本发明属于复合材料领域，具体涉及一种洗碗机内胆复合材料及其制备方法。
背景技术：
洗碗机是常用的小家电之一。它被用来清洗碗、筷、盘、碟、刀、叉等餐具。洗碗机的出现大大降低了人们在厨房用于清洗餐具的工作量。特别是在酒店、餐厅、食堂等餐具清洗任务比较重的场所。
目前洗碗机的内胆的材质主要有金属材质和塑料材质。金属材质由于成本较高，且成型不方便，逐渐被重量轻、成本低、加工性能好的塑料材质替代。但由于洗碗机的内胆要经常和餐具以及各种菜渍、油污接触，容易滋生细菌，且大多数洗碗机在对餐具冲洗过后，同时还具有烘干和紫外线杀毒的功能。而普通塑料制的洗碗机内胆并不具备除菌功能，由于长期在水、油污、高温、紫外线条件下工作，使用寿命也受到了较大影响。因此生产厂家对洗碗机内胆的杀菌性能、耐温和耐候性能提出了更高的要求。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种洗碗机内胆复合材料及其制备方法，该洗碗机内胆复合材料具有抗菌效果好，抗菌时间长，耐候性好，使用寿命长的优点。
本发明的技术方案如下：
一种洗碗机内胆复合材料，由包括以下重量份的组分制成：
优选的，所述的高抗冲聚苯乙烯为食品级高抗冲聚苯乙烯。
优选的，所述的抗菌剂按照以下方法制得：将1～5g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯-苯乙烯共聚物加入50ml氯仿溶剂中，加入1～5g苄基二甲基十二烷基氯化铵，加热至50～80℃搅拌15～30min，过滤，洗涤干燥得到复合微粒；按重量份秤取复合微粒5份，壳聚糖1～3份，山梨酸钾0.2～0.8份，混合均匀制得所述抗菌剂。
氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯-苯乙烯共聚物与苄基二甲基十二烷基氯化铵制得的复合微粒既含有高分子链段，又含有杀菌基团，具有性能稳定，不挥发，杀菌效果显著的优点，同时高分子链段的相对分子质量越大，抗菌效果越好。优选的，所述的氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯-苯乙烯共聚物的相对分子质量为15～20万。
优选的，所述的壳聚糖为2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖。
2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖比壳聚糖对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有更好的杀菌作用。
优选的，所述的抗菌填料选自氧化锌、二氧化硅或锐钛型二氧化钛。
氧化锌、二氧化硅和锐钛型二氧化钛属于光催化型无机抗菌剂，在光照后能产生高度活性的空穴电子对，进而在产品表面生成强氧化性的·OH自由基，从而在短时间内杀死与其接触的细菌。
优选的，所述的偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β氨乙基)-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或一种以上。
优选的，所述的增塑剂选自柏木油，蓖麻油、绿芥末精油中的一种或一 种以上。
柏木油，蓖麻油、绿芥末精油作为天然原料，本身具有一定的抗菌作用，同时在复合材料加工的过程中还可以起到增塑的作用。
优选的，所述的抗氧剂选自(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)、(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)、(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)或(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)中的一种或一种以上。
一种上述洗碗机内胆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份秤取高抗冲聚苯乙烯100份、抗菌剂2～4份、抗菌填料2～5份、偶联剂0.4～0.8份、增塑剂3～6份、抗氧剂0.2～2份；
(2)将抗菌填料先与偶联剂混合均匀再加入聚苯乙烯、抗氧剂混合均匀，加入挤出机机头的加料口中，将抗菌剂与增塑剂混合均匀从挤出机螺杆中部的喂料口加入挤出机中一起熔融共混，挤出切粒，冷却得到所述的洗碗机内胆复合材料。
优选的，挤出机的挤出温度为160～220℃，螺杆转速为200～300R/min。
先将抗菌填料与偶联剂进行混合，可以较好的提高偶联剂的偶联效率，将抗菌剂与增塑剂混合均匀后从挤出机螺杆中部的喂料口加入挤出机中，可以保护抗菌剂，使其受热时间缩短，减少在加工过程中的降解。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的洗碗机内胆复合材料通过对抗菌剂、抗菌填料、增塑剂等助剂的合理选择和配置，使得复合材料的抗菌性能得到大幅提高，特别在有紫外线杀菌功能的洗碗机中，复合材料中的抗菌剂和光催化型无机抗菌剂能和紫外线较好的配合，产生更好的杀菌效果。
(2)本发明的抗菌剂为高分子抗菌剂，高分子链段的存在不仅提升了抗菌剂与聚苯乙烯基体的相容性，而且高分子链段的存在也提高了抗菌剂的杀 菌能力和有效杀菌的时间。
(3)本发明复合材料中，并不采用银离子系列的抗菌剂，大幅降低了原料成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，实施例中除特殊说明外，含量均为重量份。
实施例1
一种洗碗机内胆复合材料，按以下方法制得：
(1)按重量份秤取高抗冲聚苯乙烯100份、抗菌剂2份、抗菌填料2份、偶联剂0.4份、增塑剂3份、抗氧剂0.2份；
其中，所述的高抗冲聚苯乙烯为食品级高抗冲聚苯乙烯；所述的抗菌剂按照以下方法制得：将1g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯-苯乙烯共聚物加入50ml氯仿溶剂中，加入1g苄基二甲基十二烷基氯化铵，加热至50℃搅拌30min，过滤，洗涤干燥得到复合微粒；按重量份秤取复合微粒5份，壳聚糖1份，山梨酸钾0.2份，混合均匀制得所述抗菌剂；所述的壳聚糖为2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖；所述的抗菌填料为氧化锌；所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；所述的增塑剂为柏木油；所述的抗氧剂为(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)；
(2)将抗菌填料先与偶联剂混合均匀再加入聚苯乙烯、抗氧剂混合均匀，加入挤出机机头的加料口中，将抗菌剂与增塑剂混合均匀从挤出机螺杆中部的喂料口加入挤出机中一起熔融共混，挤出温度为160～220℃，螺杆转速为200～300R/min，挤出切粒，冷却得到所述的洗碗机内胆复合材料。
实施例2
一种洗碗机内胆复合材料，按以下方法制得：
(1)按重量份秤取高抗冲聚苯乙烯100份、抗菌剂4份、抗菌填料5份、偶联剂0.8份、增塑剂6份、抗氧剂2份；
其中，所述的高抗冲聚苯乙烯为食品级高抗冲聚苯乙烯；所述的抗菌剂按照以下方法制得：将5g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯-苯乙烯共聚物加入50ml氯仿溶剂中，加入5g苄基二甲基十二烷基氯化铵，加热至80℃搅拌15min，过滤，洗涤干燥得到复合微粒；按重量份秤取复合微粒5份，壳聚糖3份，山梨酸钾0.8份，混合均匀制得所述抗菌剂；所述的壳聚糖为2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖；所述的抗菌填料为二氧化硅；所述的偶联剂为N-(β氨乙基)-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷；所述的增塑剂为蓖麻油；所述的抗氧剂为(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)；
(2)将抗菌填料先与偶联剂混合均匀再加入聚苯乙烯、抗氧剂混合均匀，加入挤出机机头的加料口中，将抗菌剂与增塑剂混合均匀从挤出机螺杆中部的喂料口加入挤出机中一起熔融共混，挤出温度为160～220℃，螺杆转速为200～300R/min，挤出切粒，冷却得到所述的洗碗机内胆复合材料。
实施例3
一种洗碗机内胆复合材料，按以下方法制得：
(1)按重量份秤取高抗冲聚苯乙烯100份、抗菌剂3份、抗菌填料3份、偶联剂0.6份、增塑剂5份、抗氧剂1.2份；
其中，所述的高抗冲聚苯乙烯为食品级高抗冲聚苯乙烯；所述的抗菌剂按照以下方法制得：将2g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯-苯乙烯共聚物加入50ml氯仿溶剂中，加入2g苄基二甲基十二烷基氯化铵，加热至65℃搅拌20min，过滤，洗涤干燥得到复合微粒；按重量份秤取复合微粒5份，壳聚糖2份，山梨酸钾0.6份，混合均匀制得所述抗菌剂；所述的壳聚糖为2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖；所述的抗菌填料为锐钛型二氧化钛；所述的偶联剂为3-氨丙 基三甲氧基硅烷；所述的增塑剂为绿芥末精油；所述的抗氧剂为(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)；
(2)将抗菌填料先与偶联剂混合均匀再加入聚苯乙烯、抗氧剂混合均匀，加入挤出机机头的加料口中，将抗菌剂与增塑剂混合均匀从挤出机螺杆中部的喂料口加入挤出机中一起熔融共混，挤出温度为160～220℃，螺杆转速为200～300R/min，挤出切粒，冷却得到所述的洗碗机内胆复合材料。
实施例4
一种洗碗机内胆复合材料，按以下方法制得：
(1)按重量份秤取高抗冲聚苯乙烯100份、抗菌剂3.2份、抗菌填料3份、偶联剂0.6份、增塑剂5份、抗氧剂1.5份；
其中，所述的高抗冲聚苯乙烯为食品级高抗冲聚苯乙烯；所述的抗菌剂按照以下方法制得：将4g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯-苯乙烯共聚物加入50ml氯仿溶剂中，加入4g苄基二甲基十二烷基氯化铵，加热至60℃搅拌20min，过滤，洗涤干燥得到复合微粒；按重量份秤取复合微粒5份，壳聚糖2份，山梨酸钾0.4份，混合均匀制得所述抗菌剂；所述的壳聚糖为2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖；所述的抗菌填料为氧化锌；所述的偶联剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷；所述的增塑剂为柏木油；；所述的抗氧剂为(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)；
(2)将抗菌填料先与偶联剂混合均匀再加入聚苯乙烯、抗氧剂混合均匀，加入挤出机机头的加料口中，将抗菌剂与增塑剂混合均匀从挤出机螺杆中部的喂料口加入挤出机中一起熔融共混，挤出温度为160～220℃，螺杆转速为200～300R/min，挤出切粒，冷却得到所述的洗碗机内胆复合材料。
实施例5
一种洗碗机内胆复合材料，按以下方法制得：
(1)按重量份秤取高抗冲聚苯乙烯100份、抗菌剂2份、抗菌填料4份、 偶联剂0.8份、增塑剂6份、抗氧剂2份；
其中，所述的高抗冲聚苯乙烯为食品级高抗冲聚苯乙烯；所述的抗菌剂按照以下方法制得：将4g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯-苯乙烯共聚物加入50ml氯仿溶剂中，加入4g苄基二甲基十二烷基氯化铵，加热至70℃搅拌30min，过滤，洗涤干燥得到复合微粒；按重量份秤取复合微粒5份，壳聚糖2份，山梨酸钾0.6份，混合均匀制得所述抗菌剂；所述的壳聚糖为2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖；所述的抗菌填料为锐钛型二氧化钛；所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；所述的增塑剂为柏木油；所述的抗氧剂为(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)；
(2)将抗菌填料先与偶联剂混合均匀再加入聚苯乙烯、抗氧剂混合均匀，加入挤出机机头的加料口中，将抗菌剂与增塑剂混合均匀从挤出机螺杆中部的喂料口加入挤出机中一起熔融共混，挤出温度为160～220℃，螺杆转速为200～300R/min，挤出切粒，冷却得到所述的洗碗机内胆复合材料。
对实施例中得到的产品进行性能测试，测试结果见表1：
表1
以上所述实施例只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的原理所做的等效变化或修饰，均应在本发明专利申请范围内。