CN109749436A - 一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料及其制备方法，由以下按重量份数计的原料组成：主料：PPA(高温尼龙)40‑70份；辅料：玻纤20‑40份，碳酸钙20‑30份，流动改性剂0.5份，着色剂0.3‑0.5份，抗氧剂0.5份。本发明采用PPA(高温尼龙)是高分子环保材料，食品级合金材质，采用这种国家食品安全标准的材料生产的合金筷具有耐220℃高温消毒，不变形，不产生有害物质；通过玻纤增强后材料质地坚硬，强度高，不易断裂，不易吸附细菌等微生物，可以满足筷子正常使用。同时，该材料通过了ROHS,GB和FDA的与食品接触用塑料标准的认证。该材料制成的筷子有对人体安全无害，耐磨，防霉，使用周期长的特点。并且易清洗，只需温水清洗，无需洗涤剂。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料，具体涉及一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，以及这种高温尼龙塑料的制备方法。
背景技术
目前，日常生活使用的筷子分为竹木筷、涂彩漆、金属筷、密胺和PPS塑料筷。
竹木筷不容易清洗，而且吸水性、吸附性很强，会有净洗剂的残留，很容易被病原微生物污染。竹木筷必须要经常高温消毒，保持清洁，来避免竹木筷子发霉、长毛现象发生，还需三个月更换一批；
涂彩漆的筷子的涂料中的重金属铅以及有机溶剂苯等物质具有致癌性。随着使用中的磨损，筷子上的涂料一旦脱落，随食物进入人体，会严重危害人的健康；
金属筷重量太重，手感不好，而且导热性强，进食过热的食物时，容易烫伤嘴。还要看清是不是食品级的不锈钢，如果使用劣质不锈钢餐具或者以不恰当的方法使用不锈钢餐具，就有可能造成重金属对人体健康的危害。
密胺塑料筷子质感较脆，不耐高温，受热后容易变形、熔化，并产生对人体有害的物质。PPS(聚苯硫醚)塑料筷子质地坚硬，色泽光亮，但是PPS在挤出和注塑的过程中会产生对人体健康有害的物质，因此目前市场上尚没有通过食品安全标准认证的PPS材质的塑料筷子。
发明内容
本发明针对上述问题提出了一种新型的可用于合金筷子的高温尼龙塑料，利用高温尼龙为基材，通过玻璃纤维增强而成，具有质量轻，不脱色，无毒环保，使用周期长的特点。
本发明的另一目的是提供这种高温尼龙塑料的制备方法。
本发明的目的是通过以下具体的技术方案实现的：
一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，由以下按重量份数计的原料组成：主料：PPA(高温尼龙)40-70份；辅料：玻纤20-40份，碳酸钙20-30份，流动改性剂0.5份，着色剂0.3-0.5份，抗氧剂0.5份。
所述主料PPA(高温尼龙)具体成分为PA6T和PA66嵌段共聚物，其中PA6T含量在45-50％。
所述辅料中玻纤为长纤维和/或短切纤维，优选为3～7mm的短切纤维。更为优选的，所述玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理。
所述硅烷类偶联剂的通式为Y(CH2)nSiX3，式中：n为0～3，Y选自乙烯基、氨基、环氧基或甲基丙烯酰氧基；X为氯基、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基。
所述硅烷类偶联剂选自Y-氯丙基三乙氧基硅烷、Y-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅或Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基氧硅烷中的一种或至少两种的混合物。
所述流动改性剂为树枝状尼龙润滑剂。
所述着色剂为耐300℃的有机或无机色粉。
所述抗氧剂为耐300℃的受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
上述用于制作合金筷子的高温尼龙塑料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比称量各原料，然后将PPA树脂、流动改性剂、着色剂和抗氧剂预混合均匀，得到混合物；
(2)将步骤(1)混合物、玻璃纤维和碳酸钙投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得用于可以用于合金筷子的高温尼龙塑料。
步骤(2)中，所述挤出机的加热温度如下：一区160～220℃、二区210～250℃、三区230～290℃、四区250～290℃、五区295～300℃、六区300～310℃和机头300～305℃。
本发明采用PPA(高温尼龙)是高分子环保材料，食品级合金材质，采用这种国家食品安全标准的材料生产的合金筷具有耐220℃高温消毒，不变形，不产生有害物质；通过玻纤增强后材料质地坚硬，强度高，不易断裂，不易吸附细菌等微生物，可以满足筷子正常使用。同时，该材料通过了ROHS,GB和FDA的与食品接触用塑料标准的认证。该材料制成的筷子有对人体安全无害，耐磨，防霉，使用周期长的特点。并且易清洗，只需温水清洗，无需洗涤剂。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
实施例一
一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，组成成份按重量份数计为：PPA 60份，玻璃纤维20份，碳酸钙20份，流动改性剂0.5份，着色剂0.3～0.5份，抗氧剂0.5份；
实施例二
一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，组成成份按重量份数计为：PPA 55份，玻璃纤维25份，碳酸钙20份，流动改性剂0.5份，着色剂0.3～0.5份，抗氧剂0.5份；
实施例三
一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，组成成份按重量份数计为：PPA 50份，玻璃纤维30份，碳酸钙20份，流动改性剂0.5份，着色剂0.3～0.5份，抗氧剂0.5份；
实施例四
一种新型合金筷子，组成成份按重量份数计为：PPA 40份，玻璃纤维40份，碳酸钙20份，流动改性剂0.5份，着色剂0.3～0.5份，抗氧剂0.5份；
对采用上述方式制备得到的塑料粒子进行注塑测试，检测结果如下：
表一基本物理性能
在本发明一个较佳实施例中，所述的玻纤和碳酸钙分别占所述的一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料的质量百分比的30％和20％。
优选地，对实施例三进行ROHS,FDA 21CFR 177.1500和GB 4806.6-2016委托CNAS认证的第三方检测机构进行食品接触类塑料的检测认证，结果如下：
表二ROHS检测结果
| 测试项目 | 限值 | 单位 | MDL | 001 |
| 铅(Pb) | 1000 | mg/kg | 2 | 4 |
| 镉(Cd) | 100 | mg/kg | 2 | ND |
| 汞(Hg) | 1000 | mg/kg | 2 | ND |
| 六价铬(Cr(VI)) | 1000 | mg/kg | 8 | ND |
| 多溴联苯之和(PBBs) | 1000 | mg/kg | - | ND |
| 一溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 二溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 三溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 四溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 五溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 六溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 七溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 八溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 九溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 十溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 多溴二苯醚之和(PBDEs) | 1000 | mg/kg | - | ND |
| 一溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 二溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 三溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 四溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 五溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 六溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 七溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 八溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 九溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 十溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 邻苯二甲酸二丁酯(DBP) | 1000 | mg/kg | 50 | ND |
| 邻苯二甲酸丁苄酯(BBP) | 1000 | mg/kg | 50 | ND |
| 邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP) | 1000 | mg/kg | 50 | ND |
| 邻苯二甲酸异丁酯(DIBP) | 1000 | mg/kg | 50 | ND |
表三FDA 21CFR 177.1500检测结果
表四GB 4806.6-2016检测结果
GB 4806.6-2016食品安全国家标准食品接触用塑料树脂
◆感官要求
测试方法：GB4806.6-2016
◆己二胺特定迁移量
测试方法：GB 31604.43-2016
食品模拟物：4％乙酸；检测条件：100℃，4h
食品模拟物：10％乙醇；检测条件：100℃，4h
食品模拟物：20％乙醇；检测条件：100℃，4h
食品模拟物：50％乙醇；检测条件：100℃，4h
食品模拟物：95％乙醇；检测条件：100℃，4h
食品模拟物：植物油(橄榄油)；检测条件：175℃，2h
◆以对苯二甲酸计
测试方法：内部方法
食品模拟物：4％乙酸；检测条件：100℃，4h
食品模拟物：10％乙醇；检测条件：100℃，4h
食品模拟物：20％乙醇；检测条件：100℃，4h
食品模拟物：50％乙醇；检测条件：100℃，4h
食品模拟物：95％乙醇；检测条件：100℃，4h
食品模拟物：植物油(橄榄油)；检测条件：175℃，2h
由上述检测可以看出，本发明生产所得的合金筷子耐受性好，满足日常使用和高温杀菌消毒的条件，且通过ROHS，FDA和GB相关检测，环保无毒。
Claims (10)
1.一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，其特征在于：由以下按重量份数计的原料组成：主料：PPA(高温尼龙)40-70份；辅料：玻纤20-40份，碳酸钙20-30份，流动改性剂0.5份，着色剂0.3-0.5份，抗氧剂0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，其特征在于：所述主料PPA(高温尼龙)具体成分为PA6T和PA66嵌段共聚物，其中PA6T含量为45-50％。
3.根据权利要求1所述的一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，其特征在于：所述辅料中玻纤为长纤维和/或短切纤维。
4.根据权利要求3所述的一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，其特征在于：所述的玻纤为经过硅烷类偶联剂处理3～7mm的短切纤维。
5.根据权利要求1所述的一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，其特征在于：所述硅烷类偶联剂的通式为Y(CH2)nSiX3，式中：n为0～3，Y选自乙烯基、氨基、环氧基或甲基丙烯酰氧基；X为氯基、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基。
6.根据权利要求1所述的一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，其特征在于：所述硅烷类偶联剂选自Y-氯丙基三乙氧基硅烷、Y-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅或Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基氧硅烷中的一种或至少两种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，其特征在于：所述流动改性剂为树枝状尼龙润滑剂。
8.根据权利要求1所述的一种用于制作合金筷子的高温尼龙塑料，其特征在于：所述着色剂为耐300℃的有机或无机色粉；所述抗氧剂为耐300℃的受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
9.权利要求1-8任意之一所述高温尼龙塑料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按配比称量各原料，然后将PPA树脂、流动改性剂、着色剂和抗氧剂预混合均匀，得到混合物；
(2)将步骤(1)混合物、玻璃纤维和碳酸钙投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得用于可以用于合金筷子的高温尼龙塑料。
10.根据权利要求9所述高温尼龙塑料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述挤出机的加热温度如下：一区160～220℃、二区210～250℃、三区230～290℃、四区250～290℃、五区295～300℃、六区300～310℃和机头300～305℃。
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