CN112812506A - 一种具备杀病毒功能的冰箱内胆及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具备杀病毒功能的冰箱内胆及其制造工艺，该冰箱内胆包括基板和防氧化层；所述防氧化层设于所述基板表面，其中，所述基板的组分按重量份数计包括：聚双环戊二烯粉末90‑95份、纳米银铜合金混合颗粒1‑3份和氧化锆粉末7‑9份；所述防氧化层的组分包括氧化铝。上述冰箱内胆可以防胆黄、防破裂并且可以高效杀病毒和细菌。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器制作领域，尤其是一种具备杀病毒功能的冰箱内胆及其制造工艺。
背景技术
冰箱是保持恒定低温的一种制冷设备，也是一种使食物或其他物品保持恒定低温冷态的民用产品，现如今基本家家户户都至少会在家里摆放一个冰箱，它已经成为了人们日常生活中必备的家用电器，随着生活水平的提高，用户对冰箱的功能要求也越来越高。
冰箱里面起到保温效果就是内胆，现在冰箱内胆的主要材质多为工程塑料ABS板或PS板制造，也有少部分用的是高冲击聚苯乙烯，这些材质虽然光泽、强度、耐久性和抗化学性都较好，但是有以下缺点：(1)冰箱使用到一定时间后，内胆表面会出现胆黄或者内胆出现破裂的情况；(2)在这些材质中混入抗菌剂可以起到抗菌效果，当外部有细菌进来只能抑制细菌快速繁殖，并不能彻底杀死细菌；(3)这些材质做成的冰箱内胆对病毒起不到任何抑制或杀灭效果。
上述现有技术中冰箱内胆的缺点都直接或间接影响了用户的身体健康情况，所以随着时代的发展，急需要一种可以解决上面缺点的冰箱内胆。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以防胆黄、防破裂并且可以高效杀病毒和细菌的冰箱内胆。
鉴于上述状况，有必要提供一种具备杀病毒功能的冰箱内胆，包括基板和防氧化层；所述防氧化层设于所述基板表面，其中，所述基板的组分按重量份数计包括：双环戊二烯粉末90-95份、纳米银铜合金混合颗粒1-3份和氧化锆粉末7-9份；所述防氧化层的组分包括氧化铝。
进一步地，所述基板的组分按重量份数计还包括碳纳米管3-5份。
进一步地，所述基板的组分按重量份数计还包括纳米级二氧化钛粉末10-20份。
进一步地，所述基板的组分按重量份数计还包括润滑剂1-2份。
进一步地，所述润滑剂为EBS、硅油、PE蜡、ZnSt、CaSt或Hst。
进一步地，所述防氧化层与所述基板表面之间设有偶联剂。
进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
进一步地，所述聚双环戊二烯的制备工艺为：挂式双环戊二烯在水溶性三氯化钌做催化剂的情况下发生开环聚和反应生成聚双环戊二烯。
第二方面，本发明还提供了上述冰箱内胆的制造工艺，包括如下步骤：
S1：混和物料，将聚双环戊二烯粉末、纳米银铜合金混合颗粒、氧化锆粉末、碳纳米管和纳米级二氧化钛粉末按比例称重并加入到混料机中，通过搅拌装置充分搅匀1-2h；
S2：挤板，将上述混合均匀的物料通过双螺杆挤出机在170～180℃的温度下挤出成板材形状，然后通过定型模冷却定型，最后经过切边、剪断得到板材成品；
S3：真空成型，将得到的板材成品固定在模具上方，用辐射加热器加热至软化状态，再将模具移向板材成品，在模具与板材成品之间形成空腔，用真空泵将空腔中的空气抽调，通过大气压力使得板材成品覆盖在模具上而成型为冰箱内胆；
S4:模内覆膜，将氧化铝膜贴合在冰箱内胆的覆膜面上，并通过压模对膜材料进行压合，压合时压力大小为12-22Pa，并通过电加热的方式对压模从内部进行加热，使得压模的温度保持在75-90℃，压合时间控制在12-15秒，之后，裁切掉超出覆膜面的膜材料；
S5：脱模，将覆有冰箱内胆的模具置于冷却装置中，通过压缩空气将冰箱内胆从模具上脱离。
进一步地，在步骤S4中，在将氧化铝膜贴合在冰箱内胆的覆膜面上之前，使用溅镀的方式对冰箱内胆的覆膜面镀上一层覆膜保护基底层。
本发明有益效果在于：
1、本发明的内胆基板主要材质是聚双环戊二烯，这种材质可以耐热、耐寒、耐酸碱，弯曲模量1790～2070MPa，拉伸强度34MPa，热变形温度185.5℃，这种材质的韧性明显优于现有技术中常用的材质，因此用这种材质做的内胆基板不存在材质很脆的问题，内胆随着长时间的使用不会出现破裂，内胆的使用寿命延长。
2、本发明的内胆基板材质中加入了一定量的纳米银铜合金颗粒，在低温下冷却时，只有裸露在外表面的铜金属原子会被氧化(内部的铜金属原子没有被氧化)，银金属原子没有被氧化(银金属原子在低温下是不容易被氧化的，只有在高温下才容易氧化，这是银金属的物理特性)，这样该合金材料的导电性能、杀菌性能更好，该材料的导电性能越优良，就会对微生物的生物电场干扰能力越强，杀死微生物的能力越强，从而能够杀死超级细菌和病毒。
3、本发明的内胆基板材质中加入了一定量的氧化锆，在冰箱工作时氧化锆可以诱发空气负离子，该负离子可以杀菌、消毒和除臭保鲜。
4、通过在内胆基板表面设置含氧化铝的防氧化层，该防氧化层不仅可以防止保鲜物品所释放出来的气体在基板表面发生氧化反应导致内胆壁上出现胆黄的情况发生，而且因为氧化铝具有大硬度的特点，这样可以防止内胆表壁被坚硬的保鲜物品刮花，使内胆更耐用。
附图说明
图1是本发明冰箱内胆的制造工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明一种具备杀病毒功能的冰箱内胆及其制造工艺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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
一种具备杀病毒功能的冰箱内胆包括基板和防氧化层；防氧化层设于基板表面，其中，基板的组分按重量份数计包括：聚双环戊二烯粉末90份、纳米银铜合金混合颗粒3份和氧化锆粉末9份；防氧化层的组分包括氧化铝。
可以选择地，为了提升材料韧性，可以在基板的组分中加入5份碳纳米管，碳纳米管具有极强的柔韧性，把适量的碳纳米管混入到基板的组分中，当本发明的内胆受到应力时，碳纳米管可以吸收部分能量，提高内胆的抗冲击强度，有效防止了内胆因受到过大的应力时而发生开裂的情况发生，进一步提升了本发明内胆的机械性能。
可以选择地，为了防止内胆开裂和变色，可以在基板的组分中加入20份钛白粉。
可以选择地，为了降低塑料大分子与其他添加物之间摩擦力，可以在基板的组分中加入2份润滑剂，该润滑剂可以为EBS、硅油、PE蜡、ZnSt、CaSt或Hst等。
可以选择地，为了使主要材质为有机物的基板和主要成分为氧化铝的防氧化层可以更好的结合在一起，可以在二者间设偶联剂，该偶联剂可以为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂等，偶联剂的添加增强基板与防氧化层之间粘合强度，提高了复合材料的性能，同时还可以防止其它介质向界面渗透，改善界面状态，有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。
实施例二
一种具备杀病毒功能的冰箱内胆包括基板和防氧化层；防氧化层设于基板表面，其中，基板的组分按重量份数计包括：聚双环戊二烯粉末95份、纳米银铜合金混合颗粒1份和氧化锆粉末7份；防氧化层的组分包括氧化铝。
可以选择地，为了提升材料韧性，可以在基板的组分中加入3份碳纳米管。
可以选择地，为了防止内胆开裂和变色，可以在基板的组分中加入10份钛白粉。
可以选择地，为了降低塑料大分子与其他添加物之间摩擦力，可以在基板的组分中加入1份润滑剂。
可以选择地，为了使主要材质为有机物的基板和主要成分为氧化铝的防氧化层可以更好的结合在一起，可以在二者间设偶联剂。
实施例三
一种具备杀病毒功能的冰箱内胆包括基板和防氧化层；防氧化层设于基板表面，其中，基板的组分按重量份数计包括：聚双环戊二烯粉末92份、纳米银铜合金混合颗粒2份和氧化锆粉末8份；防氧化层的组分包括氧化铝。
可以选择地，为了提升材料韧性，可以在基板的组分中加入4份碳纳米管。
可以选择地，为了降低塑料大分子与其他添加物之间摩擦力，可以在基板的组分中加入1.5份润滑剂。
可以选择地，为了使主要材质为有机物的基板和主要成分为氧化铝的防氧化层可以更好的结合在一起，可以在二者间设偶联剂。
对比例一
市面上材质为高冲击聚苯乙烯的冰箱内胆，该材质的综合性能是优于ABS和PS，所以做它对比有代表性。
对比例二
与实施例一相比将聚双环戊二烯替换成高冲击聚苯乙烯，其他相同。
本发明第二方面还提供了聚双环戊二烯的制备方法，具体为挂式双环戊二烯(exo-DCPD)在水溶性三氯化钌(RuCl3·3H2O)做催化剂的情况下发生开环聚和反应生成聚双环戊二烯(PDCPD)。
本发明第三方面还提供了上述冰箱内胆的制造工艺，包括如下步骤：
S1：混和物料，将聚双环戊二烯粉末、纳米银铜合金混合颗粒、氧化锆粉末、碳纳米管和纳米级二氧化钛粉末按比例称重并加入到混料机中，通过搅拌装置充分搅匀1-2h；
S2：挤板，将上述混合均匀的物料通过双螺杆挤出机在170～180℃的温度下挤出成板材形状，然后通过定型模冷却定型，最后经过切边、剪断得到板材成品；
S3：真空成型，将得到的板材成品固定在模具上方，用辐射加热器加热至软化状态，再将模具移向板材成品，在模具与板材成品之间形成空腔，用真空泵将空腔中的空气抽调，通过大气压力使得板材成品覆盖在模具上而成型为冰箱内胆；
S4:模内覆膜，将氧化铝膜贴合在冰箱内胆的覆膜面上，并通过压模对膜材料进行压合，压合时压力大小为12-22Pa，并通过电加热的方式对压模从内部进行加热，使得压模的温度保持在75-90℃，压合时间控制在12-15秒，之后，裁切掉超出覆膜面的膜材料；
S5：脱模，将覆有冰箱内胆的模具置于冷却装置中，通过压缩空气将冰箱内胆从模具上脱离。
该工艺简单，效率高，而且所制得的内胆良品率在95％以上。
需要提到的是，为了对注塑件进行保护的同时向覆膜提供可以稳定结合的基底，可以在步骤S4中，在将氧化铝膜贴合在冰箱内胆的覆膜面上之前，使用溅镀的方式对冰箱内胆的覆膜面镀上一层覆膜保护基底层。
需要提到的是，在步骤S4中，除了采用膜内覆膜工艺外，还可以以选择喷涂工艺、共挤工艺中的任何一种，只要能满意贴膜固定即可。
通过产品性能测试得到下表
通过对比发现，聚双环戊二烯作为冰箱内胆基板材质在主要的物理性能上都明显优于于高冲击聚苯乙烯，提升了冰箱内胆的机械性能，因此用这种材质做的内胆基板不存在材质很脆的问题，内胆随着长时间的使用不会出现破裂，内胆的使用寿命延长，并且高冲击聚苯乙烯不耐热，所以有些高温的保鲜物品放进去会破坏内胆结构，一般需要在外界降温到合适温度才能放进冰箱，采用了聚双环戊二烯材质，因为高耐热性，高温的保鲜物品可以直接放进冰箱，这样不会破坏内胆结构。
通过GB/T 31402-2015对产品抗菌/病毒性能测试得到下表
通过对比发现，本发明的内胆具有优秀的杀菌杀病毒能力，并且对比例二同样具有优秀的杀菌杀病毒能力，原因自在于基板材质中加入了一定量的纳米银铜合金颗粒，在低温下冷却时，只有裸露在外表面的铜金属原子会被氧化(内部的铜金属原子没有被氧化)，银金属原子没有被氧化(银金属原子在低温下是不容易被氧化的，只有在高温下才容易氧化，这是银金属的物理特性)，这样该合金材料的导电性能、杀菌性能更好，该材料的导电性能越优良，就会对微生物的生物电场干扰能力越强，杀死微生物的能力越强，从而能够杀死超级细菌和病毒；内胆基板材质中加入了一定量的氧化锆，在冰箱工作时氧化锆可以诱发空气负离子，该负离子可以杀菌、消毒和除臭保鲜。
需要提到的是，为了提升冰箱内胆的保温能力，可以在基板材质的中间层设置相变材料层，该相变材料的相变临界点与冰箱内胆的保鲜温度十分接近，当冰箱内胆内的温度高于设定的保鲜温度时，该相变材料层由固态变为液态，这是一个吸热过程，使得冰箱内胆内温度降低；当冰箱内胆的温度低于保鲜温度时，该相变材料层由液固态变为固态，这是一个放热过程，这样可以起到节能效果，防止电量浪费，设置该相变材料层相比现在的普通空调可以节能60％以上，并且冰箱的保鲜效果稳定。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种具备杀病毒功能的冰箱内胆，其特征在于，包括基板和防氧化层；所述防氧化层设于所述基板表面，其中，
所述基板的组分按重量份数计包括：聚双环戊二烯粉末90-95份、纳米银铜合金混合颗粒1-3份和氧化锆粉末7-9份；
所述防氧化层的组分包括氧化铝。
2.根据权利要求1所述的冰箱内胆，其特征在于，所述基板的组分按重量份数计还包括碳纳米管3-5份。
3.根据权利要求1所述的冰箱内胆，其特征在于，所述基板的组分按重量份数计还包括纳米级二氧化钛粉末10-20份。
4.根据权利要求1所述的冰箱内胆，其特征在于，所述基板的组分按重量份数计还包括润滑剂1-2份。
5.根据权利要求4所述的冰箱内胆，其特征在于，所述润滑剂为EBS、硅油、PE蜡、ZnSt、CaSt或Hst。
6.根据权利要求1所述的冰箱内胆，其特征在于，所述防氧化层与所述基板表面之间设有偶联剂。
7.根据权利要求6所述的冰箱内胆，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
8.根据权利要求1所述的冰箱内胆，其特征在于，所述聚双环戊二烯的制备方法为：挂式双环戊二烯在水溶性三氯化钌做催化剂的情况下发生开环聚和反应生成聚双环戊二烯。
9.一种权利要求1-8任意一项所述的冰箱内胆的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：混和物料，将聚双环戊二烯粉末、纳米银铜合金混合颗粒、氧化锆粉末、碳纳米管和纳米级二氧化钛粉末按比例称重并加入到混料机中，通过搅拌装置充分搅匀1-2h；
S2：挤板，将上述混合均匀的物料通过双螺杆挤出机在170～180℃的温度下挤出成板材形状，然后通过定型模冷却定型，最后经过切边、剪断得到板材成品；
S3：真空成型，将得到的板材成品固定在模具上方，用辐射加热器加热至软化状态，再将模具移向软化的板材成品，在模具与软化的板材成品之间形成空腔，用真空泵将空腔中的空气抽调，通过大气压力使得软化的板材成品覆盖在模具上而成型为冰箱内胆；
S4:模内覆膜，将氧化铝膜贴合在冰箱内胆的覆膜面上，并通过压模对膜材料进行压合，压合时压力大小为12-22Pa，并通过电加热的方式对压模从内部进行加热，使得压模的温度保持在75-90℃，压合时间控制在12-15秒，之后，裁切掉超出覆膜面的膜材料；
S5：脱模，将覆有冰箱内胆的模具置于冷却装置中，通过压缩空气将冰箱内胆从模具上脱离。
10.根据权利要求9所述的冰箱内胆的制造工艺，其特征在于，在步骤S4中，在将氧化铝膜贴合在冰箱内胆的覆膜面上之前，使用溅镀的方式对冰箱内胆的覆膜面镀上一层覆膜保护基底层。
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