CN103407228A - 复合合金板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了复合合金板材及其制备方法，该复合合金板材包括底层和表面层，表面层形成于底层的外表面；底层由PE/PS合金材料形成，表面层由HIPS和色母形成。该复合合金板材能够适用于新型多元发泡体系。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，具体而言，本发明涉及复合合金板材及其制备方法。
背景技术
已有技术中的冰箱/冷柜用高光或亚光HIPS复合板材，底层是普通挤出级冰箱专用HIPS，即普通聚苯乙烯，价格较低。这种板材存在以下不良：只能用于环戊烷发泡体系，不能用于新型多元发泡体系。随着对能耗要求的提高和生产成本的降低，多元混合发泡技术应用在冰箱/冷柜领域逐渐推广。在多元发泡体系中HIPS复合板材出现较大程度的暗裂、龟裂和开裂等不良现象。
因此，关于制冷设备用复合板材还有待进一步改进，以便能够适用于新型多元发泡体系。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够适用于新型多元发泡体系的复合合金板材。
为此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种复合合金板材，该复合合金板材包括：底层和表面层，所述表面层形成于所述底层的外表面；所述底层由PE/PS合金材料形成，所述表面层由HIPS和色母形成。由此该复合合金板材具有抗新型多元发泡体系腐蚀的功能。
另外，根据本发明上述实施例的复合合金板材还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，所述表面层的厚度为所述复合合金板材总厚度的70～97%，所述底层的厚度为所述复合合金板材总厚度的3～30%。根据本发明的实施例，所述表面层的厚度为1.0～3.0毫米，所述底层的厚度为0.1～0.5毫米。由此可以进一步提高该复合合金板材抗多元发泡剂腐蚀的功能。
根据本发明的实施例，所述HIPS为雪佛龙HIPS-D6007、斯泰隆HIPS-1175、扬巴HIPS-2710、韩巴HIPS-2710、台化HIPS-825S、锦湖HIPS-425EP、道达尔HIPS-8265中的至少一种。由此表面层采用的HIPS为本色挤出级冰箱专用HIPS，由此可以进一步提高表面层的强度以及抗食用油腐蚀的性能。
根据本发明的实施例，所述PE/PS合金材料中的原材料PS为雪佛龙HIPS-D6007、斯泰隆HIPS-1175、扬巴HIPS-2710、韩巴HIPS-2710、台化HIPS-825S、锦湖HIPS-425EP、道达尔HIPS-8265中的至少一种。由此使得底层与表面层具有良好的相容性，提高复合合金板材的耐发泡剂腐蚀的性能，降低冰箱/冷柜内衬的开裂风险。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面所述的复合合金板材的方法，该方法包括：将HIPS与色母混合均匀；将PE/PS合金粒子与HIPS和色母的混合物按照预定比例进行挤出处理，以便得到半成品合金板材；将所述半成品合金板材进行牵引成型和切割，以便获得所述复合合金板材。由此利用该方法可以有效制备得到耐多元体系发泡剂的腐蚀。
另外，根据本发明上述实施例的制备复合合金板材的方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，所述预定比例为：3～30重量份的PE/PS合金粒子；以及70～97重量份的HIPS与色母。由此了可以进一步提高复合合金板材的综合性能。
根据本发明的实施例，所述挤出处理是通过采用挤出机而完成的，所述挤出机的机头温度可以为190～240摄氏度。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种制冷设备，该制冷设备包括门胆和箱胆，所述门胆和箱胆的至少一个是由前面所述的复合合金板材形成。由此可以进一步提高制冷设备的抗新型多元发泡体系腐蚀的能力，进而提高制冷设备抗暗裂、龟裂和开裂的能力，以便提高制冷设备的综合品质。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的复合合金板材的结构示意图。
图2是根据本发明一个实施例的制备复合合金板材方法的流程图。
图3是根据本发明一个实施例的采用复合合金板材制备的制冷设备门胆的结构示意图。
图4是根据本发明一个实施例的采用复合合金板材制备的制冷设备箱胆的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种复合合金板材，下面参考图1对本发明的复合合金板材进行详细描述。
根据本发明的一个实施例，该复合合金板材包括：底层10和表面层20，表面层20形成于底层10的外表面，根据本发明的具体实施例，底层10由PE/PS合金材料形成，表面层20由HIPS和色母形成。由此本发明的复合合金板材具有双层复合结构，且底层采用PE/PS合金材料，使得该复合合金板材具有良好的抗单一发泡剂（如环戊烷、141b、FEA-1100）以及多元混合发泡剂（如HC/HFC混合发泡、HC/HFC/FC混合发泡、HC/HFC/LBA混合发泡剂）腐蚀的能力。同时该复合合金板材生物缺口冲击强度≥20KJ/M2，拉伸强度≥18MPa，断裂伸长率≥100%，ESCR断裂伸长率保持率在≥85%，由此该复合合金板材具有良好的抗暗裂、龟裂和开裂等不良现象。
根据本发明的一个实施例，上述复合合金板材的厚度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，其中，表面层20的厚度可以为复合合金板材总厚度的70～97%，底层10的厚度为复合合金板材总厚度的3～30%。由此可以使得该复合合金板材更加适用于新型多元发泡体系以及提高其抗暗裂、龟裂和开裂的能力。
根据本发明的另一个实施例，该复合合金板材中底层10、表面层20的具体厚度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，表面层20的具体厚度可以为1.0～3.0毫米，底层10的具体厚度可以为0.1～0.5毫米，由此可以根据该复合合金板材的具体应用来调节每层的具体厚度，以便最大限度地提高该复合合金板材的质量，使其更加适于新型多元发泡和以及提高其抗暗裂、龟裂和开裂的能力。
根据本发明的再一个实施例，形成上述复合合金板材中表面层20的HIPS可以采用本色挤出级冰箱专用HIPS，其中HIPS的具体类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，HIPS可以为雪佛龙HIPS-D6007、斯泰隆HIPS-1175、扬巴HIPS-2710、韩巴HIPS-2710、台化HIPS-825S、锦湖HIPS-425EP、道达尔HIPS-8265中的至少一种。
根据本发明的另一个实施例，PE/PS合金材料中的原材料PS为雪佛龙HIPS-D6007、斯泰隆HIPS-1175、扬巴HIPS-2710、韩巴HIPS-2710、台化HIPS-825S、锦湖HIPS-425EP、道达尔HIPS-8265中的至少一种。由此使得底层采用的PE/PS合金材料与表面层采用的HIPS材质间具有良好的相容性。因此，边角料及破碎回收料之间可以掺混使用，不需要分开存放，生产管理较为方便。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面所述的复合合金板材的方法，下面参考图2对该方法进行详细描述。
根据本发明的一个实施例，该方法可以包括：将HIPS与色母混合均匀；将PE/PS合金粒子与HIPS和色母的混合物按照预定比例进行挤出处理，以便得到半成品合金板材；将半成品合金板材进行牵引成型和切割，以便获得复合合金板材。由此利用该方法可以有效制备得到本发明上述的复合合金板材，该复合合金板材具有良好的抗单一发泡剂（如环戊烷、141b、FEA-1100）、抗多元混合发泡剂（如HC/HFC混合发泡、HC/HFC/FC混合发泡、HC/HFC/LBA混合发泡剂）、抗食用油（芝麻油、调和油、菜籽油等）等腐蚀能力；
根据本发明的再一个实施例，上述方法中的PE/PS合金粒子与HIPS和色母的混合物的配比并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，可以按照预定比例为：3～30重量份的PE/PS合金粒子；以及70～97重量份的HIPS与色母将其进行挤出处理。根据本发明的具体实施例，可根据调制PE/PS合金粒子与HIPS与色母混合物的配比制备得到具有表面层和基层厚度的复合合金板材。根据本发明的具体实施例，具体可以通过调节计量泵的转速来控制PE/PS合金粒子与HIPS与色母混合物的加入量。
根据本发明的具体实施例，其中原料PE/PS合金粒子在使用前需充分干燥，防止在生产过程中板材表面出现气孔、水纹等不良现象。
根据本发明的又一个实施例，上述制备复合合金板材方法中挤出处理可以采用挤出机完成，根据本发明的具体实施例，挤出机的机头温度为190～240摄氏度。由此可以进一步提高制备得到的复合合金板材的综合质量，以便进一步提高该复合合金板材的抗新型多元发泡剂的腐蚀，进而提高其抗暗裂、龟裂和开裂的能力。
根据本发明的具体实施例，图2中的挤出机可以表示为复合合金板材的成型区，温度控制在150～240摄氏度，冷却辊台式输出器的温度可以控制在60～100摄氏度，牵引辊可以起到牵引成型作用，分切机和横向切割可以根据要求切出所需规格的板材。根据本发明的具体实施例，其中的电晕处理采用的电晕参数可以为约4.0×10-6J/cm2，增加表面的电晕强度，防止PE/PS合金层与泡料出现脱粘现象。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种制冷设备，该制冷设备包括门胆和箱胆，所述门胆和箱胆的至少一个是由前面所述的复合合金板材形成。由此可以进一步提高制冷设备的抗新型多元发泡体系腐蚀的能力，进而提高制冷设备抗暗裂、龟裂和开裂的能力，以便提高制冷设备的综合品质。
与已有技术相比，本发明的复合合金板材和制冷设备还具有下列优点：
1、复合合金板材的表面层选定同一种本色、染色或染色改性HIPS后，能更好统一冰箱/冷柜用板材及内衬的颜色，解决了不同色母及基层染色HIPS专用料之间存在的色差问题；
2、复合合金板材的底层采用PE/PS合金，可以抗多元混合发泡剂的腐蚀，推动了混合发泡剂的推广，PU泡沫密度降低，能耗降低；
3、由于底层抗腐蚀性能增加，板材可以进行相应减薄10%～40%。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
1）、按照图2所示的工艺流程图制备双层共挤冰箱/冷柜内衬用复合合金门板。首先将本色挤出级冰箱专用雪佛龙HIPS-D6007+色母进行混合均匀后与PE/PS合金材料通过计量泵调节两相的加入量，采用挤出机共挤成型得到半成品合金板材。
2）、各阶段温度控制：②是指合金板材成型区，温度控制在150～240℃，③是指挤出机模具，机头温度一般控制在190～240℃，④冷却辊台式输出器的温度控制在60～100℃，⑤是指牵引辊，其起到牵引成型作用，⑥、⑦是根据要求切出所需规格的板材；
3）、电晕参数约为4.0×10-6J/cm2；
4）、PE/PS合金料在使用前需充分干燥。
采用双层共挤冰箱/冷柜内衬用复合合金门板（厚度1.2mm），表面层为雪佛龙HIPS-D6007+色母(厚度1.08mm)，底层采用PE/PS合金材料（厚度0.12mm）。如图3所示。该复合合金门板可用于环戊烷/141b/FEA-1100）/多元混合发泡剂（如HC/HFC混合发泡、HC/HFC/FC混合发泡、HC/HFC/LBA混合发泡剂）发泡门内衬。
实施例2
1）、按照图2所示的工艺流程图制备双层共挤冰箱/冷柜内衬用复合合金箱板。首先将本色挤出级冰箱专用雪斯泰隆HIPS-1175+色母进行混合均匀后与PE/PS合金材料通过计量泵调节两相的加入量，采用挤出机共挤成型得到半成品合金板材。
2）、各阶段温度控制：②是指合金板材成型区，温度控制在150～240℃，③是指挤出机模具，机头温度一般控制在190～240℃，④冷却辊台式输出器的温度控制在60～100℃，⑤是指牵引辊，其起到牵引成型作用，⑥、⑦是根据要求切出所需规格的板材；
3）、电晕参数～4.0×10-6J/cm2；
4）、PE/PS合金料在使用前需充分干燥。
双层共挤冰箱/冷柜内衬复合合金箱板（厚度3.3mm），表面层为雪斯泰隆HIPS-1175+色母（厚度2.8mm），底层采用PE/PS合金材料（厚度0.5mm）。如图4所示。复合合金箱板可用于多元发泡剂环戊烷/HFC-365mfc/FC（C6F14）发泡冰箱箱内衬。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种复合合金板材，其特征在于，包括：
底层和表面层，所述表面层形成于所述底层的外表面；
所述底层由PE/PS合金材料形成，所述表面层由HIPS和色母形成。
2.根据权利要求1所述的复合合金板材，其特征在于，所述表面层的厚度为所述复合合金板材总厚度的70～97%，所述底层的厚度为所述复合合金板材总厚度的3～30%。
3.根据权利要求1所述的复合合金板材，其特征在于，所述表面层的厚度为1.0～3.0毫米，所述底层的厚度为0.1～0.5毫米。
4.根据权利要求1所述的复合合金板材，其特征在于，所述HIPS为雪佛龙HIPS-D6007、斯泰隆HIPS-1175、扬巴HIPS-2710、韩巴HIPS-2710、台化HIPS-825S、锦湖HIPS-425EP、道达尔HIPS-8265中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的复合合金板材，其特征在于，所述PE/PS合金材料中的原材料PS为雪佛龙HIPS-D6007、斯泰隆HIPS-1175、扬巴HIPS-2710、韩巴HIPS-2710、台化HIPS-825S、锦湖HIPS-425EP、道达尔HIPS-8265中的至少一种。
6.一种制备权利要求1-5任一项所述的复合合金板材的方法，其特征在于，
将HIPS与色母混合均匀；
将PE/PS合金粒子与HIPS和色母的混合物按照预定比例进行挤出处理，以便得到半成品合金板材；
将所述半成品合金板材进行牵引成型和切割，以便获得所述复合合金板材。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预定比例为：
3～30重量份的PE/PS合金粒子；以及
70～97重量份的HIPS与色母。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述挤出处理是通过采用挤出机而完成的，所述挤出机的机头温度为190～240摄氏度。
9.一种制冷设备，其特征在于，包括门胆和箱胆，所述门胆和箱胆的至少一个是由权利要求1-5任一项所述的复合合金板材形成。
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