本发明涉及砧板，特别涉及一种复合砧板及其成型方法。
背景技术：
：砧板，又称菜板，是用于捶、切、剁、砸东西时垫在底下的器物，根据材质的不同，可被分为木质砧板、竹质砧板、塑料砧板和钢化玻璃砧板等，由于木质砧板密度高、韧性强、使用起来很牢固，而且木质砧板通常是天然材料，没有添加其他物质，具有较高的安全性能，应用广泛。但是由于木质砧板种类繁多，不易挑选，有些木质砧板比如乌柏木含有毒物质，且有异味，对菜肴产生污染，容易引起呕吐、腹痛、头昏症状；还有杨木菜板，硬度不够，易开裂，表面容易产生刀痕，刀痕内容易藏污纳垢，滋生细菌，污染食物；而且木质砧板大多质量较大，搬运不便。现如今逐渐被塑料砧板逐渐取代，塑料砧板在使用过程中安全、无毒，具有优异的强度，可长时间耐尖器切割。目前，现有专利中申请公布号为CN105400080A的中国专利公开了一种耐划伤增强PP塑料及其成型方法，按照重量份，包括PP树脂90～110份、石墨1～5份、硬脂酸钙1～5份、二氧化硅5～15份、偶联剂0.1～0.5份、耐划伤剂0.3～0.7份，所制备的PP塑料具有优异的耐划伤性能和强度，该PP塑料具有优异的耐划伤性，菜刀直接切割在其表面，不易留下刀痕。但是，上述增强PP塑料和现有技术中大多数塑料砧板表面看似光滑，实际上其内部微观构造有很多孔隙，易藏污纳垢，所以在使用一段时间后，砧板表面会滋生大量细菌。技术实现要素：本发明的目的是提供一种表面不易滋生细菌且耐刀具切、剁的复合砧板。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种复合砧板，包括用于承受刀具进行切、剁的上板层，所述上板层包括如下重量份的组分：PP树脂70～80份、玻璃纤维10～20份、纳米二氧化锆20～40份、碳纳米管1～5份、十二烷基二甲基苄基季铵盐1～5份、蓖麻油1～5份、受阻酚类抗氧剂1～3份。通过采用上述技术方案，玻璃纤维是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等制造而成，具有优异性能的无机非金属材料，而且耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差，添加二氧化锆、碳纳米管能够弥补玻璃纤维性脆、耐磨性差的缺陷，纳米级别粒度小且均匀，表面活性高，可以充分应用在复合材料中用作填充剂、改进剂等，而且具有优异的耐化学腐蚀性、抗压性、耐刀具的划伤性；纳米二氧化锆为白色粉末，粒径小、稳定性强，具有较好的分散性，具有高强度、高韧性、优异的耐磨性，纳米二氧化锆与碳纳米管复配使用，能极大地提高复合材料的断裂韧性、抗弯强度，纳米二氧化锆向其他组分进行分散时，能达到完全单分散状态，所以和其他组分接触后不是普通粉体材料的吸附，而是化学键的结合，具有极高的稳定性，极大地提高了耐磨性、抗菌性；十二烷基二甲基苄基季铵盐具有较好的杀菌、抑霉、防蛀，而且与玻璃纤维复配使用，能够弥补玻璃纤维性脆的缺陷，使复合材料柔软，增加复合材料表面的光滑性；蓖麻油在空气中不发生氧化酸败，储藏稳定性好，蓖麻油具有较好的抗菌活性，有助于促进十二烷基二甲基苄基季铵盐进行更好地杀菌，而且蓖麻油的流动性好，有助于提高复合材料的表面平整性；受阻酚类抗氧剂能够延缓各组分在共混时的氧化速度，有利于各组分混合后的各种性能更优；添加纳米二氧化锆、碳纳米管、玻璃纤维、十二烷基二甲基苄基季铵盐、蓖麻油以及受阻酚类抗氧剂后，所制备的上板层具有优异的抗菌性，而且具有较大的硬度，耐划伤性较好，可以耐刀具等尖器的进行切、剁操作。本发明进一步设置为：所述上板层的下表设有内板芯，所述内板芯包括如下重量份的组分：PP树脂70～80份、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物20～30份、三元乙丙橡胶20～30份、玻璃纤维10～20份、羧甲基纤维素钠20～40份、石蜡油5～10份、橡塑相容剂1～3份、抗老化剂0.5～1份。通过采用上述技术方案，氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)，以聚苯乙烯为末端段，并以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，聚苯乙烯嵌段形成相区分散于弹性基体相中，并将弹性体嵌段锁接成物理交联的网路，以弹性体为连续相，聚苯乙烯为分散相的网络结构赋予了SEBS弹性体性能；三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的共聚物，密度在0.86～0.9kg/m3，是密度最轻的常用橡胶，能够与大量的填料和油性填料共混而影响不大，冲击回弹性好，其主链是由化学稳定的饱和烃组成，侧链中含有不饱和双键，具有优异的耐酸碱、有机溶剂的特性；石蜡油是从原油分馏所得到的无色无味的混合物，可以减少大分子间的作用力，SEBS软段的活动空间增大，从而提高抗蠕变性，增大混合料的柔软性和流动性，提高混合料的弹性，还能降低成本，具有石蜡烃含量高，芳烃含量低，闪点高，挥发小等特点，能提高试样的流动性、耐屈挠性和光稳定性；羧甲基纤维素钠是一种水溶性纤维素醚，溶于水形成水溶液粘度可在几厘泊到几千厘泊之间，在高温下溶解在熔体中可获得具有一定粘度的羧甲基纤维素钠，羧甲基纤维素钠是性能优异的粘合剂、分散剂、稳定剂和成膜剂；橡塑相容剂降低了橡胶和塑料之间的界面张力，促进两者的分子链段在界面处被激活并结合，所制备的内板芯同时具有优异的强度与韧性，刀具切割在上板层上，内板芯能够有效支撑，并能对上板层起到回弹性，该回弹力大小适中，减少了上板层上切、剁频率较高的位置发生凹陷，而且，内板芯的防腐性较佳，有助于提高该砧板的使用寿命。本发明进一步设置为：所述内板芯的下表面设有下板层，所述下板层包括如下重量份的组分：PP树脂70～80份、玻璃纤维20～40份、纳米二氧化硅20～40份、木屑10～20份、木塑相容剂1～3份、受阻酚类抗氧剂1～3份。通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅使橡塑制品变得更加致密，增强了塑料制品的强度、韧性、防水性能和抗老化性能；添加少量木屑与塑料混合，能够显著提高复合塑料的强度与韧性，提高对上层内板芯与上板层的支撑能力，增强该复合砧板的使用性能。本发明进一步设置为：所述上板层的表面热压成型有呈菱形分布的细纹。通过采用上述技术方案，菱形分布的细纹不影响上板层表面的光滑性，微小的细纹能够减少食材在砧板表面的滑动，有助于增强该砧板的使用方便性。本发明进一步设置为：所述PP树脂的相对分子质量为3000～4000。通过采用上述技术方案，制备复合砧板所用的PP树脂的相对分子质量在3000～4000之间，粘度适中，有助于各种填料在PP树脂内的分散，制备出综合性能更优的复合砧板。本发明进一步设置为：所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为线型氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。通过采用上述技术方案，线型SEBS的相对分子质量较低，结构较规整，有助于与其他组分更好地相容、共混。本发明进一步设置为：所述羧甲基纤维素钠水溶液的粘度为800～1000mpa·s。通过采用上述技术方案，羧甲基纤维素钠水溶液的粘度为800～1000mpa·s，将固体羧甲基纤维素钠添加至熔融共混物中，该熔融共混物即具有一定的粘度，使所制备的内板芯保持较好的粘性，有助于与上板层、下板层进行粘结牢固。本发明进一步设置为：所述木塑相容剂为马来酸酐、马来酸酐接枝聚丙烯或者马来酸酐接枝聚乙烯中的一种或者多种。通过采用上述技术方案，木屑中含有纤维素，纤维素中含大量的羟基，这些羟基形成分子间氢键或分子内氢键，使木粉具有吸水性，且极性较强，而PP树脂是非极性的，具有疏水性，两者之间相容性较差，界面的粘结力很小，马来酸酐、马来酸酐接枝聚丙烯或者马来酸酐接枝聚乙烯能够提高木屑与PP树脂之间的界面亲和能力，很好地传递填料与树脂之间的应力，从而达到增强复合材料强度的作用。本发明的另一目的在于公开了一种复合砧板的成型方法，包括如下步骤：(1)按照重量份，将上板层的各组分PP树脂70～80份、玻璃纤维10～20份、纳米二氧化锆20～40份、碳纳米管1～5份、十二烷基二甲基苄基季铵盐1～5份、蓖麻油1～5份、受阻酚类抗氧剂1～3份进行配料；将内板芯的各组分PP树脂70～80份、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物20～30份、三元乙丙橡胶20～30份、玻璃纤维10～20份、羧甲基纤维素钠20～40份、石蜡油5～10份、橡塑相容剂1～3份、抗老化剂0.5～1份进行配料；将下板层的各组分PP树脂70～80份、玻璃纤维20～40份、纳米二氧化硅20～40份、木屑10～20份、木塑相容剂1～3份、受阻酚类抗氧剂1～3份进行配料；(2)将上板层组分中的玻璃纤维、纳米二氧化锆、碳纳米管、十二烷基二甲基苄基季铵盐、蓖麻油、受阻酚类抗氧剂依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；将下板层组分中的玻璃纤维、纳米二氧化硅、木屑、木塑相容剂、受阻酚类抗氧剂依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；(3)将上板层的各组分、下板层的各组分以及内板芯的各组分分别投入至塑料拉片机的三个流道内，各流道内的组分依次经过输送段、熔融段、模头，熔融温度为180～190℃，最终挤出形成具有三层结构的整体片材；(4)采用切片机将上述片材切割成长度为20mm，宽度为15mm的长方体的产品。本发明进一步设置为：上述步骤(3)中的熔融温度为185℃。通过采用上述技术方案，采用三流道的塑料拉片机将上板层、内板芯以及下板层同时生产出来，形成具有三层结构的整体片材，该三层结构的整体片材具有超高的强度，耐刀具的切、剁力很强；而且三层结构的整体片材中的每一层均能够调节所具有的颜色，制备的砧板能够具备三种不同的颜色，深受广大消费者的欢迎。综上所述，本发明具有以下有益效果：1、添加十二烷基二甲基苄基季铵盐与蓖麻油产生复配，有助于对复合材料进行更好地杀菌，抑霉作用，而且十二烷基二甲基苄基季铵盐还有助于弥补玻璃纤维性脆的缺陷，防止复合材料发生抗裂性；2、纳米二氧化锆的单分散性较好，与其他组分的结合力较强，在与碳纳米管进行复配时，极大地提高了复合材料的断裂韧性、抗弯强度，提高了刀具等尖器对其表面的切、剁性能，本发明人还发现了添加纳米二氧化锆后有助于提高复合材料的抗菌性；3、复合砧板由上板层、内板芯和下板层构成，内板芯中含有氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶，而且弹性适中，当刀具等尖器进行切、剁操作时，能够抵抗切剁力，使上板层不易出现凹陷。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。实施例一：(1)按照重量份，选取PP树脂70份、玻璃纤维10份、纳米二氧化锆20份、碳纳米管1份、十二烷基二甲基苄基溴化铵1份、蓖麻油1份、季戊四醇酯1份待使用；选取PP树脂70份、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物20份、三元乙丙橡胶20份、玻璃纤维10份、羧甲基纤维素钠20份、石蜡油5份、邻苯二甲酸酯1份、二丁基羟基甲苯0.5份待使用；选取PP树脂70份、玻璃纤维20份、纳米二氧化硅20份、木屑10份、马来酸酐1份、季戊四醇酯1份待使用；(2)将10份玻璃纤维、20份纳米二氧化锆、1份碳纳米管、1份十二烷基二甲基苄基季铵盐、1份蓖麻油、1份季戊四醇酯依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；将20份玻璃纤维、20份纳米二氧化硅、10份木屑、1份马来酸酐、1份季戊四醇酯依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；(3)将上板层的各组分、下板层的各组分以及内板芯的各组分分别投入至塑料拉片机的三个流道内，各流道内的组分依次经过输送段、熔融段、模头，熔融温度为185℃，最终挤出形成具有三层结构的整体片材；(4)采用切片机将上述片材切割成长度为20mm，宽度为15mm的长方体的产品。实施例二：(1)按照重量份，选取PP树脂70份、玻璃纤维13份、纳米二氧化锆20份、碳纳米管2份、十二烷基二甲基苄基溴化铵1份、蓖麻油2份、季戊四醇酯1份待使用；选取PP树脂70份、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物24份、三元乙丙橡胶20份、玻璃纤维14份、羧甲基纤维素钠25份、石蜡油5份、邻苯二甲酸酯3份、二丁基羟基甲苯0.7份待使用；选取PP树脂70份、玻璃纤维25份、纳米二氧化硅25份、木屑15份、马来酸酐3份、季戊四醇酯1份待使用；(2)将13份玻璃纤维、20份纳米二氧化锆、2份碳纳米管、1份十二烷基二甲基苄基季铵盐、2份蓖麻油、1份季戊四醇酯依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；将25份玻璃纤维、25份纳米二氧化硅、15份木屑、3份马来酸酐、1份季戊四醇酯依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；(3)将上板层的各组分、下板层的各组分以及内板芯的各组分分别投入至塑料拉片机的三个流道内，各流道内的组分依次经过输送段、熔融段、模头，熔融温度为185℃，最终挤出形成具有三层结构的整体片材；(4)采用切片机将上述片材切割成长度为20mm，宽度为15mm的长方体的产品。实施例三：(1)按照重量份，选取PP树脂75份、玻璃纤维15份、纳米二氧化锆30份、碳纳米管3份、十二烷基二甲基苄基溴化铵3份、蓖麻油3份、季戊四醇酯3份待使用；选取PP树脂75份、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物26份、三元乙丙橡胶25份、玻璃纤维16份、羧甲基纤维素钠30份、石蜡油8份、邻苯二甲酸酯3份、二丁基羟基甲苯0.7份待使用；选取PP树脂75份、玻璃纤维30份、纳米二氧化硅30份、木屑15份、马来酸酐3份、季戊四醇酯1份待使用；(2)将15份玻璃纤维、30份纳米二氧化锆、3份碳纳米管、3份十二烷基二甲基苄基季铵盐、3份蓖麻油、3份季戊四醇酯依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；将30份玻璃纤维、30份纳米二氧化硅、15份木屑、3份马来酸酐、1份季戊四醇酯依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；(3)将上板层的各组分、下板层的各组分以及内板芯的各组分分别投入至塑料拉片机的三个流道内，各流道内的组分依次经过输送段、熔融段、模头，熔融温度为185℃，最终挤出形成具有三层结构的整体片材；(4)采用切片机将上述片材切割成长度为20mm，宽度为15mm的长方体的产品。实施例四：(1)按照重量份，选取PP树脂80份、玻璃纤维20份、纳米二氧化锆30份、碳纳米管4份、十二烷基二甲基苄基溴化铵3份、蓖麻油3份、季戊四醇酯3份待使用；选取PP树脂80份、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物30份、三元乙丙橡胶30份、玻璃纤维25份、羧甲基纤维素钠30份、石蜡油10份、邻苯二甲酸酯3份、二丁基羟基甲苯1份待使用；选取PP树脂80份、玻璃纤维30份、纳米二氧化硅30份、木屑20份、马来酸酐3份、季戊四醇酯1份待使用；(2)将20份玻璃纤维、30份纳米二氧化锆、4份碳纳米管、3份十二烷基二甲基苄基季铵盐、3份蓖麻油、3份季戊四醇酯依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；将30份玻璃纤维、30份纳米二氧化硅、20份木屑、3份马来酸酐、1份季戊四醇酯依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；(3)将上板层的各组分、下板层的各组分以及内板芯的各组分分别投入至塑料拉片机的三个流道内，各流道内的组分依次经过输送段、熔融段、模头，熔融温度为185℃，最终挤出形成具有三层结构的整体片材；(4)采用切片机将上述片材切割成长度为20mm，宽度为15mm的长方体的产品。实施例五：(1)按照重量份，选取PP树脂80份、玻璃纤维20份、纳米二氧化锆40份、碳纳米管5份、十二烷基二甲基苄基溴化铵5份、蓖麻油3份、季戊四醇酯3份待使用；选取PP树脂80份、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物30份、三元乙丙橡胶30份、玻璃纤维20份、羧甲基纤维素钠40份、石蜡油10份、邻苯二甲酸酯3份、二丁基羟基甲苯1份待使用；选取PP树脂80份、玻璃纤维40份、纳米二氧化硅40份、木屑20份、马来酸酐3份、季戊四醇酯3份待使用；(2)将20份玻璃纤维、40份纳米二氧化锆、5份碳纳米管、5份十二烷基二甲基苄基季铵盐、3份蓖麻油、3份季戊四醇酯依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；将40份玻璃纤维、40份纳米二氧化硅、20份木屑、3份马来酸酐、3份季戊四醇酯依次放入低混机中混合搅拌均匀，出料备用；(3)将上板层的各组分、下板层的各组分以及内板芯的各组分分别投入至塑料拉片机的三个流道内，各流道内的组分依次经过输送段、熔融段、模头，熔融温度为185℃，最终挤出形成具有三层结构的整体片材；(4)采用切片机将上述片材切割成长度为20mm，宽度为15mm的长方体的产品。对比例一：与实施例一相比，缺少十二烷基二甲基苄基溴化铵。对比例二：与实施例一相比，缺少蓖麻油。对比例三：与实施例一相比，缺少十二烷基二甲基苄基溴化铵和蓖麻油。对比例四：与实施例一相比，缺少碳纳米管。对比例五：与实施例一相比，缺少二氧化锆。对比例六：与实施例一相比，缺少碳纳米管和二氧化锆。检测手段：(1)抗菌性：参照中华人民共和国轻工行业QB/T2591-2003用贴膜法，考察样品24h的抑菌率，菌落总数的测定参照GB/T4789.2-2003计数。将经塑料拉片机切割成50mm×50mm的抗菌样板，抗菌率的计算公式如下：R(％)＝(B-C)/B×100％；式中：R-抗菌率，％；B-空白对照样品平均回收菌数，cfu/片；C-抗菌塑料样品平均回收菌数，cfu/片。(2)拉伸强度：按照ASTMD-638标准进行检验，试样类型为I型，样条尺寸(mm)：(176±2)(长)×(12.6±0.2)(端部宽度)×(3.05±0.2)(厚度)，拉伸速度50mm/min。(3)抗冲击性：按照ASTMD-256标准进行检验，试样类型为I型，试样尺寸(mm)：(63±2)×(12.45±0.2)×(3.1±0.2)，缺口类型为A类，缺口剩余厚度为1.9mm。(4)耐划伤性：使用划伤测试仪评价划伤程度，用一把机械驱动的刮刀在复合砧板表面刮出一个线段图形，每个刮刀在一个方向上只刮一次，然后利用一个色度计测得未刮伤表面相比的颜色偏差ΔE。测试条件：温度23±5℃，支撑力10N，划伤速度1000mm/min，刮刀直径1mm。抗菌性的检测结果如下表所示：样品金黄色葡萄球菌大肠杆菌肺炎球菌实施例一99.199.199.0实施例二99.299.399.3实施例三99.399.499.4实施例四99.799.899.8实施例五99.599.699.6对比例一92.591.392.8对比例二91.491.591.2对比例三91.892.192.9通过上表可知，实施例中采用十二烷基二甲基苄基溴化铵和蓖麻油进行复配，相比于对比例一、对比例二、对比例三而言，复合砧板具有优异的抗菌性。拉伸强度和缺口冲击强度的检测结果如下表所示：通过上表可知，实施例所制备的复合砧板具有优异的拉伸强度以及高抗冲性，而在未添加二氧化锆和/或碳纳米管的对比例四、对比例五、对比例六，拉伸强度和抗冲击性均有下降。耐划伤性的检测结果如下表所示：样品划伤后的色差ΔE实施例一0.13实施例二0.13实施例三0.12实施例四0.11实施例五0.12对比例四0.24对比例五0.21对比例六0.21通过上表可知，本实施例的复合砧板在二氧化锆与碳纳米管复配作用下具有优异的耐划伤性，也与复配后的拉伸强度和抗冲击性能增强有关。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页1 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