CN102675807A - 冰箱密封条用热塑性弹性体材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冰箱密封条用热塑性弹性体材料及其制备方法。该冰箱密封条用热塑性弹性体材料，包括以下按重量份数计算的组分：SEBS 20~40份，矿物油20~45份，聚乙烯20~50份，矿物填料5~20份，聚烯烃合金热塑性弹性体10~30份，紫外线吸收剂0.5~2份，防霉剂0.5~2份。该冰箱密封条用热塑性弹性体材料，具有低密度、环保、表面爽滑、手感柔软、加工工艺简单、焊接性能良好、产品设计灵活、耐寒和耐热性能优异，且具有更好的尺寸精度和表面细腻度，所以更加适合于挤出异型材和有吹气要求的冰箱密封条产品。

Description

冰箱密封条用热塑性弹性体材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体材料领域，特别是涉及一种冰箱密封条用热塑性弹性体材料及其制备方法。

背景技术

第一代冰箱密封条产品为热固性弹性体材料，它具有耐高温、耐油、耐溶剂、压缩永久变形低等诸多优点，但是存在着色困难、加工困难、且不可回收的缺点。

第二代冰箱密封条产品为PVC(聚氯乙烯)材料，PVC是一种非常好的材料，因为它耐用、廉价、老化降解非常慢、化学性能稳定、中性、无毒。然而由于PVC密封条的环保性问题，PVC密封条加工过程及后处理的有害性，及PVC在使用过程中耐低温性差等缺陷，使PVC密封条的应用受到了很大限制。

第三代冰箱密封条材料，鉴于第一第二代材料存在着这样那样的缺点，第三代热塑性弹性体材料应运而生，这种新型的热塑性弹性体材料，成为第三代冰箱用密封条材料的一个发展方向。

以聚丙烯为基材的热塑性弹性体，虽然具有诸多的优点，但是聚丙烯是一种熔体强度很差的材料，在挤出异型材特别是产品要求吹气的情况下，尺寸精度很难控制，做出来的产品厚度会偏薄很多，而且表面细腻感不好。

发明内容

基于此，有必要针对熔体强度差、表面细腻感不好及尺寸精度差等问题，提供一种熔体强度高、表面细腻及高尺寸精度的冰箱密封条用热塑性弹性体材料及其制备方法。

一种冰箱密封条用热塑性弹性体材料，包括以下按重量份数计算的组分：

SEBS                    20~40份；

矿物油                  20~45份；

聚乙烯                  20~50份；

矿物填料                5~20份；

聚烯烃合金热塑性弹性体  10~30份；

紫外线吸收剂            0.5~2份；及

防霉剂                  0.5~2份。

在其中一个实施例中，所述矿物油为闪点高于200℃的饱和直链烷烃油、环烷烃油中的一种或一种以上的混合物。

在其中一个实施例中，所述聚乙烯为熔融指数为2~6g/10min的线型低密度聚乙烯、熔融指数为2~6g/10min的高密度聚乙烯中的一种或一种以上的混合物。

在其中一个实施例中，所述矿物填料为碳酸钙、滑石粉、石膏粉、陶土、硫酸钡、云母粉、高岭土中的一种或一种以上的混合物。

在其中一个实施例中，所述聚烯烃合金热塑性弹性体是硬度为85A、熔融指数为0.3g/10min的深圳市盛嘉伦橡塑工业有限公司生产的GP610-85型聚烯烃合金热塑性弹性体。

在其中一个实施例中，还包括重量份数为0.1~1份的抗氧剂。

在其中一个实施例中，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或一种以上的混合物。

在其中一个实施例中，还包括重量份数为0.1~5份的润滑剂。

在其中一个实施例中，所述润滑剂为硅酮母粒、芥酸酰胺中的一种或一种以上的混合物。

一种冰箱密封条用热塑性弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：

将20~40重量份的SEBS放入卧式搅拌机内，均匀加入20~45重量份的矿物油，搅拌5~15min，将该混合物包装后，放置4天以上；

将混合物放入所述卧式搅拌机中，加入20~50重量份的聚乙烯和10~30重量份的聚烯烃合金热塑性弹性体，搅拌3~7min；

加入5~20重量份的矿物填料、0.5~2重量份的紫外线吸收剂、0.5~2重量份的防霉剂，搅拌5~15min至混合均匀，得到预混物；及

将所述预混物置于双螺杆挤出机中挤出、切粒，即得冰箱密封条用热塑性弹性体材料。

上述冰箱密封条用热塑性弹性体材料，以高熔体强度的聚乙烯原料替换低熔体强度的聚丙烯原料，除具有低密度、环保、表面爽滑、手感柔软、加工工艺简单、焊接性能良好、产品设计灵活、耐寒和耐热性能优异之外，使产品具有更好的尺寸精度和表面细腻度，所以更加适合于挤出异型材和有吹气要求的冰箱密封条产品；同时由于增加了聚烯烃合金热塑性弹性体组分，使材料的耐油耐溶剂性能进一步提高。

附图说明

图1为一实施方式的冰箱密封条用热塑性弹性体材料的制备方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一实施方式的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，包括以下按重量份数计算的组分：

SEBS                            20~40份；

矿物油                          20~45份；

聚乙烯                          20~50份；

矿物填料                        5~20份；

聚烯烃合金热塑性弹性体（TPV）   10~30份；

紫外线（UV）吸收剂              0.5~2份；及

防霉剂                          0.5~2份。

所述SEBS可以为本领域常用的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚弹性体。SEBS的来源可选自为中国岳化公司SEBS503、台湾台橡公司SEBS6151、日本旭化成公司SEBS N504、台湾李长荣公司SEBS9551以及美国科腾公司SEBS1651中的一种或一种以上的混合物。SEBS具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能，广泛用于高档弹性体生产的基体材料。

所述矿物油可以为本领域常用的矿物油，优选为闪点高于200℃的饱和直链烷烃油、环烷烃油中的一种或一种以上的混合物，如克拉玛依炼油厂KNH4006等环烷烃油、韩国双龙公司的500N饱和直链烷烃油。矿物油可以改善热塑性弹性体材料的流动性。

所述聚乙烯可以为本领域常用的聚乙烯，优选为熔融指数为2~6g/10min的线型低密度聚乙烯（LLDPE）、熔融指数为2~6g/10min的高密度聚乙烯（HDPE）中的一种或一种以上的混合物。聚乙烯可以提高产品的耐腐蚀、电绝缘性能，同时还能提高产品的熔体强度，从而使产品获得更稳定的尺寸精度。

所述矿物填料可以为本领域常用的矿物填料，优选为碳酸钙、滑石粉、石膏粉、陶土、硫酸钡、云母粉、高岭土中的一种或一种以上的混合物。矿物填料可以降低生产成本，提高产品的弯曲模量、抗张强度、延展性、抗剪切强度、抗冲击、抗压强度等性能。

所述TPV可以为本领域常用的TPV，优选为硬度为85A、熔融指数为0.3g/10min的深圳盛嘉伦的GP610-85型TPV。TPV具有良好的弹性，耐压缩变形性，耐环境、耐老化性，耐油耐溶剂性能。TPV应用温度范围广（-60~150℃），软硬度应用范围广(25A~54D)，而且具有易染色等优点，能够大大提高制品设计的自由度。

所述UV吸收剂可以为本领域常用的UV吸收剂，优选为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯（UV-770）、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑（UV-P）、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑（UV-326）中的一种或一种以上的混合物。UV吸收剂是屏障或抑制光氧化还原或光老化的过程，UV吸收剂可大大提高产品的耐候性能。

所述防霉剂可以为本领域常用的防霉剂，优选为日本洁而美客公司DAW502、AW10N、XAW10D、WHW10NS中的一种或一种以上的混合物。防霉剂的作用是对霉菌进行杀灭或抑制，防止应用对象霉变。

优选的，上述热塑性弹性体材料还包括0.1~1重量份的抗氧剂。

所述抗氧剂可以为本领域常用的抗氧剂，优选为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（抗氧剂168）、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）中的一种或一种以上的混合物。抗氧剂能防止聚合物材料氧化质变。

优选的，上述热塑性弹性体材料还包括0.1~5重量份的润滑剂。

所述润滑剂可以为本领域常用的润滑剂，优选为硅酮母粒、芥酸酰胺中的一种或一种以上的混合物，如道康宁公司的MB50-001、Ciba公司的Atmer 1753。润滑剂的主要作用是降低摩擦表面的摩擦损伤。

上述冰箱密封条用热塑性弹性体材料，以高熔体强度的聚乙烯原料替换低熔体强度的聚丙烯原料，除具有低密度、环保、表面爽滑、手感柔软、加工工艺简单、焊接性能良好、产品设计灵活、耐寒和耐热性能优异之外，使产品具有更好的尺寸精度和表面细腻度，所以更加适合于挤出异型材和有吹气要求的冰箱密封条产品；同时由于增加了TPV组分，使材料的耐油耐溶剂性能进一步提高。

同时，上述热塑性弹性体不含有毒助剂和游离的邻苯二甲酸盐，它能够满足不同国家制定的对产品重金属限制的要求。此外，该热塑性弹性体也能满足美国食品及药物管理局（FDA）对食品级材料的要求。因此，该热塑性弹性体材料适合用于冰箱用密封条领域。

请参阅图1，一实施方式的冰箱密封条用热塑性弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S100、将20~40重量份的SEBS放入卧式搅拌机内，均匀加入20~45重量份的矿物油，搅拌5~15min，将该混合物包装后，放置4天以上；

步骤S200、将混合物放入所述卧式搅拌机中，加入20~50重量份的聚乙烯和10~30重量份的聚烯烃合金热塑性弹性体，搅拌3~7min；

步骤S300、加入5~20重量份的矿物填料、0.5~2重量份的紫外线吸收剂、0.5~2重量份的防霉剂，搅拌5~15min至混合均匀，得到预混物；及

步骤S400、将所述预混物置于双螺杆挤出机中挤出、切粒，即得冰箱密封条用热塑性弹性体材料。

优选的，将所述预混物倒入同向双螺杆挤出机的料斗中，通过同向双螺杆剪切和分散，切粒，过振动筛，吹干，冷却，包装，即得冰箱密封条用热塑性弹性体材料。

优选的，在加入矿物填料、紫外线吸收剂、防霉剂时，还可以加入0.1~1重量份的抗氧剂及0.1~5重量份的润滑剂。

上述制备方法具有以下优点：

1、该制备方法技术先进，使用所述弹性体材料生产过程中，可直接挤出成型，不需高温硫化，挤出过程没有有毒气体分解，不会腐蚀生产设备，简化了生产工艺，生产过程中的边角余料以及使用后的废弃物可回收再利用。使得该制备方法投资小、能耗低。

2、将SEBS与矿物油混合物放置4天以上，可以让SEBS充分吸收矿物油，减少生产过程中出现塑化不均匀的现象，从而提高生产效率。同时实验证明，放置时间低于4天的物料在生产过程中仍容易出现塑化不均匀的现象。

3、由于同向双螺杆挤出机具有输送效率高、分散混合能力强、自洁性好、物料在机内停留时间分布均匀等优点，使本制备方法的效率得到提高。

下面结合实施例，对本发明作进一步的阐述。

实施例1

将33重量份的SEBS YH503放入卧式搅拌机内，均匀加入32重量份的矿物油KNH4006，搅拌10min，将该混合物包装后，放置4天。

将混合物放入卧式搅拌机中，加入18重量份的LLDPE7042、5重量份的HDPE5000S和10重量份的GP610-85，搅拌5min。

加入10重量份碳酸钙、0.3重量份抗氧剂168、0.3重量份抗氧剂1076、0.5重量份UV-P、0.5重量份DAW502和2重量份MB50-001，搅拌10min至混合均匀，得到预混物。

将所述预混物置于双螺杆挤出机中挤出、切粒，即得冰箱密封条用热塑性弹性体材料。

实施例2

将35重量份的SEBS YH503放入卧式搅拌机内，均匀加入32重量份的矿物油KNH4006，搅拌8min，将该混合物包装后，放置5天。

将混合物放入卧式搅拌机中，加入20重量份的LLDPE7042、4重量份的HDPE5000S和15重量份的GP610-85，搅拌5min。

加入12重量份石膏粉、0.3重量份抗氧剂168、0.3重量份抗氧剂1076、0.5重量份UV-P、0.5重量份DAW502和2重量份MB50-001，搅拌8min至混合均匀，得到预混物。

将所述预混物倒入同向双螺杆挤出机的料斗中，通过同向双螺杆剪切和分散，切粒，过振动筛，吹干，冷却，包装，即得冰箱密封条用热塑性弹性体材料。

实施例3

将32重量份的SEBS YH503放入卧式搅拌机内，均匀加入31重量份的矿物油KNH4006，搅拌13min，将该混合物包装后，放置6天。

将混合物放入卧式搅拌机中，加入5重量份的LLDPE7042、18重量份的HDPE5000S和20重量份的GP610-85，搅拌6min。

加入15重量份云母粉、0.3重量份抗氧剂168、0.3重量份抗氧剂1076、0.5重量份UV-P、0.5重量份DAW502和2重量份MB50-001，搅拌7min至混合均匀，得到预混物。

将所述预混物置于双螺杆挤出机中挤出、切粒，即得冰箱密封条用热塑性弹性体材料。

实施例4

将20重量份的SEBS6151放入卧式搅拌机内，均匀加入20重量份的矿物油5000N，搅拌5min，将该混合物包装后，放置4天。

将混合物放入卧式搅拌机中，加入16重量份的LLDPE218W、4重量份的HDPE3364和13重量份的GP610-85，搅拌3min。

加入5重量份陶土、0.1重量份抗氧剂1010、1重量份UV-770、1重量份AW10N和0.1重量份Atemer 1753，搅拌5min至混合均匀，得到预混物。

将所述预混物倒入同向双螺杆挤出机的料斗中，通过同向双螺杆剪切和分散，切粒，过振动筛，吹干，冷却，包装，即得冰箱密封条用热塑性弹性体材料。

实施例5

将40重量份的SEBS9551放入卧式搅拌机内，均匀加入45重量份的矿物油5000N，搅拌15min，将该混合物包装后，放置9天。

将混合物放入卧式搅拌机中，加入32重量份的LLDPE218W、18重量份的HDPE3364和30重量份的GP610-85，搅拌7min。

加入20重量份高岭土、1重量份抗氧剂1076、2重量份UV-326、2重量份XAW10D和5重量份Atemer 1753，搅拌15min至混合均匀，得到预混物。

将所述预混物倒入同向双螺杆挤出机的料斗中，通过同向双螺杆剪切和分散，切粒，过振动筛，吹干，冷却，包装，即得冰箱密封条用热塑性弹性体材料。

实施例6

将38重量份的SEBS1651放入卧式搅拌机内，均匀加入40重量份的矿物油5000N，搅拌13min，将该混合物包装后，放置5天。

将混合物放入卧式搅拌机中，加入35重量份的HDPE3364和23重量份的GP610-85，搅拌6min。

加入13重量份硫酸钡、1.5重量份UV-770、1.5重量份WHW10NS，搅拌9min至混合均匀，得到预混物。

将所述预混物置于双螺杆挤出机中挤出、切粒，即得冰箱密封条用热塑性弹性体材料。

上述实施例的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，其主要性能的测试结果如表1所示。

表1 弹性体材料性能测试结果

由上表可知，本发明的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，具有优异的力学性能，耐低温、耐高温性能良好，弹性回复好，适合于冰箱密封条领域。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种冰箱密封条用热塑性弹性体材料，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：

SEBS                    20~40份；

矿物油                  20~45份；

聚乙烯                  20~50份；

矿物填料                5~20份；

聚烯烃合金热塑性弹性体  10~30份；

紫外线吸收剂            0.5~2份；及

防霉剂                  0.5~2份。

2.根据权利要求1所述的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，其特征在于，所述矿物油为闪点高于200℃的饱和直链烷烃油、环烷烃油中的一种或一种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，其特征在于，所述聚乙烯为熔融指数为2~6g/10min的线型低密度聚乙烯、熔融指数为2~6g/10min的高密度聚乙烯中的一种或一种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，其特征在于，所述矿物填料为碳酸钙、滑石粉、石膏粉、陶土、硫酸钡、云母粉、高岭土中的一种或一种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，其特征在于，所述聚烯烃合金热塑性弹性体是硬度为85A、熔融指数为0.3g/10min的深圳市盛嘉伦橡塑工业有限公司生产的GP610-85型聚烯烃合金热塑性弹性体。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，其特征在于，还包括重量份数为0.1~1份的抗氧剂。

7.根据权利要求6所述的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，其特征在于，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或一种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，其特征在于，还包括重量份数为0.1~5份的润滑剂。

9.根据权利要求8所述的冰箱密封条用热塑性弹性体材料，其特征在于，所述润滑剂为硅酮母粒、芥酸酰胺中的一种或一种以上的混合物。

10.一种冰箱密封条用热塑性弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将20~40重量份的SEBS放入卧式搅拌机内，均匀加入20~45重量份的矿物油，搅拌5~15min，将该混合物包装后，放置4天以上；

将混合物放入所述卧式搅拌机中，加入20~50重量份的聚乙烯和10~30重量份的聚烯烃合金热塑性弹性体，搅拌3~7min；

加入5~20重量份的矿物填料、0.5~2重量份的紫外线吸收剂、0.5~2重量份的防霉剂，搅拌5~15min至混合均匀，得到预混物；及

将所述预混物置于双螺杆挤出机中挤出、切粒，即得冰箱密封条用热塑性弹性体材料。

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