CN111606706A - 厨房电器操作钮的制作方法、厨房电器操作钮和厨房电器 - Google Patents

厨房电器操作钮的制作方法、厨房电器操作钮和厨房电器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了厨房电器操作钮的制作方法、厨房电器操作钮和厨房电器，涉及厨房电器加工技术领域。该厨房电器操作钮的制作方法，通过将主要由氧化锆、粘结剂和增塑剂等特定原料和用量构成的混料进行混炼，造粒，将造粒得到的颗粒料进行注射成型，然后将注射成型得到的成型坯体进行脱脂，烧结，抛光，得到厨房电器操作钮，该制作方法操作简单，工艺稳定，过程无污染物排放，清洁环保，对环境无影响。本发明还提供一种厨房电器操作钮，采用上述制作方法制得，该厨房电器操作钮质感温润，硬度高，耐磨损，表面不易产生划痕，易清洁，且耐盐雾耐酸碱腐蚀性好；同时其无需表面处理，即可满足外观质感需求且无任何涂层脱落的风险，使用寿命长。

Description

厨房电器操作钮的制作方法、厨房电器操作钮和厨房电器
技术领域
本发明涉及厨房电器加工技术领域，具体而言，涉及厨房电器操作钮的制作方法、厨房电器操作钮和厨房电器。
背景技术
作为厨房电器的旋钮、按钮等操作钮，要求其具有实用品优异的目视性，还要求其具有作为装饰品的靓丽外观及外观质感。
现有的以塑料(注塑成型+喷涂/电镀)、锌合金(表面多为电镀处理)或铝合金(阳极氧化处理)等材质制得的旋钮或按钮等厨房电器操作钮，在制作过程中，其表面都必须通过上漆或镀层来达到美化的目的。其中，塑料喷涂产品不但质感差，而且喷涂/电镀工艺处理过程对环境影响大；锌合金和铝合金虽然相对于塑料制品质感有一定的提升，但表面处理(电镀处理或阳极氧化处理)过程对环境仍然有一定负面影响。由此可见，现有操作钮的制作工艺容易对环境产生不利影响。
另外，塑料或合金上经表面处理后的涂层(镀层)受阳光中紫外线长期照射后易老化变黄、脱落；以及涂层(镀层)与基材之间膨胀系数的不同在承受长期冷热温差冲击也会使其发生脱落或龟裂，造成产品外观变差和不易清洁。
有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题中的至少一个。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种厨房电器操作钮的制作方法，该制作方法操作简单，工艺稳定，整个过程无污染物排放，清洁环保，对环境无不利影响，且以纳米氧化锆为主要原料，通过上述制作方法制得的氧化锆陶瓷厨房电器操作钮其表面无需再进行上漆或镀层处理，即可满足外观质感需求且无任何涂层脱落的风险，通过该制作方法得到的厨房电器操作钮外观与内在性能俱佳。
本发明的第二个目的在于提供一种厨房电器操作钮，采用上述厨房电器操作钮的制作方法制得。
本发明的第三个目的在于提供一种厨房电器，包含上述厨房电器操作钮。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供了一种厨房电器操作钮的制作方法，包括以下步骤：
(a)提供混料；
混料包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆80-90％，粘结剂8-18％，增塑剂0.7-2％和颜料0-2％；
(b)将混料混炼后造粒，将造粒得到的颗粒料进行注射成型，得到成型坯体；
(c)将成型坯体进行脱脂，烧结，得到粗瓷坯体，将粗瓷坯体进行抛光，得到厨房电器操作钮。
进一步的，在本发明技术方案的基础上，所述纳米氧化锆的粒径为50-800nm；
和/或，所述粘结剂为热塑性聚合物；
和/或，所述增塑剂为酯类增塑剂。
进一步的，在本发明技术方案的基础上，所述热塑性聚合物包括石蜡、聚乙烯或乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的任意一种或至少两种的组合，优选地，所述聚乙烯包括低密度聚乙烯和/或高密度聚乙烯；
和/或，所述酯类增塑剂包括丙烯酸十八酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯或邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种或至少两种的组合，优选包括丙烯酸十八酯。
进一步的，在本发明技术方案的基础上，所述混料包括以下质量分数的原料：
纳米氧化锆80-90％，石蜡6-12％，低密度聚乙烯2-4％，高密度聚乙烯2-4％，丙烯酸十八酯0.7-2％，乙烯醋酸乙烯酯共聚物0.7-2％和颜料0-2％。
进一步的，在本发明技术方案的基础上，步骤(b)中，所述混炼的温度为160-180℃；
和/或，步骤(b)中，所述混炼的时间为2-6h；
和/或，步骤(b)中，所述混炼时的转速为30-100r/min；
和/或，步骤(b)中，所述颗粒料的粒径不大于2cm。
进一步的，在本发明技术方案的基础上，步骤(b)中，所述注射成型的温度为165-180℃；
和/或，步骤(b)中，所述注射成型的压力为30-140MPa；
和/或，步骤(b)中，所述注射成型的螺杆速度为20-90r/min。
进一步的，在本发明技术方案的基础上，步骤(c)中，所述脱脂包括溶剂萃取脱蜡和热脱脂的步骤；
所述溶剂萃取脱蜡的脱蜡温度为40-60℃，脱蜡时间为10-20h，脱蜡率为5-8wt％；
所述热脱脂的脱脂温度为600-650℃，脱脂时间为1-2h，脱脂率为10-15wt％。
进一步的，在本发明技术方案的基础上，步骤(c)中，所述烧结的温度为1350-1450℃，所述烧结的时间为1-4h；
和/或，步骤(c)中，所述烧结的气氛为氩气；
和/或，步骤(c)中，将粗瓷坯体与磨料和抛光剂混合，进行抛光；其中，粗瓷坯体与磨料的体积比为1:(10-15)。
本发明还提供了一种厨房电器操作钮，采用上述厨房电器操作钮的制作方法制得。
本发明还提供了一种厨房电器，包含上述厨房电器操作钮。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供了一种厨房电器操作钮的制作方法，将主要由纳米氧化锆、粘结剂和增塑剂等特定原料和用量构成的混料进行混炼，造粒，将造粒得到的颗粒料进行注射成型，然后将注射成型得到的成型坯体进行脱脂，烧结，抛光，得到厨房电器操作钮，该制作方法操作简单，工艺稳定，整个过程无污染物排放，清洁环保，对环境无不利影响，有效改善了采用现有工艺方法制作厨房电器操作钮过程中，容易对环境造成污染的技术问题；
另外，该制作方法以纳米氧化锆为主要原料，通过上述制作方法制得的氧化锆陶瓷厨房电器操作钮其表面无需再进行上漆或镀层处理，即可满足外观质感需求且无任何涂层脱落的风险，外观与内在性能俱佳，大大延长了厨房电器操作钮的使用寿命。
(2)本发明提供了一种厨房电器操作钮，采用上述制作方法制得，所得到的厨房电器操作钮质感温润，硬度高，耐磨损，表面不易产生划痕，易清洁；且耐盐雾耐酸碱腐蚀性好，不易在外在环境中发生氧化或酸碱腐蚀现象，持久保持初始状态；同时其无需表面处理，即可满足外观质感需求且无任何涂层脱落的风险，延长了厨房电器操作钮的使用寿命。
(3)本发明提供了一种厨房电器，包括上述厨房电器操作钮。鉴于上述厨房电器操作钮所具有的优势，使得采用该厨房电器操作钮的厨房电器也具有同样的优势。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的厨房电器操作钮的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的厨房电器操作钮的实物图；
图3为本发明实施例2提供的成型坯体的实物图；
图4为本发明实施例2提供的厨房电器操作钮的实物图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
现有技术中，塑料、锌合金或铝合金其制作过程中的表面处理工艺容易对环境造成不利影响，另外，其表面处理后的涂层(镀层)在长期紫外线长期照射或者冷热温差冲击的环境中容易脱落或龟裂，造成产品外观变差和不易清洁，影响厨房电器操作钮的使用寿命。
为了解决上述技术问题中的至少一个，特提出本发明。根据本发明的一个方面，提供了一种厨房电器操作钮的制作方法，包括以下步骤：
(a)提供混料；
混料包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆80-90％，粘结剂8-18％，增塑剂0.7-2％和颜料0-2％；
(b)将混料混炼后造粒，将造粒得到的颗粒料进行注射成型，得到成型坯体；
(c)将成型坯体进行脱脂，烧结，得到粗瓷坯体，将粗瓷坯体进行抛光，得到厨房电器操作钮。
在本发明中，混料中的主要原料为纳米氧化锆、粘结剂和增塑剂等。其中，纳米氧化锆具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢等优点，故采用其制作成的结构陶瓷具有广泛的应用。将氧化锆的粒径控制在纳米级别，可有效提升混料中氧化锆的装载量，从而减弱注射成型后成型坯体在烧结过程的收缩变形。纳米氧化锆典型但非限制性的质量分数为80％、82％、84％、85％、86％、88％或90％。
粘结剂主要是为了保证在注射成型阶段其能够与氧化锆混合均匀，且具有良好的流动性。另外，粘结剂在注射成型后以及脱脂期间起到维持坯体形状的作用。故所选用的粘结剂的用量及类型应充分考虑到其与混料氧化锆、增塑剂等其他原料之间的配合作用。在本发明中，典型但非限制性的粘结剂的质量分数例如为8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％或18％。
混料中的增塑剂与粘结剂协同作用，共同促进在注射成型时熔体的流动性与稳定性，提升成型效果。典型但非限制性的增塑剂的质量分数例如为0.7％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.6％、1.8％或2％。
颜料的加入可赋予厨房电器操作钮丰富的色彩，增加感官效果，同时使得厨房电器操作钮无需再进行涂层涂覆，避免了涂层脱落变色或色彩退化的问题。颜料可与混料中的其他原料混合均匀，在最终制得的厨房电器操作钮中均匀分布，不会产生色差。颜料可根据实际需要进行选择性加入。混料中典型但非限制性的颜料的质量分数例如为0％、0.5％、0.7％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.6％、1.8％或2％。
步骤(b)中的注射成型是将混炼后的混料(颗粒料)在料筒加热熔融，通过螺杆旋转输送或活塞推送注入成型模具中，达到完好的充模和脱模的过程。
步骤(c)中的脱脂，即通过加热或其他物理化学方法将成型坯体内的有机物(主要指粘结剂、增塑剂等)排除。
需要说明的是，本发明所述的“厨房电器操作钮”通常是指厨房电器上的旋钮、按钮等，可通过上述旋钮、按钮等对厨房电器进行调节控制。
本发明提供的厨房电器操作钮的制作方法，通过将主要由氧化锆、粘结剂和增塑剂等原料构成的混料进行混炼，混炼成热熔体后，造粒，将造粒得到的颗粒料进行注射成型，然后将注射成型得到的成型坯体进行脱脂，烧结，抛光，得到厨房电器操作钮。该制作方法操作简单，工艺稳定，整个过程无污染物排放，清洁环保，对环境无影响。
通过上述制作方法得到的具有氧化锆陶瓷结构的厨房电器操作钮，其质感温润，硬度高，耐磨损耐酸碱腐蚀，易清洁，同时其无需表面处理，即可满足外观质感需求且无任何涂层脱落的风险，延长了厨房电器操作钮的使用寿命。
另外，本发明中的“包括”是指除去氧化锆、粘结剂、增塑剂和颜料之外，还可以包括其他化学组分，例如，润滑剂、偶联剂等，“包括”还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
具体的，在本发明的混料中，对于纳米氧化锆的粒径不作具体限定。作为本发明的一种可选实施方式，纳米氧化锆的粒径为50-800nm，优选为300-800nm，更优选500-750nm；典型但非限制性的氧化锆的平均粒径为50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm、750nm或800nm。
纳米氧化锆的粒径越小，分布越均匀，越有利于烧结后形成的粗瓷坯体致密度的提升。但是纳米氧化锆的粒径越小，制作成本越高，故应根据使用的需求和性能平衡纳米氧化锆的平均粒径与成本之间的关系。上述通过对纳米氧化锆粒径的具体限定，使得所制得的厨房电器操作钮在具有良好性能的同时，还具有较低的生产成本。
作为本发明的一种可选实施方式，混料中的粘结剂为热塑性聚合物。热塑性聚合物在加热时能够发生流动变形，冷却后可以保持一定的形状，故其具有良好的流动性，且对纳米氧化锆有较好的粘附作用，使得纳米氧化锆的装载量高，易于成型。
所选用的热塑性聚合物具体的种类此处不作具体限定。作为本发明的一种可选实施方式，热塑性聚合物包括石蜡、聚乙烯或乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的任意一种或至少两种的组合，优选包括石蜡、聚乙烯和乙烯醋酸乙烯酯共聚物。通常情况下，采用多种类型的热塑性聚合物的构成粘结剂，能够满足较好的流动性，同时还有利于后续脱脂的快速进行。
其中，聚乙烯包括低密度聚乙烯和/或高密度聚乙烯；选用不同密度的聚乙烯，可调控混炼后所形成的热熔体的流动性能，为后续的注塑成型奠定基础。具体的，低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的分子量不作限定，可根据实际需要进行选择。优选地，低密度聚乙烯的分子量为5-10万，高密度聚乙烯的分子量在12-50万。
作为本发明的一种可选实施方式，混料中的粘结剂为酯类增塑剂。酯类增塑剂与粘结剂具有更好的相容性，有利于混料混炼后均匀程度的提升。
对于酯类增塑剂的具体种类不作限定。作为本发明的一种可选实施方式，酯类增塑剂包括丙烯酸十八酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯或邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种或至少两种的组合，优选包括丙烯酸十八酯。
丙烯酸十八酯不但与粘结剂之间具有良好的相容性，使得两者之间的协同作用更为显著，而且有利于提升混炼后所形成的热熔体的流动性，便于后续注射成型步骤的进行。
颜料可采用本领域常用的材料，例如钒锆黄、铬钛黄、钒锡红、钒锆蓝等，此处不作具体限定。
混料中各原料组成均会影响后续注射成型以及脱脂烧结过程的进行。作为本发明的一种可选实施方式，混料包括以下质量分数的原料：
纳米氧化锆80-90％，石蜡6-12％，低密度聚乙烯2-4％，高密度聚乙烯2-4％，乙烯醋酸乙烯酯共聚物0.7-2％，丙烯酸十八酯0.7-2％和颜料0-2％。
典型但非限制性的纳米氧化锆的质量分数例如为80％、82％、84％、85％、86％、88％或90％；典型但非限制性的石蜡的质量分数例如为6％、7％、8％、9％、10％、11％或12％；典型但非限制性的低密度聚乙烯的质量分数例如为2％、2.5％、3％、3.5％或4％；典型但非限制性的高密度聚乙烯的质量分数例如为2％、2.5％、3％、3.5％或4％；典型但非限制性的丙烯酸十八酯的质量分数例如为0.7％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.6％、1.8％或2％；典型但非限制性的乙烯醋酸乙烯酯共聚物的质量分数例如为0.7％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.6％、1.8％或2％；典型但非限制性的颜料的质量分数例如为0％、0.5％、0.7％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.6％、1.8％或2％。
通过采用多种粘结剂种类以及不同分子量的聚乙烯，综合调节注射成型时熔体的粘度和流变性能，以及脱脂过程中的热降解速度。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(b)中，混炼的温度为160-180℃；典型但非限制性的混炼温度为160℃、162℃、165℃、168℃、170℃、172℃、175℃、178℃或180℃。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(b)中，混炼的时间为2-6h；混炼的时间为2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(b)中，混炼时的转速为30-100r/min，优选为40-70r/min；混炼时典型但非限制性的转速为30r/min、40r/min、50r/min、60r/min、70r/min、80r/min、90r/min或100r/min。
通过对混炼时温度、时间以及转速的限定，使得混料中各原料混合均匀，减少后续注射成型时缺陷的发生。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(b)中，颗粒料的粒径不大于2cm。
注射成型时可根据最终的厨房电器操作钮的产品结构按25～35％缩水率设计并制作成型模具，将颗粒料置于成型模具内即可进行注射成型。该过程的温度、压力、螺杆速度会影响到成型后的成型坯体质量。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(b)中，注射成型的温度为165-180℃；典型但非限制性的注射成型的温度为165℃、168℃、170℃、172℃、175℃、178℃或180℃。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(b)中，注射成型的压力为30-140MPa；典型但非限制性的注射成型的压力为30MPa、40MPa、50MPa、60MPa、80MPa、100MPa、120MPa、130MPa或140MPa。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(b)中，注射成型的螺杆速度为20-90r/min；注射成型时典型但非限制性螺杆速度为20r/min、30r/min、40r/min、50r/min、60r/min、70r/min、80r/min或90r/min。
通过对注射成型的温度、时间以及螺杆速度等工艺参数的限定，可有效降低所制得的成型坯体中注射缺陷的产生。注射成型过程可在普通塑料注射成型机上完成，也可以在专用粉末注射成型机上完成。
为脱除成型坯体中的粘结剂和增塑剂等，在注射成型之后需进行脱脂处理。所选用的具体的脱脂过程应充分考虑到混料中各原料的特性与用量。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(c)中，脱脂包括溶剂萃取脱蜡和热脱脂的步骤；
溶剂萃取脱蜡主要是利用溶剂对成型坯体进行萃取以脱除粘结剂中的部分有机物质。例如，针对粘结剂中的石蜡在某些烷烃溶剂中具有良好的溶解能力，故可采用白电油、石油醚或煤油等溶剂对成型坯体进行溶剂萃取脱蜡处理。
作为本发明的一种可选实施方式，溶剂萃取脱蜡的脱蜡温度为40-60℃，脱蜡时间为10-20h，脱蜡率为5-8wt％；典型但非限制性的脱蜡温度为40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃或60℃，典型但非限制性的脱蜡时间为10h、12h、14h、15h、16h、18h或20h，典型但非限制性的脱蜡率为5％、6％、7％或8％。
对于成型坯体中不溶于萃取溶剂中的组分，可通过热脱脂进行脱除。
作为本发明的一种可选实施方式，热脱脂的脱脂温度为600-650℃，脱脂时间为1-2h，脱脂率为10-15wt％；典型但非限制性的脱脂温度为600℃、610℃、620℃、630℃、640℃或650℃，典型但非限制性的脱脂时间为1h、1.2h、1.4h、1.5h、1.8h或2h，典型但非限制性的脱蜡率为10％、11％、12％、13％、14％或15％。
溶剂萃取脱蜡可在成型坯体中形成连续通道，在后进行的热脱脂时可利用该连续通道进行残余粘结剂和增塑剂的脱除。采用上述溶剂萃取脱蜡和热脱脂两步处理，在确保成型坯体不变形开裂且具有一定强度的同时，可明显缩短脱脂过程。
成型坯体脱脂后需进行烧结。根据成型坯体内部所发生的结构变化，通常将烧结过程粉为烧结初期、烧结中期和烧结后期三个阶段。烧结前期，纳米氧化锆颗粒相互靠近，成型坯体尺寸收缩，纳米氧化锆颗粒大小不发生变化且外形基本保持不变；烧结中期，纳米氧化锆颗粒的间距离缩小，形成连续的孔隙网络，该阶段烧结体的密度和强度都增加；当烧结体密度达到90％，烧结就进入烧结后期，在烧结后期阶段中，烧结体主要通过小孔隙的消失和孔隙数量的减少来实现收缩成所需要尺寸的粗瓷坯体。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(c)中，烧结的温度为1350-1450℃，优选为1400-1450℃；典型但非限制性的烧结的温度为1350℃、1375℃、1400℃、1425℃、1450℃、1475℃或1500℃。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(c)中，在上述烧结的温度下，烧结的时间为1-4h，优选为2-3h；典型但非限制性的烧结的时间为1h、1.5h、2h、3h或4h。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(c)中，烧结的气氛为氩气。
具体的，本发明中的烧结是指从常温缓慢升温到1350-1450℃(此过程升温时间为30-36h)，并在1350-1450℃下维持1-4h，然后缓慢降温至常温(此过程降温时间为8-12h)。需要说明的是，本发明中所述的“常温”是指温度为20-30℃。
通过对烧结的时间、烧结的温度以及气氛的限定，使得纳米氧化锆晶粒尺寸长大，得到具有一定致密度的粗瓷坯体。
将粗瓷坯体进行抛光、清洗，可使其外观光亮。作为本发明的一种可选实施方式，步骤(c)中，将粗瓷坯体与磨料和抛光剂混合，进行抛光；
粗瓷坯体与磨料的体积比为1:(10-15)。典型但非限制性的粗瓷坯体与磨料的体积比为1:10、1:11、1:12、1:13、1:14或1:15。
磨料可选为本领域常用的种类，例如绿碳化硅等。抛光剂可选为本领域常用的种类，例如水等。抛光过程可在滚抛机内进行。一般而言，粗瓷坯体与磨料和抛光剂形成的混合料占滚抛机体积的80-90％。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(c)中，将抛光后的产品置于超声波清洗线内进行清洗，以除去制程中的污渍和抛光剂。
根据本发明的第二个方面，还提供了采用上述厨房电器操作钮的制作方法制得的厨房电器操作钮。
鉴于上述厨房电器操作钮的制作方法所具有的优势，使得到的厨房电器操作钮质感温润，硬度高，耐磨损，不管是使用钢丝球或其他材质在其表面均不会造成划痕，持久保持最初光亮的玉润的外观质感，易清洁；且该厨房电器操作钮耐盐雾耐酸碱腐蚀性好，不易在外在环境中发生氧化或酸碱腐蚀现象，性能稳定，持久保持初始状态；同时其无需表面处理，即可满足外观质感需求且无任何涂层脱落的风险，大大延长了厨房电器操作钮的使用寿命。
本发明提供的厨房电器操作钮可为旋钮或者按钮的形式，其可用于燃气灶、烤箱、微波炉或抽油烟机等厨房电器上。
根据本发明的第三个方面，还提供了一种厨房电器，包括上述厨房电器操作钮。鉴于上述厨房电器操作钮所具有的优势，使得该厨房电器也具有同样的效果。常见的厨房电器可为燃气灶、烤箱、微波炉或抽油烟机等。
下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供的一种厨房电器操作钮(按钮)的制作方法，包括以下步骤：
(a)提供混料以及成型模具；
混料包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆80％，石蜡12％，低密度聚乙烯2％，高密度聚乙烯2％，乙烯醋酸乙烯酯共聚物2％和丙烯酸十八酯2％，其中，纳米氧化锆的平均粒径为550nm，低密度聚乙烯的分子量为6万，高密度聚乙烯的分子量为15万；
根据最终的厨房电器操作钮的产品结构按35％缩水率设计并制作成型模具；
(b)将混料中的各原料放入密炼机中于160℃混炼6h，混炼时的转速为50r/min，混炼均匀后，待混料冷却至室温后，再将混料置于造粒机中进行造粒，将造粒得到的粒径不大于2cm的颗粒料置于注射成型机的成型模具中进行注射成型，注射成型的温度为170℃，压力为50MPa，螺杆速度为40r/min，得到成型坯体；
(c)将成型坯体置于白电油中进行溶剂萃取脱蜡，脱蜡温度为40℃，脱蜡时间为20h，脱蜡率为8wt％；然后将溶剂萃取脱蜡后的成型坯体置于脱脂炉中进行热脱脂，脱脂温度为600℃，脱脂时间为1h，脱脂率为10wt％；
将上述脱脂后的成型坯体置于烧结炉中在空气气氛中于1450℃烧结2h，得到粗瓷坯体；
将粗瓷坯体与磨料(绿碳化硅)和抛光剂混合，粗瓷坯体与磨料的体积比为1:10进行抛光，然后将抛光后产品通过产品专用超声波清洗篮内置入清洗线内进行洗涤，得到厨房电器操作钮，具体如图1和2所示。
实施例2
本实施例提供的一种厨房电器操作钮(旋钮)的制作方法，包括以下步骤：
(a)提供混料以及成型模具；
混料包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆86％，石蜡7％，低密度聚乙烯2％，高密度聚乙烯2％，乙烯醋酸乙烯酯共聚物1％和丙烯酸十八酯2％，其中，纳米氧化锆的平均粒径为700nm，低密度聚乙烯的分子量为10万，高密度聚乙烯的分子量为30万；
根据最终的厨房电器操作钮的产品结构按28％缩水率设计并制作成型模具；
(b)将混料中的各原料放入密炼机中于180℃混炼3h，混炼时的转速为90r/min，混炼均匀后，待混料冷却至室温后，再将混料置于造粒机中进行造粒，将造粒得到的粒径不大于2cm的颗粒料置于注射成型机的成型模具中进行注射成型，注射成型的温度为180℃，压力为120MPa，螺杆速度为90r/min，得到成型坯体；
(c)将成型坯体置于白电油中进行溶剂萃取脱蜡，脱蜡温度为60℃，脱蜡时间为15h，脱蜡率为5wt％；然后将溶剂萃取脱蜡后的成型坯体置于脱脂炉中进行热脱脂，脱脂温度为650℃，脱脂时间为2h，脱脂率为12wt％；
将上述脱脂后的成型坯体置于烧结炉中在空气气氛中于1400℃烧结2h，得到粗瓷坯体；
将粗瓷坯体与磨料(绿碳化硅)和抛光剂混合，粗瓷坯体与磨料的体积比为1:10进行抛光，然后将抛光后产品通过产品专用超声波清洗篮内置入清洗线内进行洗涤，得到厨房电器操作钮，具体如图3和4所示。
实施例3
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)中混料包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆80％，石蜡10％，低密度聚乙烯2％，高密度聚乙烯2％，乙烯醋酸乙烯酯共聚物2％，丙烯酸十八酯2％和颜料2％，其中，纳米氧化锆的平均粒径为550nm，颜料为钒锆蓝；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)中混料包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆80％，石蜡10％，低密度聚乙烯4％，乙烯醋酸乙烯酯共聚物2％，丙烯酸十八酯2％和颜料2％，其中，纳米氧化锆的平均粒径为550nm，颜料为钒锆蓝；
其余步骤和参数与实施例3相同。
实施例5
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)中混料包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆80％，石蜡12％，低密度聚乙烯3％，高密度聚乙烯3％和丙烯酸十八酯2％，其中，纳米氧化锆的平均粒径为550nm；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中氧化锆的平均粒径为900nm；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中氧化锆的平均粒径为800nm；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中氧化锆的平均粒径为350nm；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中氧化锆的平均粒径为50nm；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中氧化锆的平均粒径为40nm；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中将丙烯酸十八酯替换为邻苯二甲酸二甲酯；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例12
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中将丙烯酸十八酯替换为硬脂酸；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例13
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(b)混炼时间为2h；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例14
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(b)注射成型的温度为180℃；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例15
本实施例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(c)中，将成型坯体未进行溶剂萃取脱蜡处理，直接置于脱脂炉中进行热脱脂，脱脂温度为600℃，脱脂时间为1h，脱脂率为10wt％；
其余步骤和参数与实施例1相同。
实施例16
本实施例提供的一种厨房电器操作钮(旋钮)的制作方法，包括以下步骤：
(a)提供混料以及成型模具；
混料包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆90％，石蜡6％，低密度聚乙烯3％和邻苯二甲酸二甲酯1％，其中，纳米氧化锆的平均粒径为700nm；低密度聚乙烯的分子量为8万；
根据最终的厨房电器操作钮的产品结构按25％缩水率设计并制作成型模具；
(b)将混料中的各原料放入密炼机中于175℃混炼5h，混炼时的转速为70r/min，混炼均匀后，待混料冷却至室温后，再将混料置于造粒机中进行造粒，将造粒得到的粒径不大于2cm的颗粒料置于注射成型机的成型模具中进行注射成型，注射成型的温度为175℃，压力为140MPa，螺杆速度为80r/min，得到成型坯体；
(c)将成型坯体置于白电油中进行溶剂萃取脱蜡，脱蜡温度为50℃，脱蜡时间为20h，脱蜡率为6wt％；然后将溶剂萃取脱蜡后的成型坯体置于脱脂炉中进行热脱脂，脱脂温度为625℃，脱脂时间为1h，脱脂率为11wt％；
将上述脱脂后的成型坯体置于烧结炉中在空气气氛中于1300℃烧结2h，得到粗瓷坯体；
将粗瓷坯体与磨料(绿碳化硅)和抛光剂混合，粗瓷坯体与磨料的体积比为1:14进行抛光，然后将抛光后产品通过产品专用超声波清洗篮内置入清洗线内进行洗涤，得到厨房电器操作钮。
对比例1
本对比例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，包括以下步骤：
(a)提供混料以及模压成型模具；
混料包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆80％，石蜡12％，低密度聚乙烯2％，高密度聚乙烯2％，乙烯醋酸乙烯酯共聚物2％和丙烯酸十八酯2％，其中，纳米氧化锆的平均粒径为550nm，低密度聚乙烯的分子量为6万，高密度聚乙烯的分子量为15万；
根据最终的厨房电器操作钮的产品结构按35％缩水率设计并制作成型模具；
(b)将混料中的各原料放入密炼机中于160℃混炼6h，混炼时的转速为50r/min，混炼均匀后，在流延机上制成产品投影面积1.5倍厚度1mm薄片，然后根据模压成型模具需求将薄片叠加放入模压成型模具，进行高压压制成，得到成型坯体；
(c)将成型坯体置于白电油中进行溶剂萃取脱蜡，脱蜡温度为40℃，脱蜡时间为20h，脱蜡率为8wt％；然后将溶剂萃取脱蜡后的成型坯体置于脱脂炉中进行热脱脂，脱脂温度为600℃，脱脂时间为1h，脱脂率为10wt％；
将上述脱脂后的成型坯体置于烧结炉中在空气气氛中于1450℃烧结2h，得到粗瓷坯体；
将粗瓷坯体与磨料(绿碳化硅)和抛光剂混合，粗瓷坯体与磨料的体积比为1:10进行抛光，然后将抛光后产品通过产品专用超声波清洗篮内置入清洗线内进行洗涤，得到厨房电器操作钮。
对比例2
本对比例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中将纳米氧化锆替换为微米氧化锆，微米氧化锆的平均粒径为1.5μm；
其余步骤和参数与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆75％，石蜡17％，低密度聚乙烯2％，高密度聚乙烯2％，乙烯醋酸乙烯酯共聚物2％和丙烯酸十八酯2％，其中，纳米氧化锆的平均粒径为550nm，低密度聚乙烯的分子量为6万，高密度聚乙烯的分子量为15万；
其余步骤和参数与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆93％，石蜡1％，低密度聚乙烯2％，高密度聚乙烯2％，乙烯醋酸乙烯酯共聚物2％和丙烯酸十八酯2％，其中，纳米氧化锆的平均粒径为550nm，低密度聚乙烯的分子量为6万，高密度聚乙烯的分子量为15万；
其余步骤和参数与实施例1相同。
对比例5
本对比例提供的一种厨房电器操作钮的制作方法，步骤(a)混料中未添加有丙烯酸十八酯；
其余步骤和参数与实施例1相同。
对比例6
本对比例提供的一种厨房电器操作钮，该厨房电器操作钮的形状结构与实施例1相同，所采用的材料为铝合金，铝合金表面氧化有镀层，镀层的厚度为20μm。
对比例7
本对比例提供的一种厨房电器操作钮，该厨房电器操作钮的形状结构与实施例1相同，所采用的材料为锌合金，锌合金表面电镀有镀层，镀层的厚度为20μm。
为验证实施例1-16和对比例1-7的效果，特设以下实验例。
实验例
对实施例1-16和对比例1-7提供的厨房电器操作钮的性能参数进行检测，具体结果见表1。其中，耐磨损检测方法为采用酒精铅笔橡皮耐磨机进行橡皮耐磨实验，在厨房电器操作钮表面进行摩擦；耐盐雾腐蚀检测方法依据GB/T2423.17；耐酸碱腐蚀检测方法采用除氢氟酸以外的各类酸碱进行测试。
表1各实施例和对比例对应得到的厨房电器操作钮的性能参数
Figure BDA0001978739440000201
Figure BDA0001978739440000211
从表1数据可以看出，本发明实施例1-16提供的厨房电器操作钮的整体性能要优于对比例1-7提供的厨房电器操作钮的性能。
具体的，实施例6-10和对比例2均为实施例1的对照实验，七者不同之处在于氧化锆的平均粒径不同。由表1中数据可以看出，纳米氧化锆的平均粒径越大，厨房电器操作钮的断裂韧性越差；纳米氧化锆的平均粒径越小，其分布越均匀，越有利于烧结后形成的粗瓷坯体的致密度的提升。但粒径越小制作越困难，成本也就高。故应根据使用的需求和性能平衡纳米氧化锆的平均粒径与成本之间的关系，将纳米氧化锆的粒度控制在适宜的范围内。
实施例11和12均为实施例1的对照试验，三者不同之处在于混料中所采用的增塑剂的具体种类不同。由表1中数据可以看出，增塑剂的种类的不同，也会影响到最终厨房电器操作钮的性能。通过实验也可以看出，增塑剂为丙烯酸十八酯是较优的实施方式。
对比例3和4也为实施例1中的对比实验，三者不同之处在于混料中各原料的用量不同。从表1中数据可以看出，混料中粘结剂和增塑剂的用量过多，氧化锆的用量较少时，厨房电器操作钮断裂韧性明显变差。这主要是由于粘结剂和增塑剂的用量过多，脱脂处理时脱脂比较困难，脱脂时间较长，当粘结剂和增塑剂完全脱除时，此时烧结体的致密度明显降低，形成的结构缺陷较多，从而导致断裂韧性变差；当混料中粘结剂和增塑剂的用量过少，氧化锆的用量较多时，厨房电器操作钮断裂韧性也是明显变差。这主要是由于氧化锆用量过多，使得粘结剂和增塑剂不容易充分粘附氧化锆，从而使得氧化锆分布不均匀，造成混炼时热熔体流动性变差，注射成型困难，同时烧结过程中也容易产生缺陷，影响厨房电器操作钮的最终产品质量。
另外，混料中各原料的具体种类以及用量与后续的混炼、注射成型、脱脂和烧结有很大关系。只有选用适宜的原料以及合理的用量，并配合相应的制作工艺过程以及工艺参数，才能确保获得外观与质量俱佳的厨房电器操作钮。
对比例5和对比例6均为市面上常规的厨房电器操作钮。由表1中的数据可以看出，本发明实施例提供的厨房电器操作钮的整体性能均要优于市面上常规的厨房电器操作钮。
综上所述，采用本发明提供的厨房电器操作钮的制作方法制得的厨房电器操作钮质感温润，硬度高，耐磨损，表面不易产生划痕，易清洁；且耐盐雾耐酸碱腐蚀性好，不易在外在环境中发生氧化或酸碱腐蚀现象，持久保持初始状态；同时其无需表面处理，即可满足外观质感需求且无任何涂层脱落的风险，延长了厨房电器操作钮的使用寿命。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种厨房电器操作钮的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)提供混料；
混料包括以下质量分数的原料：纳米氧化锆80-90％，粘结剂8-18％，增塑剂0.7-2％和颜料0-2％；
(b)将混料混炼后造粒，将造粒得到的颗粒料进行注射成型，得到成型坯体；
(c)将成型坯体进行脱脂，烧结，得到粗瓷坯体，将粗瓷坯体进行抛光，得到厨房电器操作钮。
2.根据权利要求1所述的厨房电器操作钮的制作方法，其特征在于，所述纳米氧化锆的粒径为50-800nm；
和/或，所述粘结剂为热塑性聚合物；
和/或，所述增塑剂为酯类增塑剂。
3.根据权利要求2所述的厨房电器操作钮的制作方法，其特征在于，所述热塑性聚合物包括石蜡、聚乙烯或乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的任意一种或至少两种的组合，优选地，所述聚乙烯包括低密度聚乙烯和/或高密度聚乙烯；
和/或，所述酯类增塑剂包括丙烯酸十八酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯或邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种或至少两种的组合，优选包括丙烯酸十八酯。
4.根据权利要求1所述的厨房电器操作钮的制作方法，其特征在于，所述混料包括以下质量分数的原料：
纳米氧化锆80-90％，石蜡6-12％，低密度聚乙烯2-4％，高密度聚乙烯2-4％，乙烯醋酸乙烯酯共聚物0.7-2％，丙烯酸十八酯0.7-2％和颜料0-2％。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的厨房电器操作钮的制作方法，其特征在于，步骤(b)中，所述混炼的温度为160-180℃；
和/或，步骤(b)中，所述混炼的时间为2-6h；
和/或，步骤(b)中，所述混炼时的转速为30-100r/min；
和/或，步骤(b)中，所述颗粒料的粒径不大于2cm。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的厨房电器操作钮的制作方法，其特征在于，步骤(b)中，所述注射成型的温度为165-180℃；
和/或，步骤(b)中，所述注射成型的压力为30-140MPa；
和/或，步骤(b)中，所述注射成型的螺杆速度为20-90r/min。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的厨房电器操作钮的制作方法，其特征在于，步骤(c)中，所述脱脂包括溶剂萃取脱蜡和热脱脂的步骤；
所述溶剂萃取脱蜡的脱蜡温度为40-60℃，脱蜡时间为10-20h，脱蜡率为5-8wt％；
所述热脱脂的脱脂温度为600-650℃，脱脂时间为1-2h，脱脂率为10-15wt％。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的厨房电器操作钮的制作方法，其特征在于，步骤(c)中，所述烧结的温度为1350-1450℃，所述烧结的时间为1-4h；
和/或，步骤(c)中，所述烧结的气氛为氩气；
和/或，步骤(c)中，将粗瓷坯体与磨料和抛光剂混合，进行抛光，其中，所述粗瓷坯体与磨料的体积比为1:(10-15)。
9.一种厨房电器操作钮，其特征在于，采用权利要求1-8任意一项所述的厨房电器操作钮的制作方法制得。
10.一种厨房电器，其特征在于，包含权利要求9所述的厨房电器操作钮。
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