CN106839621A - 冰箱、复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冰箱、复合材料及其制备方法，所述冰箱包括门体，所述门体的门壳采用复合材料制成，所述复合材料由增强纤维和高分子树脂组成，所述的增强纤维与高分子树脂的质量比范围为0.05～0.5。本发明的复合材料，具有较佳的耐应力，不易发生变形。

Description

冰箱、复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及冰箱技术领域，特别涉及一种冰箱、复合材料及其制备方法。

背景技术

冰箱包括门体，该门体的门壳通常采用钢板或玻璃等制成，使得门壳的耐应力较差，容易发生变形。

因此，亟需一种能够应用于制作门壳，使门壳的耐应力较强，不易发生变形的材料。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种复合材料，旨在能够应用于制作冰箱门体的门壳，所述复合材料具有较佳的耐应力，不易发生变形。

为到达上述之技术目的，本发明提供一种复合材料，所述复合材料由增强纤维和高分子树脂组成，所述的增强纤维与高分子树脂的质量比值范围为0.05～0.5。

优选地，所述的增强纤维与高分子树脂的质量比值范围为0.18～0.3。

优选地，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维以及不锈钢纤维中的任意一种或其组合。

优选地，所述的高分子树脂为PP、ABS、HIPS、PET以及PA中的任意一种或其组合。

本发明还提供一种复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S10、将高分子树脂加入挤出机中加热熔融；

步骤S20、将增强纤维加入所述挤出机中与熔融的高分子树脂混合；

步骤S30、所述挤出机剪切所述增强纤维；

步骤S40、所述挤出机将高分子树脂与增强纤维的混合物冷却处理后切割成粒。

优选地，在步骤S10中，所述挤出机用于加热熔化所述高分子树脂的温度为180℃～250℃。

优选地，在步骤S30中，所述挤出机剪切所述增强纤维，所述增强纤维保留的长度范围为0.1mm～5mm。

优选地，所述增强纤维保留的长度范围为2mm～3mm

优选地，所述挤出机的主机转速为20Hz～50Hz。

本发明还提供一种冰箱，所述冰箱包括门体，所述门体的门壳采用复合材料制成，所述复合材料由增强纤维和高分子树脂组成，所述的增强纤维与高分子树脂的质量比值范围为0.05～0.5。

本发明的复合材料，通过由增强纤维和高分子树脂组成，且所述的增强纤维与高分子树脂的质量比值为0.05～0.5，使得所述复合材料具有较佳的耐应力，进而使得采用所述复合材料制成的制品的耐应力较强，不易发生变形，如冰箱门体的门壳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的冰箱的门壳的一实施例的结构示意图。

本发明附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	门壳	30	装饰膜
20	胶黏剂

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种冰箱、复合材料及其制备方法。

请参阅图1，本发明的复合材料，用于制作冰箱的门壳，所述复合材料由增强纤维和高分子树脂组成，所述的增强纤维与高分子树脂的质量比值范围为0.05～0.5。

在所述高分子树脂中配以适量的增强纤维，利用所述高分子树脂与所述增强纤维之间的粘结性，使所述高分子树脂所受的局部负荷或能量，转移到所述增强纤维上而分散负荷或能量，以此可改善所述复合材料的物理特性(如密度或熔体流动速率)以及增强其力学性能(如拉伸强度、弯曲强度)，从而增强所述复合材料的耐应力，进而使得采用所述复合材料制成的门壳的耐应力较强，不易发生变形。

理论上，所述增强纤维与所述高分子树脂的质量比值，对复合材料的物理特性及力学性能的影响成比例的增加，但实际上这种比例关系仅在—定的比值范围内存在。若所述增强纤维与所述高分子树脂的质量比值过大，即所述增强纤维的含量高，而所述高分子树脂的含量低，粘结作用较小，导致所述复合材料的物理特性下降。若所述增强纤维与所述高分子树脂的质量的比值过大，即所述增强纤维的含量低，而所述高分子树脂的含量高，虽然粘结作用较大，但是由于所述增强纤维含量过低，仍然会导致所述复合材料的物理特性下降。

因此，在本实施例中，所述增强纤维与所述高分子树脂的质量比值限定在0.05～0.5范围内，在该范围内，所述复合材料具有较佳的耐应力。

本发明的复合材料，通过由所述增强纤维和所述高分子树脂组成，且所述的增强纤维与所述高分子树脂的质量比值为0.05～0.5，使得所述复合材料具有较佳的耐应力，进而使得采用所述复合材料制成的门壳具有较强的耐应力，不易发生变形。

于本实施例中，所述的高分子树脂为PP、ABS、HIPS、PET以及PA中的任意一种或其组合。

进一步的，所述增强纤维可以为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维以及不锈钢纤维中的任意一种或其组合。

下表为由玻璃纤维和PP组成的复合材料的四个实施例以及两个对比例的实验数据，其中实施例一至四的复合材料中玻璃纤维(在下表中简称为玻纤)和PP的质量比值依次为0.11、0.18、0.3、0.43，对比例一和对比例二的复合材料中玻璃纤维和PP的质量比值分别为0.04、0.54。

实施例及对比例实验数据表

依据上述实施例及对比例可分析得出：

实施例一至四与对比例一比较，实施例一至四中的复合材料的物理特性及力学性能参数与对比例一的差值较大，显然，实施例一至四中的复合材料的物理特性及力学性能均优于对比例一的复合材料，而在所述复合材料中玻璃纤维和PP的质量比值小至0.04时，所述复合材料的物理特性及力学性能参数均较小，其耐应力必然较弱，不适合用于制作冰箱的门壳；

实施例四与对比例二比较，实施例四中的复合材料的力学性能参数与对比例二的差值较小，而物理特性参数与对比例二的差值较大，如密度，实施例四中的复合材料的密度远小于对比例二的复合材料的密度，更有利于减小采用所述复合材料制成的门壳的自重。

综合考虑，在所述复合材料的增强纤维与高分子树脂的质量比0.05～0.5范围内，所述复合材料具有较佳的耐应力。

优选地，所述的增强纤维与高分子树脂的质量比值范围为0.18～0.3，在该范围内，所述复合材料的密度较小，材质较轻，采用该复合材料制作的门壳自重较轻，易于加工或组装。

本发明还提供一种复合材料的制备方法，包括以下步骤:

步骤S10、将高分子树脂加入挤出机中加热熔化；

具体地，所述高分子树脂自所述挤出机的前加料区加入，并自所述前加料区进入所述挤出机的熔融段被加热熔融，熔融的高分子树脂被输送至所述挤出机的混合区。

步骤S20、将增强纤维加入所述挤出机中与熔融的高分子树脂混合；

具体地，所述增强纤维自所述挤出机的侧加料区加入，并自所述侧加料区进入所述混合区，在所述混合区与熔融的高分子树脂混合，熔融的高分子树脂包裹所述增强纤维，使得每根所述增强纤维被熔融的高分子树脂所润湿，起到润滑保护作用，减少了所述增强纤维的过度折断或磨损，而且有利于所述增强纤维在熔融的高分子树脂中的分散和分布。

步骤S30、所述挤出机剪切所述增强纤维；

由于所述增强纤维的长度会影响增强纤维与熔融的高分子树脂混合的均匀度，所述增强纤维的长度过短，则增强纤维在高分子树脂中只起填充作用，其增强作用较差；若所述增强纤维的长度过长，虽然增强作用较强，但会影响所述增强纤维在所述高分子树脂中的分散性，容易造成增强纤维过于集中，从而影响复合材料的均匀性。因此，需要通过所述挤出机将所述增强纤维剪切至合适长度。

因此，于本实施例中，所述挤出机剪切所述增强纤维时，保留所述增强纤维的长度范围为0.1mm～5mm，在该该长度范围内，所述增强纤维在高分子树脂中的填充作用及增强作用都较佳。

步骤S40、所述挤出机将所述高分子树脂与所述增强纤维的混合物，冷却处理后切割成粒。

具体地，所述高分子树脂与所述增强纤维的混合物，自所述混合区被挤出，经水冷拉条后，切割成粒。

在本实施例中，所述挤出机的主机的转速为20Hz～50Hz。所述主机的转速为20Hz～50Hz范围内，所述混合区内的剪切装置剪切所述增强纤维的效果较好，使得所述增强纤维的长度容易保持在0.1mm～5mm范围内。若所述主机的转速小于20Hz，则所述剪切装置剪切强度较弱，难以剪切所述增强纤维，容易造成大量所述增强纤维的长度大于5mm；若所述主机的转速大于50Hz，则所述剪切装置剪切强度过强，容易损坏所述增强纤维，容易造成大量所述增强纤维的长度接近甚至小于0.1mm，而无法起到增强效果。

进一步地，在上述步骤S10中，所述挤出机用于熔化所述高分子树脂的加热温度为180℃～250℃。若所述加热温度小于180℃，则由于加热温度过低，容易导致所述高分子树脂难以熔化或融化不充分；若所述加热温度大于250℃，则由于加热温度过高，容易破坏所述高分子树脂的性能，使得熔融的高分子树脂不能很好地与所述增强纤维粘结。

在上述的步骤S30中，当所述增强纤维的长度范围为0.1mm～5mm时，若所述增强纤维的长度接近于0.1mm，在长度延长方向上排布的两根增强纤维之间，有可能会形成较大的间距，增强效果不佳，会使得所述复合材料的耐应力较差；若所述增强纤维的长度接近于5mm，在长度延长方向上排布的两根增强纤维发生首尾相会交叠，其交叠的长度较长时，亦会所述增强纤维过渡集中，不利于提高所述增强纤维在所述高分子树脂中的分散性及均匀性。

故优选地，所述挤出机剪切所述增强纤维时，保留所述增强纤维的长度范围为2mm～3mm，在该范围内，所述增强纤维的长度无论是接近2mm亦或是3mm，在长度延长方向上排布的两根增强纤维之间，形成较大的间距较小，或者发生首尾相会交叠时，其交叠的长度不至于过长，使得所述增强纤维在所述高分子树脂中具有较佳的的分散性及均匀性。

本发明还提供一种冰箱，包括门体，所述门体的门壳采用复合材料制成，所述复合材料的具体结构参照上述实施例，由于本发明的冰箱采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

请参阅图1，于本实施例中，所述门体包括门壳10，以及门胆(未图示)，所述门壳10与所述门胆发泡制成。

进一步地，所述门壳10上设有装饰膜30。所述装饰膜30采用胶黏剂20粘接于所述门壳10上，所述胶黏剂20为水基蒸发型、溶剂挥发型、热熔型、化学反应型或压敏型的中的任意一种。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种复合材料，用于冰箱的门壳，其特征在于，所述复合材料由增强纤维和高分子树脂组成，所述的增强纤维与高分子树脂的质量比范围为0.05～0.5。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的增强纤维与高分子树脂的质量比值范围为0.18～0.3。

3.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维以及不锈钢纤维中的任意一种或其组合。

4.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的高分子树脂为PP、ABS、HIPS、PET以及PA中的任意一种或其组合。

5.一种复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10、将高分子树脂加入挤出机中加热熔融；

步骤S20、将增强纤维加入所述挤出机中与熔融的高分子树脂混合；

步骤S30、所述挤出机剪切所述增强纤维；

步骤S40、所述挤出机将高分子树脂与增强纤维的混合物冷却处理后切割成粒。

6.如权利要求5所述的复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S10中，所述挤出机用于加热熔化所述高分子树脂的温度为180℃～250℃。

7.如权利要求5所述的复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S30中，所述挤出机剪切所述增强纤维，所述增强纤维保留的长度范围为0.1mm～5mm。

8.如权利要求7所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述增强纤维保留的长度范围为2mm～3mm。

9.如权利要求5所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机的主机转速为20Hz～50Hz。

10.一种冰箱，其特征在于，包括门体，所述门体的门壳采用如权利要求1-4任意一项所述的复合材料制成。