本發明涉及家用風扇技術領域，具體地，涉及一種防塵抗污塑料及其制備方法和應用以及防塵電風扇扇葉和防塵電風扇。
背景技術：
電風扇是人們最常用的清涼解暑電器，它的使用時間具有階段性，一般長時間不用，扇葉上面就會沾滿許多灰塵，清洗比較麻煩，即使將風扇打開吹一段時間，也有部分灰塵無法脫落，易造成室內塵埃污染。
電風扇扇葉主要是由塑料制成，包括：聚丙烯樹脂(PP樹脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂(AS樹脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂(ABS樹脂)等，這些塑料具有很高的電絕緣性，在工作過程中扇葉不斷與空氣及塵埃粒子等摩擦，產生大量靜電荷，且不容易消除，造成扇葉表面靜電積累，而少量的靜電荷可以產生很大的靜電壓，正是這種靜電的積累造成了風扇葉片易吸塵的特點。所以風扇葉片的防塵抗污化處理關鍵在于電風扇葉片的表面靜電消除。
現在主流的抗靜電劑可分為表面活性劑和高分子型抗靜電劑。表面活性劑抗靜電劑主要是將表面活性劑直接涂覆在樹脂外層或者借助聚合物分子鏈段運動將添加的活性劑遷移至表面，吸收空氣中的水分，在樹脂外層形成均勻的導電層，來消除靜電，一方面表面活性劑難以持久，另一方面樹脂外層吸收空氣中的水分，會使得扇葉表面極性增大，從而導致空氣中的極性顆粒與扇葉產生極性粘塵，并且扇葉已粘灰塵難以完全清除。
而高分子型抗靜電劑亦是采用各種親水性聚合物與高分子基體樹脂混合，使其具有永久的抗靜電效果。與表面活性劑型抗靜電劑相比，雖然高分子型抗靜電劑具有更長的使用壽命，但是仍然避免不了親水基團帶來的極性粘塵。
為重點解決電風扇扇葉在高速工作中與空氣、塵埃顆粒之間摩擦產生靜電積累，導致扇葉容易粘塵且不容易脫落的問題。調研市場上現有抗靜電劑等產品，少有能夠綜合解決靜電吸塵與極性粘塵這兩大難題的產品。因此，研發一種新型的防塵抗污塑料、以此制備防塵抗污性好的電風扇扇葉，具有重要的現實意義和市場應用前景。
技術實現要素：
本發明的目的是為了克服現有技術中的上述缺陷，提供一種防塵抗污塑料及其制備方法和應用以及防塵電風扇扇葉和防塵電風扇，該防塵抗污塑料能夠有效解決塑料表面靜電吸塵與極性粘塵的問題，利用該防塵抗污塑料制備得到的電風扇扇葉具有優異的防塵抗污效果。
為了實現上述目的，第一方面，本發明提供了一種防塵抗污塑料，以100重量份的所述防塵抗污塑料計，該防塵抗污塑料包括：68-97.7重量份的基體樹脂、0.5-10重量份的強韌劑、0.3-3重量份的脫模劑、0.5-8重量份的導電聚合物、1-8重量份的無機導電劑和0-3重量份的顏料。
第二方面，本發明提供了一種防塵抗污塑料的制備方法，該方法包括：將基體樹脂、強韌劑、脫模劑、導電聚合物、無機導電劑和顏料混合，然后將所得混合物依次進行擠出成型處理、壓片處理、冷卻處理和破碎處理。
第三方面，本發明提供了本發明所述的防塵抗污塑料在制備防塵抗污產品中的應用。
第四方面，本發明提供了一種防塵電風扇扇葉，所述防塵電風扇扇葉由本發明所述的防塵抗污塑料制備得到。
第五方面，本發明提供了一種防塵電風扇，所述防塵電風扇包括扇葉，所述扇葉為本發明所述的防塵電風扇扇葉。
本發明的防塵抗污塑料能夠有效解決塑料表面靜電吸塵與極性粘塵的問題，利用該防塵抗污塑料制備得到的電風扇扇葉具有優異的防塵抗污效果。
具體地，通過在基體樹脂中添加導電聚合物和無機導電劑，在基體樹脂中形成許多較低電阻的通路，為聚集在扇葉表面的靜電電荷提供了內部轉移通道，及時地將扇葉與空氣等摩擦產生的靜電荷轉移，從整體上降低扇葉的體積電阻率，防止靜電荷在扇葉表面富集，最終達到防止靜電吸塵的目的。相較于未添加導電聚合物和無機導電劑的基體樹脂體積電阻率的1015-1016Ω*cm降低至105-107Ω*cm，明顯低于不加導電聚合物的108-109Ω*cm和不加無機導電劑的109-1010Ω*cm。同時，添加的納米無機導電劑可對基體樹脂的力學性能起到明顯的提升作用，提升了強度并降低樹脂的體積收縮率，提升了風扇葉片的使用壽命及外形尺寸的穩定性。
其中，本發明的防塵抗污塑料中，在解決風扇葉片容易靜電吸塵的基礎上，通過聚合物的摻雜、合金化引入具有低表面能的聚合物，降低扇葉與灰塵的粘接力，起到快速清潔風扇葉片的目的。根據一種優選的實施方式，在基體樹脂中添加有機硅樹脂、氟樹脂等低表面能的樹脂，使整個基體樹脂具有超疏水的性能，并能永久性存在，通過聚合物鏈段的運動將這些低表面能的基團遷移至扇葉表面，達到永久防污的目的，同時也提升了扇葉的易脫模性，能夠有效解決風扇葉片上灰塵不易脫落的問題，最終制備出具有永久防塵抗污性的風扇葉片。經測試，基體樹脂經過引入硅樹脂、氟樹脂可以將基體樹脂的疏水角從原先的90-98°提升至120°以上，最終達到僅需將風扇打開就可以清除葉片表面灰塵的效果。
本發明的防塵抗污塑料的制備方法，為一種非表面處理的永久性抗靜電超疏水處理方法，具有原料來源廣泛、與現有的塑料生產工藝相近、操作簡單等特點。根據一種優選的實施方式，通過在基體樹脂中同時添加導電聚合物和無機導電劑，同時結合硅樹脂和氟樹脂的超疏水疏油性和易清潔性，能夠制備得到防塵抗污性好的新型塑料，利用該防塵抗污塑料制備得到的電風扇扇葉也具有優異的防塵抗污性能。
本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值范圍，這些數值范圍應被視為在本文中具體公開。
第一方面，本發明提供了一種防塵抗污塑料，以100重量份的所述防塵抗污塑料計，該防塵抗污塑料包括：68-97.7重量份的基體樹脂、0.5-10重量份的強韌劑、0.3-3重量份的脫模劑、0.5-8重量份的導電聚合物、1-8重量份的無機導電劑和0-3重量份的顏料。
本發明的防塵抗污塑料中，為了進一步提高塑料的防塵抗污性，優選情況下，以100重量份的所述防塵抗污塑料計，該防塵抗污塑料包括：81.5-94.5重量份的基體樹脂、1-5重量份的強韌劑、0.5-1.5重量份的脫模劑、1-4重量份的導電聚合物、3-6重量份的無機導電劑和0-2重量份的顏料。
本發明的防塵抗污塑料中，為了進一步提高塑料的防塵抗污性，優選情況下，防塵抗污塑料中，導電聚合物與無機導電劑的重量比為1：(1-3)。
本發明的防塵抗污塑料中，為了進一步提高塑料的防塵抗污性，優選情況下，所述導電聚合物為聚乙炔、聚吡咯和聚苯胺中的至少一種。聚乙炔、聚吡咯和聚苯胺可以分別為導電態聚乙炔、導電態聚吡咯和導電態聚苯胺，其中，對于前述各物質的分子量沒有特別的限定，只要為導電態的相應物質即可，例如聚乙炔的數均分子量可以為30000-50000，聚吡咯的數均分子量可以為40000-80000，聚苯胺的數均分子量可以為50000-60000。其中，導電聚合物可以為扇葉轉動摩擦產生的靜電荷轉移提供基體樹脂內部通道。
本發明的防塵抗污塑料中，為了進一步提高塑料的防塵抗污性，優選情況下，所述無機導電劑為導電石墨烯、導電石墨、乙炔炭黑、氧化鋅、氧化銀和氧化錫銻(ATO，即銻摻雜二氧化錫)中的至少一種。進一步優選地，上述無機導電劑為納米級材料。其中，無機導電劑的引入，一方面可以加強風扇葉片的導電性能，另一方面還可以作為基體樹脂的強韌劑，提升扇葉的力學性能。
本發明的防塵抗污塑料中，優選情況下，以100重量份的所述基體樹脂計，該基體樹脂包括：80-100重量份的聚丙烯樹脂、0-10重量份的有機硅樹脂和0-10重量份的氟樹脂。其中，為了進一步提高塑料的防塵抗污性，進一步優選地，以100重量份的所述基體樹脂計，該基體樹脂包括：84-96重量份的聚丙烯樹脂、2-8重量份的有機硅樹脂和2-8重量份的氟樹脂。
本發明的防塵抗污塑料中，優選情況下，以100重量份的所述基體樹脂計，該基體樹脂包括：80-100重量份的丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂、0-10重量份的有機硅樹脂和0-10重量份的氟樹脂。其中，為了進一步提高塑料的防塵抗污性，進一步優選地，以100重量份的所述基體樹脂計，該基體樹脂包括：84-96重量份的丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂、2-8重量份的有機硅樹脂和2-8重量份的氟樹脂。
本發明的防塵抗污塑料中，優選情況下，以100重量份的所述基體樹脂計，該基體樹脂包括：75-100重量份的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂、0-10重量份的有機硅樹脂和0-15重量份的氟樹脂。其中，為了進一步提高塑料的防塵抗污性，進一步優選地，以100重量份的所述基體樹脂計，該基體樹脂包括：80-96重量份的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂、2-8重量份的有機硅樹脂和2-12重量份的氟樹脂。
其中，基體樹脂中含有的各種樹脂均可以為本領域常用的相應材料，且均可通過商購獲得。為了具有較強的疏水性，優選地，所述有機硅樹脂的R/Si比值為1.2-1.4，側基有機基團為C1-C4的烷基，例如可以為甲基、乙基、丙基、丁基等。其中，聚丙烯樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂(AS樹脂)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂(ABS樹脂)的熔融指數可以為1-50g/10min。
本發明的防塵抗污塑料中，優選情況下，強韌劑為乙烯辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、氯化聚乙烯(CPE)、丁二烯橡膠衍生物和乙烯、丙烯酸酯和丙烯酸縮水酯的無規三元共聚物中的至少一種。前述各種強韌劑均可通過商購獲得。
本發明的防塵抗污塑料中，優選情況下，脫模劑為芥酸酰胺、乙撐雙硬脂酰胺、油酸酰胺和硬脂酸鋅中的至少一種。
本發明的防塵抗污塑料中，對于顏料沒有特別的限定，可以為本領域在制備塑料時根據實際需求常用的各種顏料，例如顏料可以為各類常規無機顏料(如炭黑、鐵紅等)或有機顏料，其可以根據實際需求進行選擇性添加，且添加時具體的顏料的選擇也可以根據實際需求進行選擇，此為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。
本發明的防塵抗污塑料中，所述的重量份的單位可以為任意重量單位，例如可以為mg、g、kg等，只要各組分的用量滿足前述相應重量份比例即可。
第二方面，本發明提供了一種防塵抗污塑料的制備方法，該方法包括：將基體樹脂、強韌劑、脫模劑、導電聚合物、無機導電劑和顏料混合，然后將所得混合物依次進行擠出成型處理、壓片處理、冷卻處理和破碎處理。
本發明的方法中，對于基體樹脂、強韌劑、脫模劑、導電聚合物、無機導電劑和顏料的具體選擇和用量均可參見前述相應內容，在此不再重復贅述。
其中，對于擠出成型處理、壓片處理、冷卻處理和破碎處理的方法沒有特別限定，均為本領域在制備塑料時常用的相應方法，此均為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。
第三方面，本發明提供了本發明所述的防塵抗污塑料在制備防塵抗污產品中的應用。
對于防塵抗污產品的種類沒有特別的限定，可以為本領域中以塑料為材質的各種防塵抗污產品，優選地，所述防塵抗污產品為電風扇扇葉。
第四方面，本發明提供了一種防塵電風扇扇葉，所述防塵電風扇扇葉由本發明所述的防塵抗污塑料制備得到。其中，防塵電風扇扇葉可以通過將本發明所述的防塵抗污塑料注塑成型得到，具體的注塑成型的方法和條件為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。
第五方面，本發明提供了一種防塵電風扇，所述防塵電風扇包括扇葉，所述扇葉為本發明所述的防塵電風扇扇葉。
實施例
以下將通過實施例對本發明進行詳細描述，但并不因此限制本發明。以
下實施例和對比例中，如無特別說明，所使用的材料均可通過商購獲得，所使用的方法均為本領域的常規方法。
聚丙烯樹脂購自中國石油化工股份有限公司，牌號為K8003。
丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂(AS樹脂)購自臺灣奇美實業股份有限公司，牌號為PN-117。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂(ABS樹脂)購自臺灣奇美實業股份有限公司，牌號為PA-766。
有機硅樹脂購自廣州乙立貿易有限公司，牌號為T300A。
氟樹脂購自常熟市鴻嘉氟科技有限公司，牌號為JF-3X。
聚苯胺購自湖北遠成賽創科技有限公司。
聚吡咯購自浙江金錦樂化工有限公司。
聚乙炔購自成都華隆精細發展貿易有限公司。
導電石墨烯購自濟南圣泉集團股份有限公司。
氧化錫銻購自南京天行新材料有限公司。
強韌劑乙烯辛烯共聚物(POE)購自美國陶氏化學，牌號為8150。
強韌劑氯化聚乙烯(CPE)購自江蘇標普助劑有限公司，牌號為135A。
強韌劑乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)購自東莞市樟木頭嘉隆塑膠原料商行，牌號為VS430。
強韌劑丁二烯橡膠衍生物購自上海艦邦實業有限公司，牌號為KO-700A。
強韌劑乙烯、丙烯酸酯和丙烯酸縮水酯的無規三元共聚物購自濟寧佰一化工有限公司，牌號為AX 8900。
脫模劑乙撐雙硬脂酰胺購自江西威科油脂化學有限公司，牌號為EBS。
脫模劑油酸酰胺購自深圳市龍崗區平湖多彩化工產品經營部，牌號為ys100。
脫模劑硬脂酸鋅購自深圳金信化工有限公司，牌號為Zn-ST N。
脫模劑芥酸酰胺購自英國禾大，牌號為crodamide ER-CH。
實施例1
本實施例用于說明本發明的防塵抗污塑料及其制備方法和防塵電風扇扇葉。
(1)按照以下配比精確稱量各物料：
(2)將上述各物料置于攪拌釜中攪拌均勻，在雙螺桿擠出機中220℃下熔融擠出，經壓片、冷卻破碎后制備得到防塵抗污塑料粒料。將防塵抗污塑料粒料倒入注塑機中，加熱熔融后注射至扇葉模腔內，成型后，取出打磨邊角，即得防塵電風扇扇葉A1。
實施例2
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A2：
實施例3
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A3：
實施例4
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A4：
實施例5
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A5：
實施例6
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A6：
(1)按照以下配比精確稱量各物料：
實施例7
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A7：
(1)按照以下配比精確稱量各物料：
實施例8
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A8：
(1)按照以下配比精確稱量各物料：
實施例9
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A9：
(1)按照以下配比精確稱量各物料：
實施例10
按照實施例4的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A10：
實施例11
按照實施例4的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A11：
實施例12
按照實施例5的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A12：
實施例13
按照實施例5的方法，不同的是，步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到防塵電風扇扇葉A13：
對比例1
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)的物料中不含導電聚合物，即步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到電風扇扇葉D1：
對比例2
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)的物料中不含無機導電劑，即步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到電風扇扇葉D2：
對比例3
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)的物料中不含導電聚合物和無機導電劑，即步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到電風扇扇葉D3：
對比例4
按照實施例1的方法，不同的是，步驟(1)的物料中不含導電聚合物、無機導電劑、有機硅樹脂和氟樹脂，即步驟(1)中，按照以下配比精確稱量各物料，得到電風扇扇葉D4：
聚丙烯樹脂 97kg
強韌劑CPE135A 2kg
脫模劑EBS 1kg。
試驗例
分別測定實施例1-13的防塵電風扇扇葉A1-A13和對比例1-4的防塵電風扇扇葉D1-D4的體積電阻率和疏水角，結果見表1，其中：
體積電阻率的測定方法為：GB/T1410-2006。
疏水角的測定方法為：DB44/T 1232-2013。
表1
由上可知，本發明的防塵抗污塑料具有明顯優異的防塵抗污性能。
具體地，將實施例1和實施例6的結果比較可知，防塵抗污塑料中，以100重量份的所述防塵抗污塑料計，該防塵抗污塑料包括：81.5-94.5重量份的基體樹脂、1-5重量份的強韌劑、0.5-1.5重量份的脫模劑、1-4重量份的導電聚合物、3-6重量份的無機導電劑和0-2重量份的顏料時，能夠進一步提高防塵抗污性能。
將實施例1和實施例7的結果比較可知，防塵抗污塑料中，導電聚合物與無機導電劑的重量比為1：(1-3)時，能夠進一步提高防塵抗污性能。
將實施例1和實施例8-9、實施例4和實施例10-11、實施例5和實施例12-13的結果比較可知，基體樹脂中同時含有有機硅樹脂和氟樹脂時，可以在保證相似的表面張力時，進一步降低生產成本。
將實施例1與對比例1-4的結果比較可知，防塵抗污塑料中同時含有導電聚合物和無機導電劑時，能夠明顯提高防塵抗污性能。而且，防塵抗污塑料中同時含有有機硅樹脂和氟樹脂時，具有明顯較大的疏水角。
以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。