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

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术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

技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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％。

【技术特征摘要】
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％；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；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%。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝源增，袁海兵，范木良，侯智谋，邓爵安，吴磊，黄泽彬，郝建鑫，任萍，
申请(专利权)人：广州市聚赛龙工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44