CN103319839A - 一种耐低温的冰箱内胆及其制备方法和应用 - Google Patents

一种耐低温的冰箱内胆及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐低温的冰箱内胆，所述的内胆包括以下组分，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、热塑性弹性体和色母；所述的热塑性弹性体包括苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体中一种或几种。本发明所获得的冰箱内胆的脆化温度低，且在-65℃的情况下任然能保持很高的韧性，从而更好的适应深冷冰箱的使用。

Description

一种耐低温的冰箱内胆及其制备方法和应用
技术领域
    本发明涉及冰箱内胆，更具体地，涉及一种耐低温的冰箱内胆及其制备方法和应用。 
背景技术
    热塑性弹性体：英文简称TPE或者TPR，是一种在常温下显示橡胶弹性，在高温下能够塑化成型的高分子材料，又称人造橡胶。 
    深冷冰箱，又称深冷冰柜、超低温冰箱，通常是指储藏温度低于-18℃的一种特殊用途冰箱，既可用于在低温或超低温环境下对某些特殊样品进行性能试验、可靠性试验，又可用于特殊材料、温度敏感电子物料、生物制品、医疗药剂的长期保存。按储藏温度划分，可以把储藏温度在-20℃～-65℃范围内的深冷冰箱称为轻度深冷冰箱，将储藏温度低于-65℃的深冷冰箱称为高度深冷冰箱。 
    内胆是支撑和构成箱体轮廓的重要结构，也是使用最频繁的工作部件之一，因此是冰箱箱体中一种重要的结构件，其性能的优劣直接决定了冰箱的使用可靠性和寿命的长度。对于高度深冷冰箱来说，其内胆一般由不锈钢或压花铝材料制作，对于轻度深冷冰箱来说，内胆材料呈现多样性，主要包括ABS塑料（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、不锈钢和压花铝等，其中，ABS塑料由于具有成本优势，而且易于加工成型、成型内胆形状复杂、生产效率高而受到众多生产企业的青睐，其应用也越来越广泛。 
    一般来说，共聚型ABS的脆化温度为-60℃～-65℃，低于此温度ABS材料才会呈现脆性，而实际上，在-45℃的环境下，ABS材料中约有一半的大分子链已经被冻结，无法自由地改变构象，从而使材料呈现出一定的脆性。如果在这种情况下内胆收到了比较剧烈的撞击（如用户放入较重的玻璃质试剂瓶时用力较猛），就可能出现开裂。这种情况是典型的性能故障，是用户不能接受的。因此，生产厂商应该尽量避免ABS内胆在冰箱正常使用时出现脆化，找到一种提高ABS材料脆化点温度的方法是制造合格耐用深冷冰箱ABS内胆的关键。 
发明内容
本发明的目的在于研发一种在-45℃的环境下不呈现脆性的冰箱内胆。 
    为实现发明目的，本发明提供一种耐低温的冰箱内胆，所述的内胆包括以下组分，按重量份计： 
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物            85~97份；
热塑性弹性体                         3~15份；
色母                                 5~15份；
所述的热塑性弹性体包括苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体或聚酰胺类热塑性弹性体中一种或几种。所述的热塑性弹性体的重均分子量为100000~950000；所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的重均分子量为70000~220000。
    所述的苯乙烯类热塑性弹性体优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述的聚烯烃类热塑性弹性体优选为EPDM/PP共混胶；所述的聚酯类TPE优选日本东洋纺织的Hytrel TPE；所述的聚酰胺类TPE优选德国Huls公司的Diamide TPE。 
    所述的内胆优选包括以下组分，按重量份计： 
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物            88~92份；
热塑性弹性体                         10~12份；
色母                                  9~11份。
    根据需要再提供一种上述耐低温的冰箱内胆的制备方法，包括以下步骤： 
    S1. 称量各种物料，然后放入干燥式混料机中，混拌15分钟，停止混拌，将混好的物料放入挤板生产线的料筒之中;
    S2. 设定机筒各段温度为：一区160~170℃，二区170~180℃，三区175~185℃，四区185~195℃，五区195~205℃，机头215~235℃，待温度达到设定温度之后，开启挤出机，螺杆转速为10~25转/分钟，上辊温度45~65℃，中辊温度50~70℃，下辊温度65~85℃，牵引辊速率设定为3~10米/分钟，调整板材厚度为2.5~5.5毫米，设定板材的长度900~2400毫米，宽度350~1700毫米，得板材；
S3. 将步骤S2得到的板材放入成型机中，设定模具温度为130~250℃，吸塑成型，即得冰箱内胆。
    步骤1所述的浑拌的转速为70转/分钟；步骤S3所述的吸塑成型为凹模吸塑成型或凸模吸塑成型。 
    为达到表面具有更高的附着性效果，可将步骤S2所得到的板材，再进行连续的电晕处理。 
为了符合发明目的，再提供上述耐低温的冰箱内胆的应用，将所述的内胆应用于储藏温度低于-20℃的冰箱中，优选将所述的内胆应用于储藏温度为-20℃到-65℃的冰箱中。 
本发明具有以下优点： 
1. TPE的加入能够显著提升大分子链段自由改变微观构象的能力，能够有效地降低内胆材料的脆化点，从而降低ABS材料内胆在使用中发生脆裂的几率，改变以往ABS基内胆给人们易碎易裂的传统印象。
2. 提供了一种生产深冷冰箱内胆的ABS材料配方，以此配方生产的冰箱内胆可以用于轻度深冷冰箱上，且具有良好的使用稳健性。 
3. 提供一种简便的耐低温冰箱内胆的制备方法，而且生产出来的冰箱内胆在-45℃以上的情况下，不会具有脆性，在-45℃到~-65℃都能保持较高的韧性。 
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。 
实施例一 
内胆（海信BCD-215E 冷藏箱胆）包括以下组分，按重量份计：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（三星ABS-ES0173，分子量为175000） 92份；
热塑性弹性体（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物  广州科悦EL2302，重均分子量为474000）                                            6份；
色母 （佛山美之彩 W-11579）                                 8份。
其步骤如下： 
   ① 称量各种物料，然后放入干燥式混料机中，设定转速为70转/分钟，混拌15分钟，停止混拌，将混好的物料放入挤板生产线的料筒之中；
   ② 设定机筒各段温度为：一区160℃，二区175℃，三区175℃，四区185℃，五区195℃，机头225℃，待温度达到设定温度之后，开启挤出机，螺杆转速为18转/分钟，上辊温度52℃，中辊温度59℃，下辊温度72℃，牵引辊速率设定为7米/分钟，调整板材厚度为3.1毫米，设定板材的长度1430毫米，宽度550毫米，得板材；
③ 放入成型机中，设定模具温度为198℃，采用凸模吸塑成型，即得BCD-215E冷藏箱胆。
脆化温度测试
测试方法：《GB/T5470-2008 塑料 冲击法催化温度的测定》
测试说明：使用A型试验机和A型试样的A法
结    果：-54℃
实施例二
内胆（海信BCD-215E 冷冻箱胆）包括以下组分，按重量份计：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（三星ABS-ES0173，分子量为175000）96份；
热塑性弹性体（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物  广州科悦EL2297，重均分子量为663000）                       10份；
色母 （佛山美之彩 W-11579）                           6份。
其步骤如下： 
   ① 称量各种物料，然后放入干燥式混料机中，设定转速为70转/分钟，混拌19分钟，停止混拌，将混好的物料放入挤板生产线的料筒之中；
   ② 设定机筒各段温度为：一区168℃，二区175℃，三区175℃，四区188℃，五区197℃，机头225℃，待温度达到设定温度之后，开启挤出机，螺杆转速为22转/分钟，上辊温度60℃，中辊温度65℃，下辊温度82℃，牵引辊速率设定为5米/分钟，调整板材厚度为3.9毫米，设定板材的长度1120毫米，宽度480毫米，得板材；
③ 放入成型机中，设定模具温度为214℃，采用凸模吸塑成型，即得BCD-215E冷冻箱胆。
脆化温度测试
测试方法：《GB/T5470-2008 塑料 冲击法催化温度的测定》
测试说明：使用A型试验机和A型试样的A法
结    果：-58℃
实施例三
内胆（容声BCD-168E 冷冻箱胆）包括以下组分，按重量份计：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（三星ABS-QU0191S，分子量为195600）90份；
热塑性弹性体（氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物  盛嘉伦GP210-90，重均分子量为112000）                                              12份；
色母（滁州麦迪尔 HS130331）                                   10份。
其步骤如下： 
   ① 称量各种物料，然后放入干燥式混料机中，设定转速为70转/分钟，混拌18分钟，停止混拌，将混好的物料放入挤板生产线的料筒之中；
   ② 设定机筒各段温度为：一区160℃，二区172℃，三区179℃，四区188℃，五区195℃，机头220℃，待温度达到设定温度之后，开启挤出机，螺杆转速为20转/分钟，上辊温度57℃，中辊温度63℃，下辊温度75℃，牵引辊速率设定为9米/分钟，调整板材厚度为4.2毫米，设定板材的长度1070毫米，宽度420毫米，得板材；
③ 放入成型机中，设定模具温度为225℃，采用凸模吸塑成型，即得BCD-168E冷冻箱胆。
[0024] 脆化温度测试
测试方法：《GB/T5470-2008塑料冲击法催化温度的测定》； 
测试说明：使用A型试验机和A型试样的A法； 
结果：-65℃。 

Claims (8)

1. 一种耐低温的冰箱内胆，其特征在于，所述的内胆包括以下组分，按重量份计：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物             85~95份；
热塑性弹性体                           3~15份；
色母                                   5~15份；
所述的热塑性弹性体包括苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体中一种或几种。
2. 根据权利要求1所述的耐低温的冰箱内胆，其特征在于，所述的苯乙烯类热塑性弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述的聚烯烃类热塑性弹性体为EPDM/PP共混胶。
3. 根据权利要求1所述的耐低温的冰箱内胆，其特征在于，所述的内胆包括以下组分，按重量份计：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物            88~92份；
热塑性弹性体                         10~12份；
色母                                  9~11份。
4. 一种制备根据权利要求1至3任一所述的耐低温的冰箱内胆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
    S1. 称量各种物料，然后放入干燥式混料机中，混拌，将混好的物料放入挤板生产线的料筒之中；
    S2. 设定机筒各段温度为：一区160~170℃，二区170~180℃，三区175~185℃，四区185~195℃，五区195~205℃，机头215~235℃，待温度达到设定温度之后，开启挤出机，螺杆转速为10~25转/分钟，上辊温度45~65℃，中辊温度50~70℃，下辊温度65~85℃，牵引辊速率设定为3~10米/分钟，调整板材厚度为2.5~5.5毫米，设定板材的长度900~2400毫米，宽度350~1700毫米，得板材；
S3. 将步骤S2所得板材放入成型机中，设定模具温度为130~250℃，吸塑成型，即得冰箱内胆。
5. 根据权利要求4所述的耐低温的冰箱内胆的制备方法，其特征在于，步骤1所述的浑拌的转速为70转/分钟，时间为15分钟；步骤S3所述的吸塑成型为凹模吸塑成型或凸模吸塑成型。
6. 根据权利要求4所述的耐低温的冰箱内胆的制备方法，其特征在于，将所述步骤S2得到的板材进行连续的电晕处理，然后进入步骤S3。
7. 根据权利要求1至3任一所述的耐低温的冰箱内胆的应用，其特征在于，将所述的内胆应用于储藏温度低于-20℃的冰箱中。
8. 根据权利要求7所述的耐低温的冰箱内胆的应用，其特征在于，将所述的内胆应用于储藏温度为-20℃到-65℃的冰箱中。
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