高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒、複合板材和製冷設備內膽的製作方法

2023-05-01 22:19:11 3

專利名稱：高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒、複合板材和製冷設備內膽的製作方法
技術領域：
本發明涉及製冷設備製造領域，尤其是涉及一種用於製備製冷設備內膽的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒、高抗衝聚苯乙烯複合板材以及製冷設備內膽。
背景技術：
冰箱內膽材料主要的有丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABQ和高抗衝聚苯乙烯 (HIPQ。其中ABS內膽成本較高，且普通ABS內膽不耐氫化氟烷烴(HFC)類發泡劑(例如， HFC-365mffc、HFC-245fa、HFC-134a、HFC-227ea、HFC-236fa、HFC-152a、HFC-125 等)或含有 HFC類發泡劑的混合發泡體系腐蝕，易造成開裂等不良，存在較高的品質風險。另一方面，普通HIPS擠板級材料，雖然抗上述發泡劑性能有所提高，但仍然存在一定程度的內膽開裂風險。此外，HIPS擠板材料通常由HIPS本色料、色母、回料組成，由於回料及色母中的大量填料的影響，板材的機械性能如衝擊強度和斷裂伸長率下降，故而開裂風險偏大。為降低開裂風險，需要增加板材厚度，此外還需要適當地控制回料比例，這將導致成本增加。

發明內容
本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出一種高抗衝聚苯乙烯材料用增韌色母粒，其和高抗衝聚苯乙烯材料之間相容性好，且能對對高抗衝聚苯乙烯材料染色的同時能夠提高高抗衝聚苯乙烯板材的強度。本發明的另一個目的在於提出一種高抗衝聚苯乙烯複合板材，具有高韌性、抗開裂、抗腐蝕效果。本發明的在一個目的在於提出一種成本低、韌性好、抗開裂、抗腐蝕的製冷設備內膽。根據本發明第一方面的實施例提出的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，含有增韌劑25 85重量份；軟化劑10 50重量份；基料10 50重量份；和色粉5 35重量份。根據本發明上述實施例的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，由於以增韌劑代替常用色母中的載體，因此在對高抗衝聚苯乙烯進行染色的同時對其具有增韌作用。優選地，含有增韌劑40 70重量份；軟化劑10 40重量份；基料10 40重量份；和色粉5 25重量份。其中，所述增韌劑起到提高HIPS韌性、抗開裂作用。由於下述材料和HIPS具有良好的相容性，所述增韌劑可以為選自下述材料中的一種或多種，例如丁基橡膠、橡膠接枝丁二烯聚合物、聚丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIQ、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBQ、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/ 丙烯嵌段共聚物、橡膠接枝苯乙烯共聚物、丁苯橡膠接枝聚苯乙烯共聚物。其中，由於SBS 與HIPS結構相似，具有良好的相容性，故而優選。所述軟化劑在加工時可有效地改善各組分之間的分散型，降低熔體內的摩擦、提高材料的伸長率回彈性等工藝性能，在加工中起到軟化、增塑、增粘、補強、抗老化作用，這要求其和增韌劑以及HIPS之間具有良好的相容性。本發明實施例中所使用的軟化劑可以為選自白油、芳烴油、環烷油、脂肪油系軟化劑、脂肪酸類化合物中的一種或多種。其中，由於白油、環烷油與SBS以及HIPS具有良好的相容性，故而優選。所述基料在加工時可以有效地改善各組分之間的相容性。本發明實施例中所使用的基料為選自HIPS、線性聚乙烯(LLDPE)、高壓聚乙烯(HDPE)、低壓聚乙烯(LDPE)、醋酸乙烯酯(EVA)中的一種或多種。所述色粉起到對HIPS按照產品的使用情況進著色的作用。所述色粉可以是通常 HIPS所用的色粉，例如鈦白粉、炭黑、鉻酸鹽類顏料、銀粉中的一種或多種。在本發明的一些實施例中，所述增韌劑為苯乙烯_丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述軟化劑為環烷油、或白油、或其混合物；所述基料為HIPS ；所述色粉為鈦白粉或炭黑。在本發明的一些實施例中，高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒中進一步含有1 7重量份的偶聯劑。作為偶聯劑可以使用矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或多種。 偶聯劑的使用可以改善各組成之間的相容性，增強各組成之間界面的粘合力，從而有助於提高材料的力學性能。此外，還可以含有總量為1 10重量份的其他添加劑，例如抗氧劑、潤滑劑、抗紫夕卜線齊 、填料、相容齊 、成核劑等。上述高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒的成型方法沒有特殊的限制，例如可以採用塑膠材料生產領域所常用的擠出法成型。具體地，可以按配比稱取上述所有物料並在混合、乾燥後通過長徑比較高(L/D>30)的同向雙螺杆擠出造粒機組混煉製得。也可以先將除色粉之外的原料混煉製成高效彈性體之後，在其中添加色份並進一步通過同向雙螺杆擠出造粒機組混煉製得。根據本發明第二方面實施例提出的高抗衝聚苯乙烯複合板材，由5 15wt%的增韌色母粒和95 85襯％的高抗衝聚苯乙烯構成，所述增韌色母粒為本發明任一實施例的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒。根據本發明上述實施例的高抗衝聚苯乙烯複合板材，強度明顯提高，因此能降低板材厚度，減少材料用量。另外，可明顯提高擠板材料中的回料配比，甚至於可以全部採用回料。並且，通過控制增韌色母料的添加比例，可以調整板材性能以符合不同要求。進一步，由於增韌母料密度較低，可以降低同尺寸複合板材進而由該複合板材所生產的內膽的重量。其中，高抗衝聚苯乙烯可以為普通擠板級HIPS，例如揚巴產HIPS2710、陶氏化學 HIPS1173、道達爾石化HIPS8265、雪佛龍HIPS D6007、韓國錦湖化學產HIPS425EP等。此外， 高抗衝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回料構成。具體地，可以將上述任意實施例的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒5 15wt%和高抗衝聚苯乙烯原料95 85wt%混合均勻後通過乾燥、熔融、擠板製得。根據本發明第三方面實施例的製冷設備內膽，由上述實施例的高抗衝聚苯乙烯複合板材製備得到。
根據本發明上述實施例的製冷設備內膽，生產成本低，且能較好地適用於以HFC 類發泡劑或含有HFC類發泡劑的多元混合發泡體系，解決普通HIPS內膽開裂問題。由高抗衝聚苯乙烯複合板材製備製冷設備內膽的方法沒有特殊的限制，例如，可以採用真空熱成型法得到。本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例。需要說明的是，下面所描述的實施例是示例性的， 僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。此外，本發明提供了的各種特定的工藝、操作和材料的示例，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用性和/或其他材料的使用。實施例11)製備HIPS用增韌白色母粒I組成SBS_1301(嶽陽市巴陵佳雲石化有限公司產)38重量份HIPS 2710 (揚子巴期夫產)20重量份白環烷油KG16C(新疆克拉瑪依煉油廠)20重量份鈦白粉(R型) 18重量份抗氧劑(1010 DLTP = 1:2) 20重量份偶聯劑(鈦酸酯類)1. 0重量份潤滑劑(硬脂酸鹽)1. 5重量份按配方要求，先稱取SBS物料加到混料機中。再稱取白環烷油，邊攪拌邊加入到混料機中與SBS混合均勻。最後將稱量好的其它物料加入混料機中混勻。此後，用同向雙螺杆擠出機造粒，水冷拉條方式切粒，得到增韌白色母粒。2)製備HIPS複合板材稱取上述增韌白色母粒8重量份，普通HIPS擠出級材料(揚巴產HIPS2710)92重量份，在混勻、乾燥後通過擠板法(擠出溫度為180°C 230°C )製備HIPS複合板材。通過測試得知，相比於原料的HIPS擠出級材料而言，所得板材缺口衝擊強度提高 30 %，斷裂伸長率提高25 %，其它強度變化不大。實施例2 1)製備增韌母料組成 SBS1401 60重量份白環烷油KN4010 30重量份 白油 10重量份按配方稱取SBS加到混料機中，然後稱取環烷油和白油，分別邊攪拌邊加到SBS中混合均勻，待環烷油和白油等液態物料被SBS充分吸收後用同向雙螺杆擠出機造粒，磨麵熱切粒，得到增韌母料。
2)製備HIPS用增韌白色母粒II組成增韌母料50重量份HIPS 2710 (揚子巴期夫產)25重量份鈦白粉(R型)19重量份白環烷油KG16C1重量份抗氧劑(1010 DLTP = I 2) 1. 5 重量份 偶聯劑(鈦酸酯類)2重量份潤滑劑(硬脂酸)1. 5重量份按上述配比，先稱取由上述1)所得的增韌母料加入攪拌機中，再將作為助染劑的環烷油邊攪拌邊加入，然後將鈦白粉和其它物料邊攪拌邊加入，待混合均勻後出料，用單螺杆或雙螺杆擠出造粒。3)製備HIPS複合板材稱取上述HIPS用增韌白色母粒II 10重量份，普通HIPS擠出級材料(陶氏化學 HIPS1173)90重量份，在混勻、乾燥後通過擠板法(擠出溫度同上)製備HIPS複合板材。通過測試得知，相比於原料的HIPS擠出級材料而言，所得板材缺口衝擊強度提高 45 %左右，斷裂伸長率提高35 %左右，其它強度變化不大。實施例3DHIPS用增韌黑色母粒III組成SBS140140 重量份HIPS2710(揚子巴期夫)20重量份深色環烷油20重量份碳黑15重量份抗氧劑(1010 DLTP = 1:2) 1. 5 重量份偶聯劑(鈦酸酯類)1. 0重量份潤滑劑(硬脂酸鹽)2. 5重量份將上述組成以與實施例1相同的方法製備，得到HIPS用增韌黑色母粒III。實施例41)製備HIPS複合板材組成揚巴產HIPS271050重量份HIPS擠板與吸塑邊角回料 42重量份HIPS用增韌白色母粒I8重量份按配比稱取上述各物料並混合均勻，此後乾燥、擠板，得到HIPS複合板材。通過測試得知，相比於HIPS2710而言，所得HIPS複合板材衝擊強度提高約30%，斷裂伸長率提高約 20%。2)製備HIPS白色箱膽將上述HIPS複合板材通過真空熱成型方法製備得到HIPS白色箱膽。所得的白色冰箱內膽各項性能符合企業標準。實施例5組成雪佛龍HIPS D600730重量份HIPS回料65重量份HIPS用增韌白色母粒II 5重量份按上述配比稱取各物料並混合、乾燥、擠板、吸塑，製得白色冰箱門膽。所得門膽各項性能符合企業標準。實施例6製備減薄白色箱膽DOW 產 HIPS117360 重量份HIPS回料30重量份HIPS用增韌白色母粒I 10重量份將上述物料按配比混合、乾燥，並相比於常規厚度而言減薄10%擠板、吸塑，得到減薄白色箱膽。經測試，所得箱膽符合企標標準。實施例7製備全回料白色門膽將HIPS板材及吸塑邊角回料90重量份、HIPS用增韌白色母粒I 10重量份進行混合、乾燥、擠板、吸塑，得到白色門膽。經測試，所製得的白色門膽各項性能滿足企業標準。實施例8製備酒櫃黑色箱膽稱取韓國錦湖HIPS-425EP 50重量份、HIPS黑色回料45重量份，HIPS用增韌黑色母粒III 5重量份，經混料、乾燥、擠板、吸塑後得到酒櫃黑色箱膽。經測試，所得的酒櫃黑色箱膽滿足企業標準。實施例9製備冰箱用黑色箱膽稱取道達爾HIPS826550重量份、黑色HIPS回料45重量份、HIPS用增韌黑色母粒 III5重量份，經混合、乾燥、擠板、吸塑後得到冰箱用黑色箱膽。經測試，所得的冰箱用黑色箱膽滿足企業標準。在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。儘管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求
1.一種高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，其特徵在於，含有 增韌劑25 85重量份；軟化劑10 50重量份； 基料 10 50重量份； 色粉 5 35重量份。
2.根據權利要求1所述的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，其特徵在於，含有 增韌劑40 70重量份；軟化劑10 40重量份； 基料 10 40重量份； 色粉 5 25重量份。
3.根據權利要求1所述的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，其特徵在於，所述增韌劑為選自丁基橡膠、橡膠接枝丁二烯聚合物、聚丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物、橡膠接枝苯乙烯共聚物、丁苯橡膠接枝聚苯乙烯共聚物中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，其特徵在於，所述軟化劑為選自白油、芳烴油、環烷油、脂肪油系軟化劑、脂肪酸類化合物中的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，其特徵在於，所述基料為選自高抗衝聚苯乙烯、線性聚乙烯、高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、醋酸乙烯酯中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，其特徵在於，所述色粉為選自鈦白粉、炭黑、鉻酸鹽類顏料、銀粉中的一種或多種。
7.根據權利要求1所述的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，其特徵在於， 所述增韌劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述軟化劑為環烷油、或白油、或其混合物， 所述基料為高抗衝聚苯乙烯， 所述色粉為鈦白粉或炭黑。
8.根據權利要求1所述的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，其特徵在於，進一步含有1 7重量份的偶聯劑。
9.一種高抗衝聚苯乙烯複合板材，其特徵在於，由5 15wt%的增韌色母粒和95 85wt%的高抗衝聚苯乙烯構成，所述增韌色母粒為權利要求1 8任一項所述的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒。
10.一種製冷設備內膽，其特徵在於，所述製冷設備內膽由權利要求9所述的高抗衝聚苯乙烯複合板材製備得到。
全文摘要
本發明公開了高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒、複合板材和製冷設備內膽，所述高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒含有增韌劑25～85重量份；軟化劑10～50重量份；基料10～50重量份；色粉5～35重量份。根據本發明的高抗衝聚苯乙烯用增韌色母粒，由於以增韌劑代替常用色母中的載體，能夠在對高抗衝聚苯乙烯進行染色的同時對其具有增韌作用。根據本發明的高抗衝聚苯乙烯複合板材，強度明顯提高，因此能降低板材厚度減少材料用量；可明顯提高擠板材料中的回料配比，甚至於可以全部採用回料；通過控制增韌色母料的添加比例，可以調整板材性能以符合不同要求；由於增韌母料密度較低，可以降低同尺寸複合板材進而由該複合板材所生產的內膽的重量。
文檔編號C08K3/04GK102153829SQ20111000665
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月4日 優先權日2011年1月4日
發明者任媛媛, 張世國, 文堅, 曹家漢, 江敏, 王海超, 隋銀國, 項靈芝 申請人:合肥華凌股份有限公司, 合肥美的榮事達電冰箱有限公司