一种砜聚合物及其餐具的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种砜聚合物及其餐具的应用，属于特种工程塑料技术领域，该砜聚合物具有式I结构的重复单元：

Sulfone polymer and its application in tableware

The invention discloses an application of sulfone polymer and tableware thereof, belonging to the technical field of special engineering plastics. The sulfone polymer has a repeating unit of formula I structure:

【技术实现步骤摘要】
一种砜聚合物及其餐具的应用
本专利技术属于特种工程塑料
，涉及一种砜聚合物及其餐具的应用。
技术介绍
砜聚合物属特种耐高温透明热塑性工程塑料，具有突出的热性能，赋予它极高的长期工作温度，固有的自阻燃性，优良的耐化学腐蚀性和特别的耐热水水解和过热蒸汽特性，优异的尺寸稳定性和出色的高温抗蠕变性，极低的烟雾和有毒气体排放，主要包括聚砜PSU，聚醚砜PES和聚苯砜PPSU三种类型。从上世纪70年代开发至今已经经历50多年的发展，随着材料开发的日趋完善，其应用范围越来越广，包括食品卫生，医疗器械，家用小电器，航空航天，电子电器等领域。在近几年，特别是聚苯砜PPSU和PES，在食品接触类用品应用领域，因其优良的耐化学腐蚀性，耐酸碱液浸泡，耐洗洁剂清洗，不产生化学变化；特别的耐热水水解和过热蒸汽特性，耐热温度高达200℃，可以高达10000次以上的蒸汽(176℃)加热而性能不受影响，可反复的高温煮沸，蒸汽消毒；更重要的是不含双酚A(BPA，环境荷尔蒙，扰乱内分泌的致癌化学物质)，符合Reach和RoHS法则，是美国和欧盟等推荐的最理想最安全环保的符合婴幼及食品应用的材料，而具有特别适合的应用优势和前景，同时，又因其具有高透明性和优良的可着色能力，所制备的产品色泽鲜艳透亮，特别适合制备食品接触类家用器具，例如婴幼奶瓶，咖啡机，水杯，筷子，饭碗，勺子，铲子，不粘锅涂层，等等。因此，近年在居家厨房和卫浴产品中，得以越来越广泛和深入的应用开发。目前市场上销售的筷子主要有竹木筷子，塑料密胺筷子及不锈钢筷子等。但是，竹木筷子易发霉变质，极易藏污纳垢，特别是很容易滋生黄曲霉素这类高致癌物质，严重影响饮食健康；而塑料密胺筷子在使用和高温消毒时会挥发出三聚氰胺、甲醛等有害物质，同样会影响饮食健康。不锈钢筷子除医用级不锈钢外一般都含有重金属，并且食用高温饭菜时，由于其易导热易烫伤，故存在不易使用的缺陷。目前，公开的以PPSU为基材的筷子专利专利技术较少，专利CN102690517B，公布了一种以PPSU和PES共聚物为基材，同时含有玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、纳米银、钙粉2份～10份、立德粉和炭黑等共混物的材料用来制备筷子，其配方较复杂，同时各种添加剂着色剂也未公布限制特性，可能存在不耐酸碱和易析出溶解等等风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优异的高耐温性、不易发生霉变的砜聚合物及其餐具的应用。为了达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供一种砜聚合物，具有式I结构的重复单元：该砜聚合物的透明度为81～95％，雾度为0.1～2，黄度指数为0.5～5，熔体流动速率为15～50g/10min，具有高耐温性和不易发生霉变性，特别适用于制备食品卫生级的餐具；其中，n的取值范围为2～200，优选为10～100；端基X，Y选自-Cl，-OH，-CH3，苯基及其衍生物中的任意一种，Ar单元具有如下结构式中任意一种：优选的方案，所述砜聚合物可采用市售高温着色剂进行着色，着色剂包括无机颜料或染料、有机颜料和染料、色母粒中的一种或多种，要求着色剂的耐热温度大于300℃。更优选的方案，所述着色剂的耐热温度大于340℃。可用的着色剂包括目前市售的多种类型，例如BASF公司的系列，系列，系列，系列，系列，ARKEMA公司的系列等。优选的方案，所述砜聚合物包括聚醚砜PES和聚苯砜PPSU，通过溶液法缩聚制备得到，采用的合成单体包括二羟基芳香单体和二卤基二苯砜单体；其中，所述二羟基芳香单体选自4,4′-二羟基二苯砜或者4,4′-二羟基联苯；所述二卤基二苯砜单体选自4,4′-二卤基二苯砜；所述二羟基芳香单体和二卤基二苯砜单体的摩尔比例为1：0.95～1.05，即二卤基二苯砜单体可以是过量的，也可以是欠量的。本专利技术提供了所述砜聚合物的应用，将其用于制作餐具，包括筷子，汤勺，饭铲，笼屉，蒸锅，锅盖，砧板等厨房用具；也可用于制作水杯，茶壶，茶杯等饮水用具。优选的方案，将所述砜聚合物用于制作筷子，注塑成型工艺为：机台温度：320～390℃；模具温度：120～180℃；注塑压力：90～120MPa；注射速度：60～80cm3/s；冷却时间：20～180秒；注塑成型后，再对筷子进行磨光，磨掉飞边、浇口和棱角等多余材料，使筷子显出光泽。更优选的方案，所述磨光过程为：磨光机里加入一定量的树脂研磨石，再放入一定量的筷子，加水至没过筷子，最后放入抛光液，开机正反转循环运行，直到筷子显出光泽，取出筷子干燥后即得成品。PPSU、PES基材做成的筷子，着色力强，韧性和强度较高，190℃以下高温不分解，可反复高温消毒，无有害物质挥发出来，产品表面光滑、耐酸碱、耐腐蚀、耐磨损、不易残留细菌、不发生霉变，使用不易被烫伤，是一种卫生安全的餐具。本专利技术的有益技术效果为：本专利技术公开一种由PPSU纯树脂或PES纯树脂为基材，制成筷子，勺子，叉子，餐碗等餐具，蒸笼笼屉，砧板，擀面杖，蒸锅，锅盖等厨房用具，还可以制备饮水用具，如水杯，茶壶，茶杯等。它是一种安全、卫生的餐具，克服了现有竹木筷子、塑料密胺筷子及不锈钢筷子等材料制成的筷子存在的易生菌、挥发有毒物质及烫伤等使用缺陷。本专利技术提供了上述筷子的生产工艺，适用于工业化生产，符合人们越来越重视和提倡的低碳、环保、健康、卫生、绿色的生活理念和生活方式。本专利技术所生产的餐具在使用一定时间后淘汰更换后，还可回收再利用，用作工程材料使用，生产齿轮、阀片等工程制件，成为可循环利用的高性能新材料，避免浪费或产生垃圾造成污染问题。具体实施方式以下实施例是对本专利技术的进一步说明，而不是限制本专利技术。各性能的测试标准或方法：熔体质量流动速率：根据ISO1133的检测方法，其中检测条件是PPSU采用365℃/5kg，PES采用360℃/10kg，测试单位为g/10min。对材料的热稳定性变化趋势采用毛细管流变仪检测物料经过长时间受热后的熔体粘度变化率来表征，变化率越小说明热稳定性越好，条件是360℃，恒定剪切速率1000-1，时间2h。透明度：根据ASTMD1003-07，首先用树脂注塑成在厚度为2mm的色板，再用透明度检测仪进行测试(％)。在本专利技术实施例中，如无特别说明，采用的手段均为本领域常规的手段，采用的试剂均可通过常规的商业途径获取。下面结合具体实施例对本专利技术进行具体说明：实施例1在装有温度计、通氮气管、冷凝分水器、搅拌器的1m3聚合釜中依次加入93.10kg(500mol)4,4'-二羟基联苯和147.17kg(512.5mol)4,4′-二氯二苯砜(过量)，再加入426kg溶剂环丁砜，搅拌并升温至80℃溶解单体至溶液透明，加入55.65kg碳酸钠，随后加入80L二甲苯，继续搅拌下升温至140℃成盐反应开始，体系中生产的水与二甲苯生成的共沸物被保护气吹出至冷凝管中冷凝滴下至分水器中分层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砜聚合物，其特征在于，该砜聚合物具有式I结构的重复单元：/n

【技术特征摘要】
1.一种砜聚合物，其特征在于，该砜聚合物具有式I结构的重复单元：



该砜聚合物的透明度为81～95％，雾度为0.1～2，黄度指数为0.5～5，熔体流动速率为15～50g/10min，具有高耐温性和不易发生霉变性，特别适用于制备食品卫生级的餐具；
其中，n的取值范围为2～200，端基X，Y选自-Cl，-OH，-CH3，苯基及其衍生物中的任意一种，Ar单元具有如下结构式中任意一种：





2.根据权利要求1所述的砜聚合物，其特征在于，n的取值范围为10～100。


3.根据权利要求1所述的砜聚合物，其特征在于，所述砜聚合物可采用市售耐高温着色剂进行着色，着色剂包括无机颜料或染料、有机颜料和染料、色母粒中的一种或多种，着色剂的耐热温度大于300℃。


4.根据权利要求3所述的砜聚合物，其特征在于，所述着色剂的耐热温度大于340℃。


5.根据权利要求1所述的砜聚合物，其特征在于，所述砜聚合物包括聚醚砜PES和聚苯砜PPSU，通过溶液法进行亲核取代缩聚反应制备得到，采用的合成单体包括二羟基芳香单体和二卤基二苯砜单体；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：江林峰，李春亚，李太菲，丁玉堂，杨伟，
申请(专利权)人：江西金海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36