CN102153829A - 高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒、复合板材和制冷设备内胆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒、复合板材和制冷设备内胆，所述高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒含有：增韧剂25～85重量份；软化剂10～50重量份；基料10～50重量份；色粉5～35重量份。根据本发明的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，由于以增韧剂代替常用色母中的载体，能够在对高抗冲聚苯乙烯进行染色的同时对其具有增韧作用。根据本发明的高抗冲聚苯乙烯复合板材，强度明显提高，因此能降低板材厚度减少材料用量；可明显提高挤板材料中的回料配比，甚至于可以全部采用回料；通过控制增韧色母料的添加比例，可以调整板材性能以符合不同要求；由于增韧母料密度较低，可以降低同尺寸复合板材进而由该复合板材所生产的内胆的重量。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备制造领域，尤其是涉及一种用于制备制冷设备内胆的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒、高抗冲聚苯乙烯复合板材以及制冷设备内胆。
背景技术
冰箱内胆材料主要的有丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)。其中ABS内胆成本较高，且普通ABS内胆不耐氢化氟烷烃(HFC)类发泡剂(例如，HFC-365mffc、HFC-245fa、HFC-134a、HFC-227ea、HFC-236fa、HFC-152a、HFC-125等)或含有HFC类发泡剂的混合发泡体系腐蚀，易造成开裂等不良，存在较高的品质风险。另一方面，普通HIPS挤板级材料，虽然抗上述发泡剂性能有所提高，但仍然存在一定程度的内胆开裂风险。此外，HIPS挤板材料通常由HIPS本色料、色母、回料组成，由于回料及色母中的大量填料的影响，板材的机械性能如冲击强度和断裂伸长率下降，故而开裂风险偏大。为降低开裂风险，需要增加板材厚度，此外还需要适当地控制回料比例，这将导致成本增加。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种高抗冲聚苯乙烯材料用增韧色母粒，其和高抗冲聚苯乙烯材料之间相容性好，且能对对高抗冲聚苯乙烯材料染色的同时能够提高高抗冲聚苯乙烯板材的强度。
本发明的另一个目的在于提出一种高抗冲聚苯乙烯复合板材，具有高韧性、抗开裂、抗腐蚀效果。
本发明的在一个目的在于提出一种成本低、韧性好、抗开裂、抗腐蚀的制冷设备内胆。
根据本发明第一方面的实施例提出的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，含有：增韧剂25～85重量份；软化剂10～50重量份；基料10～50重量份；和色粉5～35重量份。
根据本发明上述实施例的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，由于以增韧剂代替常用色母中的载体，因此在对高抗冲聚苯乙烯进行染色的同时对其具有增韧作用。
优选地，含有：增韧剂40～70重量份；软化剂10～40重量份；基料10～40重量份；和色粉5～25重量份。
其中，所述增韧剂起到提高HIPS韧性、抗开裂作用。由于下述材料和HIPS具有良好的相容性，所述增韧剂可以为选自下述材料中的一种或多种，例如丁基橡胶、橡胶接枝丁二烯聚合物、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物、橡胶接枝苯乙烯共聚物、丁苯橡胶接枝聚苯乙烯共聚物。其中，由于SBS与HIPS结构相似，具有良好的相容性，故而优选。
所述软化剂在加工时可有效地改善各组分之间的分散型，降低熔体内的摩擦、提高材料的伸长率回弹性等工艺性能，在加工中起到软化、增塑、增粘、补强、抗老化作用，这要求其和增韧剂以及HIPS之间具有良好的相容性。本发明实施例中所使用的软化剂可以为选自白油、芳烃油、环烷油、脂肪油系软化剂、脂肪酸类化合物中的一种或多种。其中，由于白油、环烷油与SBS以及HIPS具有良好的相容性，故而优选。
所述基料在加工时可以有效地改善各组分之间的相容性。本发明实施例中所使用的基料为选自HIPS、线性聚乙烯(LLDPE)、高压聚乙烯(HDPE)、低压聚乙烯(LDPE)、醋酸乙烯酯(EVA)中的一种或多种。
所述色粉起到对HIPS按照产品的使用情况进着色的作用。所述色粉可以是通常HIPS所用的色粉，例如钛白粉、炭黑、铬酸盐类颜料、银粉中的一种或多种。
在本发明的一些实施例中，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述软化剂为环烷油、或白油、或其混合物；所述基料为HIPS；所述色粉为钛白粉或炭黑。
在本发明的一些实施例中，高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒中进一步含有1～7重量份的偶联剂。
作为偶联剂可以使用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种。偶联剂的使用可以改善各组成之间的相容性，增强各组成之间界面的粘合力，从而有助于提高材料的力学性能。
此外，还可以含有总量为1～10重量份的其他添加剂，例如抗氧剂、润滑剂、抗紫外线剂、填料、相容剂、成核剂等。
上述高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒的成型方法没有特殊的限制，例如可以采用塑胶材料生产领域所常用的挤出法成型。具体地，可以按配比称取上述所有物料并在混合、干燥后通过长径比较高(L/D≥30)的同向双螺杆挤出造粒机组混炼制得。也可以先将除色粉之外的原料混炼制成高效弹性体之后，在其中添加色份并进一步通过同向双螺杆挤出造粒机组混炼制得。
根据本发明第二方面实施例提出的高抗冲聚苯乙烯复合板材，由5～15wt％的增韧色母粒和95～85wt％的高抗冲聚苯乙烯构成，所述增韧色母粒为本发明任一实施例的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒。
根据本发明上述实施例的高抗冲聚苯乙烯复合板材，强度明显提高，因此能降低板材厚度，减少材料用量。另外，可明显提高挤板材料中的回料配比，甚至于可以全部采用回料。并且，通过控制增韧色母料的添加比例，可以调整板材性能以符合不同要求。进一步，由于增韧母料密度较低，可以降低同尺寸复合板材进而由该复合板材所生产的内胆的重量。
其中，高抗冲聚苯乙烯可以为普通挤板级HIPS，例如扬巴产HIPS2710、陶氏化学HIPS1173、道达尔石化HIPS8265、雪佛龙HIPS D6007、韩国锦湖化学产HIPS425EP等。此外，高抗冲聚苯乙烯原料中可以由0～100重量份的普通HIPS和100～0重量份的HIPS回料构成。
具体地，可以将上述任意实施例的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒5～15wt％和高抗冲聚苯乙烯原料95～85wt％混合均匀后通过干燥、熔融、挤板制得。
根据本发明第三方面实施例的制冷设备内胆，由上述实施例的高抗冲聚苯乙烯复合板材制备得到。
根据本发明上述实施例的制冷设备内胆，生产成本低，且能较好地适用于以HFC类发泡剂或含有HFC类发泡剂的多元混合发泡体系，解决普通HIPS内胆开裂问题。
由高抗冲聚苯乙烯复合板材制备制冷设备内胆的方法没有特殊的限制，例如，可以采用真空热成型法得到。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。需要说明的是，下面所描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
此外，本发明提供了的各种特定的工艺、操作和材料的示例，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用性和/或其他材料的使用。
实施例1
1)制备HIPS用增韧白色母粒I
组成
SBS-1301(岳阳市巴陵佳云石化有限公司产) 38重量份
HIPS 2710(扬子巴期夫产) 20重量份
白环烷油KG16C(新疆克拉玛依炼油厂) 20重量份
钛白粉(R型) 18重量份
抗氧剂(1010∶DLTP＝1∶2) 1.5重量份
偶联剂(钛酸酯类) 1.0重量份
润滑剂(硬脂酸盐) 1.5重量份
按配方要求，先称取SBS物料加到混料机中。再称取白环烷油，边搅拌边加入到混料机中与SBS混合均匀。最后将称量好的其它物料加入混料机中混匀。此后，用同向双螺杆挤出机造粒，水冷拉条方式切粒，得到增韧白色母粒。
2)制备HIPS复合板材
称取上述增韧白色母粒8重量份，普通HIPS挤出级材料(扬巴产HIPS2710)92重量份，在混匀、干燥后通过挤板法(挤出温度为180℃～230℃)制备HIPS复合板材。
通过测试得知，相比于原料的HIPS挤出级材料而言，所得板材缺口冲击强度提高30％，断裂伸长率提高25％，其它强度变化不大。
实施例2
1)制备增韧母料
组成
SBS1401 60重量份
白环烷油KN4010 30重量份
白油 10重量份
按配方称取SBS加到混料机中，然后称取环烷油和白油，分别边搅拌边加到SBS中混合均匀，待环烷油和白油等液态物料被SBS充分吸收后用同向双螺杆挤出机造粒，磨面热切粒，得到增韧母料。
2)制备HIPS用增韧白色母粒II
组成
增韧母料 50重量份
HIPS 2710(扬子巴期夫产) 25重量份
钛白粉(R型) 19重量份
白环烷油KG16C 1重量份
抗氧剂(1010∶DLTP＝1∶2)1.5重量份
偶联剂(钛酸酯类) 2重量份
润滑剂(硬脂酸) 1.5重量份
按上述配比，先称取由上述1)所得的增韧母料加入搅拌机中，再将作为助染剂的环烷油边搅拌边加入，然后将钛白粉和其它物料边搅拌边加入，待混合均匀后出料，用单螺杆或双螺杆挤出造粒。
3)制备HIPS复合板材
称取上述HIPS用增韧白色母粒II 10重量份，普通HIPS挤出级材料(陶氏化学HIPS1173)90重量份，在混匀、干燥后通过挤板法(挤出温度同上)制备HIPS复合板材。
通过测试得知，相比于原料的HIPS挤出级材料而言，所得板材缺口冲击强度提高45％左右，断裂伸长率提高35％左右，其它强度变化不大。
实施例3
1)HIPS用增韧黑色母粒III
组成
SBS1401 40重量份
HIPS2710(扬子巴期夫) 20重量份
深色环烷油 20重量份
碳黑 15重量份
抗氧剂(1010∶DLTP＝1∶2) 1.5重量份
偶联剂(钛酸酯类) 1.0重量份
润滑剂(硬脂酸盐) 2.5重量份
将上述组成以与实施例1相同的方法制备，得到HIPS用增韧黑色母粒III。
实施例4
1)制备HIPS复合板材
组成
扬巴产HIPS2710 50重量份
HIPS挤板与吸塑边角回料 42重量份
HIPS用增韧白色母粒I 8重量份
按配比称取上述各物料并混合均匀，此后干燥、挤板，得到HIPS复合板材。通过测试得知，相比于HIPS2710而言，所得HIPS复合板材冲击强度提高约30％，断裂伸长率提高约20％。
2)制备HIPS白色箱胆
将上述HIPS复合板材通过真空热成型方法制备得到HIPS白色箱胆。所得的白色冰箱内胆各项性能符合企业标准。
实施例5
组成
雪佛龙HIPS D6007 30重量份
HIPS回料 65重量份
HIPS用增韧白色母粒II 5重量份
按上述配比称取各物料并混合、干燥、挤板、吸塑，制得白色冰箱门胆。所得门胆各项性能符合企业标准。
实施例6
制备减薄白色箱胆
DOW产HIPS1173 60重量份
HIPS回料 30重量份
HIPS用增韧白色母粒I 10重量份
将上述物料按配比混合、干燥，并相比于常规厚度而言减薄10％挤板、吸塑，得到减薄白色箱胆。经测试，所得箱胆符合企标标准。
实施例7
制备全回料白色门胆
将HIPS板材及吸塑边角回料90重量份、HIPS用增韧白色母粒I 10重量份进行混合、干燥、挤板、吸塑，得到白色门胆。经测试，所制得的白色门胆各项性能满足企业标准。
实施例8
制备酒柜黑色箱胆
称取韩国锦湖HIPS-425EP 50重量份、HIPS黑色回料45重量份，HIPS用增韧黑色母粒III 5重量份，经混料、干燥、挤板、吸塑后得到酒柜黑色箱胆。经测试，所得的酒柜黑色箱胆满足企业标准。
实施例9
制备冰箱用黑色箱胆
称取道达尔HIPS826550重量份、黑色HIPS回料45重量份、HIPS用增韧黑色母粒III5重量份，经混合、干燥、挤板、吸塑后得到冰箱用黑色箱胆。经测试，所得的冰箱用黑色箱胆满足企业标准。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，其特征在于，含有：
增韧剂 25～85重量份；
软化剂 10～50重量份；
基料 10～50重量份；
色粉 5～35重量份。
2.根据权利要求1所述的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，其特征在于，含有：
增韧剂 40～70重量份；
软化剂 10～40重量份；
基料 10～40重量份；
色粉 5～25重量份。
3.根据权利要求1所述的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，其特征在于，所述增韧剂为选自丁基橡胶、橡胶接枝丁二烯聚合物、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物、橡胶接枝苯乙烯共聚物、丁苯橡胶接枝聚苯乙烯共聚物中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，其特征在于，所述软化剂为选自白油、芳烃油、环烷油、脂肪油系软化剂、脂肪酸类化合物中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，其特征在于，所述基料为选自高抗冲聚苯乙烯、线性聚乙烯、高压聚乙烯、低压聚乙烯、醋酸乙烯酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，其特征在于，所述色粉为选自钛白粉、炭黑、铬酸盐类颜料、银粉中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，其特征在于，
所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，
所述软化剂为环烷油、或白油、或其混合物，
所述基料为高抗冲聚苯乙烯，
所述色粉为钛白粉或炭黑。
8.根据权利要求1所述的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒，其特征在于，进一步含有1～7重量份的偶联剂。
9.一种高抗冲聚苯乙烯复合板材，其特征在于，由5～15wt％的增韧色母粒和95～85wt％的高抗冲聚苯乙烯构成，所述增韧色母粒为权利要求1～8任一项所述的高抗冲聚苯乙烯用增韧色母粒。
10.一种制冷设备内胆，其特征在于，所述制冷设备内胆由权利要求9所述的高抗冲聚苯乙烯复合板材制备得到。
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