中，所述基体树脂为聚丙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂中的至少一种，优选为聚丙烯树脂，进一步优选地，所述基体树脂的熔融指数为3-50g/10min。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的防尘改性塑料，其中，所述抗静电剂为烷基磺酸钠和/或乙醇酰胺，
优选地，所述烷基磺酸钠的烷基为C12-C18的烷基；
优选地，所述乙醇酰胺为椰油酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺和脂肪酸二乙醇酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的防尘改性塑料，其中，所述爽滑剂为酰胺类爽滑剂，优选为C16-C22的脂肪族伯酰胺，进一步优选为油酸酰胺、芥酸酰胺、氢化油酸酰胺、棕榈酸酰胺、N-硬脂基芥酸酰胺和氢化牛脂胺中的至少一种。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的防尘改性塑料，其中，所述润滑剂为聚硅氧烷类润滑剂，优选地，所述聚硅氧烷类润滑剂的数均分子量为1000-5000，进一步优选地，所述聚硅氧烷类润滑剂为线性聚甲基硅氧烷和/或笼状聚甲基硅氧烷。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的防尘改性塑料，其中，所述成核剂为增刚成核剂，优选为苯甲酸钠、2,2’-亚甲基-双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸酯、甘油锌、1,2-二羧酸环己烷的钙盐和1,2-二羧酸降冰片烷的钠盐中的至少一种。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的防尘改性塑料，其中，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
9.权利要求1-8中任意一项所述的防尘改性塑料的制备方法，其特征在于，该方法包括：将基体树脂、抗静电剂、爽滑剂、润滑剂、成核剂和抗氧剂混合，然后将所得混合物依次进行挤出、拉条、冷却和造粒。
10.权利要求1-8中任意一项所述的防尘改性塑料在制备防尘抗污产品中的应用；
优选地，所述防尘抗污产品为电风扇扇叶。
11.一种防尘电风扇扇叶，其特征在于，所述防尘电风扇扇叶由权利要求1-8中任意一项所述的防尘改性塑料制备得到。
12.一种防尘电风扇，其特征在于，所述防尘电风扇包括扇叶，所述扇叶为权利要求11所述的防尘电风扇扇叶。
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