CN114672107A - 一种dehtp环保增塑剂改性pvc冰箱门封配方及其制备方法 - Google Patents

一种dehtp环保增塑剂改性pvc冰箱门封配方及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DEHTP改性冰箱PVC门封材料配方及制备方法，属于高分子材料领域。PVC门封材料配方，包括以下重量份的物质：PVC 100重量份；复合增塑剂70～80重量份；填充剂20～80重量份；稳定剂1～5重量份；其他辅料0.2‑2重量份；其中复合增塑剂由DEHTP和ESO组成，二者配比为DEHTP:ESO＝5:9～3:1。与现有的含DOTP或TOTM配方相比，本发明中的含DEHTP的复合增塑剂与PVC具有良好的相容性，增塑效率明显提高；复合增塑剂与PVC中的其他各组份之间有良好的协同作用，所得制品放置70天后表面无白色析出物，本发明所得制品耐迁移性能明显高于含DOTP或TOTM配方制得的样品，且具有更优异的热老化稳定性。

Description

一种DEHTP环保增塑剂改性PVC冰箱门封配方及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种DEHTP环保增塑剂改性PVC冰箱门封配方及其制备方法。
背景技术
用于冰箱、冷柜等冷藏装置的门封条是指用在所述装置门体和箱体之间用来密封的一种配件，它由两部分组成，一部分是软质聚合物外套，另一部分是磁性胶条。目前，用于冰箱等冷藏装置上的门封条的聚合物外套基本都采用软质PVC(聚氯乙烯)材料。
在PVC冰箱门封条加工成型的过程中，增塑剂是必不可少的添加剂。目前在该体系中常用的增塑剂主要由ESO(环氧大豆油)、DOS(癸二酸二辛酯)、DOA(已二酸二辛酯)、DINP(邻苯二甲酸二任酯)、DOP(邻苯二甲酸二辛酯)、苯甲酸一缩二乙二醇酯、ATBC(乙酰化柠檬酸三丁酯)、DOTP(对苯二甲酸二辛酯)、TOTM(偏苯三酸三(2-乙基己酯))、聚酯等增塑剂复配而成。然而，现有的增塑剂配方存在以下缺陷：增塑剂与PVC相容性较差，易发生增塑剂迁移和析出，从而导致PVC门封材料冒油和形成白霜；另外，现有的大部分配方形成的PVC冰箱门封热老化性能仍有待提高，产品无法达到欧盟法规的要求。
发明内容
为了克服现有配方存在的问题，本发明提供一种利用DEHTP(对苯二甲酸二(2-丙基)庚酯)环保增塑剂来改性PVC冰箱门封的配方及其制备方法，所制备的PVC冰箱门封具有良好的热老化和耐迁移性能。
本发明的第一目的在于提供一种环保型冰箱门封复合材料，包括以下重量份的物质：
Figure BDA0003595894080000011
其中复合增塑剂由DEHTP和ESO组成，二者配比为DEHTP:ESO＝5:9～3:1。
作为本发明的一种实施方式，所述填充剂为碳酸钙微球，其粒径范围为10～15μm。
作为本发明的一种实施方式，所述稳定剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、水滑石、季戊四醇、亚磷酸酯、β-二酮、1010抗氧剂中的至少一种。
作为本发明的一种实施方式，所述其他辅料为润滑剂和抗菌防霉剂中的至少一种。
作为本发明的一种实施方式，所述润滑剂选自选自硬脂酸、石蜡或PE腊。
作为本发明的一种实施方式，所述抗菌防霉剂选自DCOIT、ZPT或OIT。
本发明的第二目的在于提供一种前述的环保型冰箱门封复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例将PVC、稳定剂和其他辅料加入高速混料锅中混合，接着将已加温至50℃的提前按比例配置好的复合增塑剂全部盛入增塑剂储料筒内，缓缓加入高速混料锅内，直至100℃时将复合增塑剂全部加完，混至105℃时按比例加入填充剂，当高速混料锅的温度升至110-120℃时出料，得到干爽均匀的混合粉料；
(2)将混合粉料输送至开启的双螺杆挤出机或密炼机内进行混炼，接着将混炼后的物料输送至单螺杆成型挤出机内挤出成型，最后热切得环保型冰箱门封复合材料。
作为本发明的一种实施方式，步骤(2)中的混炼的温度为95-140℃，挤出成型的温度为100-140℃。
本发明的第三目的在于提供前述的环保型冰箱门封复合材料在冷藏装置可开合密封件中的应用。
本发明的有益效果：
(1)本发明通过将DEHTP(对苯二甲酸二(2-丙基)庚酯)与ESO复配作为复合增塑剂，通过在PVC中添加填充剂、稳定剂及其他辅料，结合特定的DEHTP与ESO配比，使得复合增塑剂与PVC中的其他各组份之间有良好的协同作用，产生预料不到的技术效果：所得制品放置70天后表面无白色析出物，本发明所得制品耐迁移性能明显高于含DOTP或TOTM配方制得的样品；同时还能够很好地满足硬度在68-72A、HIPS板迁移不大于15mg、PCM板粘连力不超过17N、热老化在±3.0％以内、断裂伸长率>280％的冰箱门封制品的使用需求。
(2)本发明的PVC冰箱门封制品具有优异的热老化稳定性。
(3)本发明研究发现，将DEHTP的选择是至关重要的，采用其他类型的对苯二甲酸酯类增塑剂，则会导致耐迁移性能明显下降，同时制品的硬度、HIPS板迁移量、PCM板粘连力、耐热老化性能均达不到冰箱门封制品的使用要求，无法实现本发明的预期效果。
(4)本发明中的含DEHTP的复合增塑剂与PVC具有良好的相容性，与现有的含DOTP或TOTM配方相比，增塑效率明显提高。
附图说明
图1为本发明制得的PVC冰箱门封制品放置70天后的照片，表面无白色析出物或冒油现象。
图2为对照例5采用其他类型的对苯二甲酸酯类增塑剂制得的环保型冰箱门封复合材料制品放置30天表面出现白色析出物的照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例及对比例中碳酸钙微球的粒径范围为10～15μm。
实施例1
一种环保型冰箱门封复合材料，采用DEHTP环保增塑剂改性PVC冰箱门封配方，由以下重量份的物质组成：
Figure BDA0003595894080000031
所述环保型冰箱门封复合材料的制备方法如下：
(1)将PVC、硬脂酸钙、石蜡和抗菌防霉剂DCOIT加入高速混料锅中，低速混合3min；
(2)将DEHTP(对苯二甲酸二(2-丙基)庚酯)和ESO(环氧大豆油)按照上述配比混匀得到复合增塑剂，将复合增塑剂加热至50℃，然后盛入增塑剂储料筒内；
(3)将复合增塑剂缓缓加入高速混料锅内，直至100℃时将复合增塑剂全部加完；混至105℃时加入配方比例的填充剂(碳酸钙微球)；当高速混料锅的温度升至110-120℃时出料，得到干爽均匀的混合粉料；
(4)将混合粉料输送至开启的双螺杆挤出机或密炼机内进行混炼，挤出加工温度控制范围在95-140℃；再将混炼后的物料输送至单螺杆成型挤出机内，成型温度为100-140℃，最后热切得环保型冰箱门封复合材料。
实施例2
按照实施例1的环保型冰箱门封复合材料的制备方法，区别仅在于，DEHTP与ESO的重量份调整为：
DEHTP 35重量份；
ESO 35重量份。
实施例3
按照实施例1的环保型冰箱门封复合材料的制备方法，区别仅在于，DEHTP与ESO的重量份调整为：
DEHTP 45重量份；
ESO 25重量份。
实施例4
按照实施例1的环保型冰箱门封复合材料的制备方法，区别仅在于，DEHTP与ESO的重量份调整为：
DEHTP 60重量份；
ESO 20重量份。
实施例5
按照实施例1的环保型冰箱门封复合材料的制备方法，区别仅在于，DEHTP、ESO、碳酸钙微球的重量份调整为：
DEHTP 35重量份；
ESO 35重量份；
碳酸钙微球 60重量份。
对比例1
参照实施例1的环保型冰箱门封复合材料的制备方法及配方，区别仅在于，将由DEHTP和ESO组成的复合增塑剂调整为单一的ESO，同时维持增塑剂的总添加量保持与实施例1相同，即：
改性PVC冰箱门封配方，由以下重量份的物质组成：
Figure BDA0003595894080000051
对比例2
参照实施例1的环保型冰箱门封复合材料的制备方法及配方，区别仅在于，将由DEHTP和ESO组成的复合增塑剂调整为单一的DEHTP，同时维持增塑剂的总添加量保持与实施例1相同，即：
改性PVC冰箱门封配方，由以下重量份的物质组成：
Figure BDA0003595894080000052
对比例3
参照实施例2的环保型冰箱门封复合材料的制备方法及配方，区别仅在于，将DEHTP替换为DOTP(对苯二甲酸二辛酯)，即：
改性PVC冰箱门封配方，由以下重量份的物质组成：
Figure BDA0003595894080000053
对比例4
参照实施例2的环保型冰箱门封复合材料的制备方法及配方，区别仅在于，将DEHTP替换为TOTM(偏苯三酸三(2-乙基己酯))，即：
改性PVC冰箱门封配方，由以下重量份的物质组成：
Figure BDA0003595894080000061
对比例5
参照实施例2的环保型冰箱门封复合材料的制备方法及配方，区别仅在于，将DEHTP替换为其他类型的对苯二甲酸酯类增塑剂，例如对苯二甲酸二异壬酯。
一、性能测试一：观察各实施例及对比例制得的环保型冰箱门封复合材料制品转进PE自封袋中，勿封口，在温度为5±1℃，湿度40±3％的环境中放置一段时间，观察有无白色析出物和有无冒油现象。
结果表明实施例1-5，制得的环保型冰箱门封复合材料制品放置70天后表面仍无白色析出物(如图1所示)且无冒油现象，说明本发明的配方组分间相容性良好，特别是含DEHTP的复合增塑剂与PVC具有良好的相容性，本发明制得的环保型冰箱门封复合材料制品耐迁移性能和稳定性良好。而对比例1的单独ESO作为增塑剂制得的环保型冰箱门封复合材料制品放置30天内表面出现白色析出物或冒油现象；对比例2的单独DEHTP作为增塑剂制得的环保型冰箱门封复合材料制品放置30天后表面出现白色析出物或冒油现象；由此可知，DEHTP与ESO按比例复配后，相较于单独的DEHTP或单独的ESO作为增塑剂，能够显著延缓增塑剂迁移和析出，及改善由此导致的PVC门封材料冒油和形成白霜的问题。
对比例3的DOTP与ESO组成的复合增塑剂制得的环保型冰箱门封复合材料制品放置30天后表面出现白色析出物或冒油现象；对比例4的DOTP与ESO组成的复合增塑剂制得的环保型冰箱门封复合材料制品放置30天后表面出现白色析出物或冒油现象。对比例5采用其他类型的对苯二甲酸酯类增塑剂制得的环保型冰箱门封复合材料制品放置30天后表面出现白色析出物或冒油现象，说明采用其他类型的对苯二甲酸酯类增塑剂，无法实现本发明的预期效果。
二、性能测试二：
为了更好地满足冰箱门封的使用需求，要求冰箱门封的硬度在68-72A、HIPS板迁移不大于15mg、PCM板粘连力不超过17N、热老化在±3.0％以内、断裂伸长率>280％。
表1各实施例及对比例制得的环保型冰箱门封复合材料制品的性能检测对比
Figure BDA0003595894080000071
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种环保型冰箱门封复合材料，其特征在于，包括以下重量份的物质：
Figure FDA0003595894070000011
其中复合增塑剂由DEHTP和ESO组成，二者配比为DEHTP:ESO＝5:9～3:1。
2.根据权利要求1所述的环保型冰箱门封复合材料，其特征在于，所述填充剂为碳酸钙微球，其粒径范围为10～15μm。
3.根据权利要求1所述的环保型冰箱门封复合材料，其特征在于，所述稳定剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、水滑石、季戊四醇、亚磷酸酯、β-二酮、1010抗氧剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的环保型冰箱门封复合材料，其特征在于，所述其他辅料为润滑剂和抗菌防霉剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的环保型冰箱门封复合材料，其特征在于，所述润滑剂选自选自硬脂酸、石蜡或PE腊。
6.根据权利要求4或5所述的环保型冰箱门封复合材料，其特征在于，所述抗菌防霉剂选自DCOIT、ZPT或OIT。
7.一种权利要求1～6中任意一项所述的环保型冰箱门封复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按比例将PVC、稳定剂和其他辅料加入高速混料锅中混合，接着将已加温至50℃的提前按比例配置好的复合增塑剂全部盛入增塑剂储料筒内，缓缓加入高速混料锅内，直至100℃时将复合增塑剂全部加完，混至105℃时按比例加入填充剂，当高速混料锅的温度升至110-120℃时出料，得到干爽均匀的混合粉料；
(2)将混合粉料输送至开启的双螺杆挤出机或密炼机内进行混炼，接着将混炼后的物料输送至单螺杆成型挤出机内挤出成型，最后热切得环保型冰箱门封复合材料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)中的混炼的温度为95-140℃，挤出成型的温度为100-140℃。
9.权利要求1～6中任意一项所述的环保型冰箱门封复合材料在冷藏装置可开合密封件中的应用。
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