CN106805835A - 智能马桶盖和垫圈组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能马桶盖和垫圈组件，属于卫浴用品的技术领域。本发明的智能马桶盖和垫圈组件，包括紫外灯、电机、上盖和垫圈，所述上盖和垫圈通过铰链连接，所述电机用于驱动所述上盖翻转；所述紫外灯设置在所述上盖内表面上并面对所述垫圈；所述上盖和垫圈均由芯层，和覆盖在所述芯层外表面的覆盖层组成，并且所述覆盖层内包括锐钛型纳米二氧化钛，所述二氧化钛在紫外灯的照射下发生光催化反应并产生羟基自由基，从而起到杀菌和消除臭味的作用。
Description
技术领域
本发明涉及卫浴用品的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种智能马桶盖和垫圈组件。
背景技术
智能马桶盖和垫圈组件在欧美等西方国家以及日本、韩国等已经流行。而在中国仅有极少数的家庭使用智能马桶盖和垫圈组件，市场前景极其广阔。在现有技术中智能马桶盖通常带有杀菌、除臭等功能。在现有技术中通常通过喷杀菌雾剂于马桶盖和垫圈表面，或者提供和更换一次性的纸质材料的卫生薄膜；然而喷洒杀菌雾剂往往具有药剂气味，且容易与使用者接触，可能会引起不适；而采用一次性的卫生薄膜不仅不利于绿色环保的生活理念，而且并不能从根本上解决病原性细菌的残留或滋生问题。另外，现有技术中的智能马桶盖往往配置有按钮繁多的操作面板，对于老人或儿童来说操作不便。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种智能马桶盖和垫圈组件。
为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种智能马桶盖和垫圈组件，包括电机、上盖和垫圈，所述上盖和垫圈通过铰链连接，所述电机用于驱动所述上盖翻转；其特征在于：还设置有紫外灯，所述紫外灯设置在所述上盖内表面上并面对所述垫圈；所述上盖和垫圈均由芯层，和覆盖在所述芯层外表面的覆盖层组成，并且所述覆盖层内包括锐钛型纳米二氧化钛，所述二氧化钛在紫外灯的照射下发生光催化反应并产生羟基自由基，从而起到杀菌和消除臭味的作用。
其中，所述智能马桶盖和垫圈组件还包括负离子发生器、音箱、WIFI收发模块和控制器；所述控制器通过PCB电路板与电机、紫外灯和负离子发生器连接；所述控制器通过功放电路与音箱连接；所述控制器还与WIFI收发模块连接，所述WIFI收发模块通过无线路由与智能移动终端连接。
其中，所述智能移动终端为智能手机或者PAD，所述智能移动终端发送指令至所述控制器，以用于控制所述电机、紫外消毒灯、负离子发生器和音箱。
与最接近的现有技术相比，本发明所述的智能马桶盖和垫圈组件具有以下有益效果：
本发明的智能马桶盖和垫圈组件能通过智能移动终端进行控制，无需使用杀菌喷剂或者卫生薄膜就能够实现消除异味并起到杀菌效果，保证干净卫生。而且通过负离子发生器和音箱，能够提供音乐播放和清新的富含负离子的空气，可以使用户获得更好的体验。
附图说明
图1为本发明所述的智能马桶盖和垫圈组件的结构示意图。
图2为本发明所述的智能马桶盖和垫圈组件的功能模块图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的智能马桶盖和垫圈组件做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示，本发明的智能马桶盖和垫圈组件，包括上盖10和垫圈20，所述上盖10和垫圈20通过铰链30连接。还包括用于驱动所述上盖翻转的电机，并且设置有紫外灯、负离子发生器、音箱、WIFI收发模块和控制器40；所述紫外灯设置在所述上盖内表面上并面对所述垫圈；所述上盖和垫圈均由芯层，和覆盖在所述芯层外表面的覆盖层组成，并且所述覆盖层内包括锐钛型纳米二氧化钛，所述二氧化钛在紫外灯的照射下发生光催化反应并产生羟基自由基，从而起到杀菌和消除臭味的作用。
如图2所示，所述控制器通过PCB电路板与电机、紫外灯和负离子发生器连接；所述控制器通过功放电路与音箱连接；所述控制器还与WIFI收发模块连接，所述WIFI收发模块通过无线路由与智能移动终端连接。本发明的智能马桶盖和垫圈组件增加了负离子空气净化、音乐播放等功能，通过负离子发生器和消毒灯作用于卫生间不仅可以杀菌和除臭，而且可以对衣物起到消除异味，清新卫生间的空气。内置的WIFI收发模块可以连接到家用的无线路由器，从而可由智能移动设备例如智能手机或PAD的APP软件连接到控制器，从而可以实现利用网络控制的功能。所述智能移动终端通过网络发送指令至所述控制器，可以方便地控制所述电机、紫外消毒灯、负离子发生器和音箱。
在本发明中，所述上盖和垫圈的芯层限定了所述上盖和垫圈的形状，而所述覆盖层设置在芯层的外表面上构成成品的外表面，所述上盖和垫圈的形状并无特别限制，只要能与马桶匹配即可，例如所述垫圈可以为中间敞口的O形结构，所述上盖为椭圆结构。所述芯层优选采用增强的合成树脂材料模制而成，所述合成树脂例如可以为聚烯烃树脂，例如常用的聚乙烯、聚丙烯树脂等模制而成，所述覆盖层优选为TPU树脂(热塑性弹性体)通过注射成型工艺覆盖在所述芯层表面。
为了获得耐磨性、耐污性、抗菌性良好的TPU树脂，本发明的TPU树脂包含以下组分：100重量份的聚氨酯预聚体、2.0～3.2重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、2.0～10.0重量份的聚酯二元醇、2.0～10.0重量份的扩链剂，5.0～12.0重量份的改性纳米二氧化钛(锐钛矿型二氧化钛)。其中，所述扩链剂并无特别限制，例如可选常用的二醇类、多元醇类或二胺类扩链剂，具体来说，在本发明中，所述扩链剂例如可以选择1，4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、己二醇、1，6-己二醇或对苯二酚二羟乙基醚中的一种或几种。其中，所述聚氨酯预聚体通过以下方法制备得到：将30～35重量份的苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、45～50重量份的聚酯二元醇、0.5～1.5重量份的二乙醇胺，在80～90℃，N2保护条件下反应0.5～1.5小时。所述改性纳米二氧化钛通过以下方法制备得到：将纳米二氧化钛、硅烷偶联剂和二巯基单体在80～100℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应1.5～3.0小时，经过过滤、干燥即可；所述纳米二氧化钛、硅烷偶联剂与二巯基单体的重量比为1：0.1～0.2：0.05～0.1；所述二巯基单体选自4，4’-二巯基二苯基亚砜，或4，4’-二巯基二苯基砜或4，4’-二巯基二苯基甲烷中的一种。
以下将结合具体实施例对上述TPU树脂做进一步的说明，所述TPU树脂除了需要具有耐磨性和良好的机械性能以外，还需要兼有良好的抗污性和抗菌性，尤其是在紫外灯照射的条件下具有优异的抗菌和杀菌性能。在本发明所述的TPU树脂原料中，所述聚酯二元醇为二元醇和二元羧酸反应制备得到，所述二元醇常用的有乙二醇、二甘醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇等，所述羧酸常用的有己二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、丁二酸、戊二酸等。在本发明的实施例中，为了便于比较，在以下实施例和比较例中选择常用的己二酸系聚酯二醇，选择PEA-2000，平均分子量为2000，羟值为53～59；当然选择其它聚酯二元醇也不影响本发明的技术效果。在本发明中，所述双酚A封端的聚二甲基硅氧烷的分子量无需特别限定，但作为优选地，例如可以选择平均分子量为500～10000，在以下实施例和比较例中采用分子量为2000的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷。在以下实施例和比较例中，所述纳米二氧化钛选择锐钛矿型二氧化钛。
实施例1
聚氨酯预聚体的制备：将32重量份的XDI、47重量份的PEA-2000、1.0重量份的二乙醇胺，在反应釜中于80～85℃N2保护的条件下搅拌反应1.0小时。
改性纳米二氧化钛的制备：将重量比为1:0.1:0.08的纳米二氧化钛、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和4，4’-二巯基二苯基亚砜在80℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应2.0小时，经过抽滤、干燥即可。
注塑成型：将100重量份的聚氨酯预聚体、2.0重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、5.0重量份的PEA-2000、5.0重量份的1，4-丁二醇和6.0重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀，熔融温度为190～225℃，塑化压力为0.8MPa，模具温度为60℃，保压时间为50秒，然后在温度为100℃的恒温箱中熟化24小时即可。
实施例2
聚氨酯预聚体的制备：将32重量份的XDI、47重量份的PEA-2000、1.0重量份的二乙醇胺，在反应釜中于80～85℃N2保护的条件下搅拌反应1.0小时。
改性纳米二氧化钛的制备：将重量比为1:0.1:0.06的纳米二氧化钛、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和4，4’-二巯基二苯基甲烷在80℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应2.0小时，经过抽滤、干燥即可。
注塑成型：将100重量份的聚氨酯预聚体、2.0重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、5.0重量份的PEA-2000、5.0重量份的1，4-丁二醇和6.0重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀，熔融温度为190～225℃，塑化压力为0.8MPa，模具温度为60℃，保压时间为50秒，然后在温度为100℃的恒温箱中熟化24小时即可。
实施例3
聚氨酯预聚体的制备：将30重量份的XDI、45重量份的PEA-2000、0.8重量份的二乙醇胺，在反应釜中于80～85℃N2保护的条件下搅拌反应1.5小时。
改性纳米二氧化钛的制备：将重量比为1:0.1:0.06的纳米二氧化钛、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和4，4’-二巯基二苯基甲烷在80℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应2.0小时，经过抽滤、干燥即可。
注塑成型：将100重量份的聚氨酯预聚体、3.2重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、2.0重量份的PEA-2000、10.0重量份的1，4-丁二醇和8.0重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀，熔融温度为190～225℃，塑化压力为0.8MPa，模具温度为60℃，保压时间为50秒，然后在温度为100℃的恒温箱中熟化24小时即可。
实施例4
聚氨酯预聚体的制备：将30重量份的XDI、45重量份的PEA-2000、0.8重量份的二乙醇胺，在反应釜中于80～85℃N2保护的条件下搅拌反应1.5小时。
改性纳米二氧化钛的制备：将重量比为1:0.1:0.08的纳米二氧化钛、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和4，4’-二巯基二苯基亚砜在80℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应2.0小时，经过抽滤、干燥即可。
注塑成型：将100重量份的聚氨酯预聚体、3.2重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、2.0重量份的PEA-2000、10.0重量份的1，4-丁二醇和8.0重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀，熔融温度为190～225℃，塑化压力为0.8MPa，模具温度为60℃，保压时间为50秒，然后在温度为100℃的恒温箱中熟化24小时即可。
实施例5
聚氨酯预聚体的制备：将35重量份的XDI、50重量份的PEA-2000、1.5重量份的二乙醇胺，在反应釜中于80～85℃N2保护的条件下搅拌反应0.6小时。
改性纳米二氧化钛的制备：将重量比为1:0.1:0.08的纳米二氧化钛、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和4，4’-二巯基二苯基亚砜在80℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应2.0小时，经过抽滤、干燥即可。
注塑成型：将100重量份的聚氨酯预聚体、2.5重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、8.0重量份的PEA-2000、5.0重量份的1，4-丁二醇和12.0重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀，熔融温度为190～225℃，塑化压力为0.8MPa，模具温度为60℃，保压时间为50秒，然后在温度为100℃的恒温箱中熟化24小时即可。
实施例6
聚氨酯预聚体的制备：将35重量份的XDI、50重量份的PEA-2000、1.5重量份的二乙醇胺，在反应釜中于80～85℃N2保护的条件下搅拌反应0.6小时。
改性纳米二氧化钛的制备：将重量比为1:0.1:0.06的纳米二氧化钛、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和4，4’-二巯基二苯基甲烷在80℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应2.0小时，经过抽滤、干燥即可。
注塑成型：将100重量份的聚氨酯预聚体、2.5重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、8.0重量份的PEA-2000、5.0重量份的1，4-丁二醇和12.0重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀，熔融温度为190～225℃，塑化压力为0.8MPa，模具温度为60℃，保压时间为50秒，然后在温度为100℃的恒温箱中熟化24小时即可。
比较例1
聚氨酯预聚体的制备：将30重量份的XDI、45重量份的PEA-2000、0.8重量份的二乙醇胺，在反应釜中于80～85℃N2保护的条件下搅拌反应1.5小时。
改性纳米二氧化钛的制备：将重量比为1：0.1的纳米二氧化钛和3-氨基丙基三乙氧基硅烷在80℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应2.0小时，经过抽滤、干燥即可。
注塑成型：将100重量份的聚氨酯预聚体、3.2重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、2.0重量份的PEA-2000、10.0重量份的1，4-丁二醇和8.0重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀，熔融温度为190～225℃，塑化压力为0.8MPa，模具温度为60℃，保压时间为50秒，然后在温度为100℃的恒温箱中熟化24小时即可。
比较例2
聚氨酯预聚体的制备：将30重量份的MDI、45重量份的PEA-2000、0.8重量份的二乙醇胺，在反应釜中于80～85℃N2保护的条件下搅拌反应1.5小时。
改性纳米二氧化钛的制备：将重量比为1:0.1:0.06的纳米二氧化钛、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和4，4’-二巯基二苯基甲烷在80℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应2.0小时，经过抽滤、干燥即可。
注塑成型：将100重量份的聚氨酯预聚体、3.2重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、2.0重量份的PEA-2000、10.0重量份的1，4-丁二醇和8.0重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀，熔融温度为190～225℃，塑化压力为0.8MPa，模具温度为60℃，保压时间为50秒，然后在温度为100℃的恒温箱中熟化24小时即可。
比较例3
聚氨酯预聚体的制备：将30重量份的TDI、45重量份的PEA-2000、0.8重量份的二乙醇胺，在反应釜中于80～85℃N2保护的条件下搅拌反应1.5小时。
改性纳米二氧化钛的制备：将重量比为1:0.1:0.06的纳米二氧化钛、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和4，4’-二巯基二苯基甲烷在80℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应2.0小时，经过抽滤、干燥即可。
注塑成型：将100重量份的聚氨酯预聚体、3.2重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、2.0重量份的PEA-2000、10.0重量份的1，4-丁二醇和8.0重量份的改性纳米二氧化钛混合均匀，熔融温度为190～225℃，塑化压力为0.8MPa，模具温度为60℃，保压时间为50秒，然后在温度为100℃的恒温箱中熟化24小时即可。
对实施例1～6以及比较例1～3注射成型的TPU树脂取样测试其拉伸强度、硬度和水接触角，其结果如表1所示。
表1
由表1可以看出，实施例3～4与比较例1～3的拉伸强度和硬度基本相当，但比较例2和比较例3(异氰酸酯分别采用MDI和TDI替代了XDI)的水接触角较小，表明其疏水性较差，预示了其较差的耐污性。
对实施例1～6以及比较例1～3制备的TPU树脂进行抗菌性能测试，在该测试中选取了金黄葡萄球菌和大肠杆菌，采用的紫外灯功率为30W，波长为253.7nm，紫外灯光源距离TPU树脂表面的距离为50cm，在TPU树脂表面设置数量为约5.0×107个的活菌(金黄葡萄球菌或大肠杆菌)，照射10分钟后检查其活菌数的结果如表2所示。
表2
| 大肠杆菌活菌数 | 金黄葡萄球菌活菌数 | |
| 实施例1 | 32 | 35 |
| 实施例2 | 39 | 33 |
| 实施例3 | 25 | 30 |
| 实施例4 | 27 | 28 |
| 实施例5 | 12 | 20 |
| 实施例6 | 15 | 19 |
| 比较例1 | ||
| 比较例2 | ||
| 比较例3 |
由表2可知，本发明实施例的TPU树脂在紫外灯的照射下可以获得优异的抗菌和杀菌性能，而比较例1～3，在配合紫外灯照射的条件下抗菌性能弱于本发明的实施例1～6。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种智能马桶盖和垫圈组件，包括电机、上盖和垫圈，所述上盖和垫圈通过铰链连接，所述电机用于驱动所述上盖翻转；其特征在于：还设置有紫外灯，所述紫外灯设置在所述上盖内表面上并面对所述垫圈；所述上盖和垫圈均由芯层，和覆盖在所述芯层外表面的覆盖层组成，并且所述覆盖层内包括锐钛型纳米二氧化钛，所述二氧化钛在紫外灯的照射下发生光催化反应并产生羟基自由基，从而起到杀菌和消除臭味的作用。
2.根据权利要求1所述的智能马桶盖和垫圈组件，其特征在于：所述智能马桶盖和垫圈组件还包括负离子发生器、音箱、WIFI收发模块和控制器；所述控制器通过PCB电路板与电机、紫外灯和负离子发生器连接；所述控制器通过功放电路与音箱连接；所述控制器还与WIFI收发模块连接，所述WIFI收发模块通过无线路由与智能移动终端连接。
3.根据权利要求2所述的智能马桶盖和垫圈组件，其特征在于：所述智能移动终端为智能手机或者PAD，所述智能移动终端发送指令至所述控制器，以用于控制所述电机、紫外消毒灯、负离子发生器和音箱。
4.根据权利要求1所述的智能马桶盖和垫圈组件，其特征在于：所述覆盖层为TPU树脂通过注射成型工艺覆盖在所述芯层表面。
5.根据权利要求1所述的智能马桶盖和垫圈组件，其特征在于：包含100重量份的聚氨酯预聚体、2.0～3.2重量份的双酚A封端的聚二甲基硅氧烷、2.0～10.0重量份的聚酯二元醇、2.0～10.0重量份的扩链剂，和5.0～12.0重量份的改性纳米二氧化钛。
6.根据权利要求5所述的智能马桶盖和垫圈组件，其特征在于：所述聚氨酯预聚体通过以下方法制备得到：将30～35重量份的苯二亚甲基二异氰酸酯、45～50重量份的聚酯二元醇、0.5～1.5重量份的二乙醇胺，在80～90℃，N2保护条件下反应0.5～1.5小时。
7.根据权利要求5所述的智能马桶盖和垫圈组件，其特征在于：所述改性纳米二氧化钛通过以下方法制备得到：将纳米二氧化钛、硅烷偶联剂和二巯基单体在80～100℃的无水甲苯溶液中，搅拌反应1.5～3.0小时，经过过滤、干燥即可；其中，所述纳米二氧化钛、硅烷偶联剂与二巯基单体的重量比为1：0.1～0.2：0.05～0.1。
8.根据权利要求7所述的智能马桶盖和垫圈组件，其特征在于：所述二巯基单体选自4，4’-二巯基二苯基亚砜，或4，4’-二巯基二苯基砜或4，4’-二巯基二苯基甲烷中的一种。
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