CN105061880A - 一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料及其制备方法，该合金材料的原料包括一定配比的通用型聚苯乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、相容剂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂，制备方法包括物料混合和造粒过程。本发明制得的高光泽、高韧性合金材料，性价比高、易加工成型、光泽度可以达到ABS材料级别、缺口冲击强度是普通HIPS的2倍、耐油试验后力学性能保持率达到95%以上。

Description

一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及改性塑料领域，具体涉及一种高光泽、高韧性聚苯乙烯-聚乙烯合金材料及其制备方法。
背景技术
冰箱内胆即冰箱的箱体内壁，不仅成型面积大、成型深度深、成型工艺难控制、对材料的力学性能和加工性能要求高，而且使用过程中还会直接与食品、保温发泡层接触，对材料的安全性和耐腐蚀性也有较高的要求。冰箱内胆一般采用ABS和耐氟HIPS材料。ABS材料力学综合性能好，表面光泽度高，耐油性和耐腐蚀性均较好，但成本较高，而且随着人们对食品安全和环保要求的提高，这类材料逐渐被排斥出该市场。HIPS耐腐蚀性好，无毒无味，成本低，但材料力学综合性能差，耐热性能差，光泽度低，市场上虽有推出高光泽HIPS材料，光泽度不仅达不到ABS的水平，而且用量不能太高，不然在成型过程中龟裂现象严重。随着冰箱隔热层发泡剂的更新换代，以及消费者对美观要求的提升，市场上急需一种光泽度高、力学性能好、耐油性能好、易成型的冰箱内胆材料。
针对市场需求，我们研制了一种光泽度比高光HIPS明显提升，冲击性能比HIPS提升1倍左右，耐油性能优异的高性价比聚苯乙烯-聚乙烯（PS/PE）合金材料。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明公开了一种高光泽、高韧性、耐油性能优异的PS/PE合金材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料，该合金材料原料按质量份组成为：
通用型聚苯乙烯（GPPS），40~55份；
高密度聚乙烯（HDPE），5~10份；
线性低密度聚乙烯（LLDPE），25~45份；
相容剂，2~5份；
增韧剂，3~10份；
抗氧剂，0.3~0.6份；
润滑剂，0.5~1份。
本发明所述的一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料，所述相容剂为苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂的复配组合；所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、接枝乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种的组合。
本发明所述的一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076；所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
本发明所述的一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料的制备方法，包括物料混合和造粒过程，所述物料混合过程是将原料加入高混机中以150r/min的转速混合10分钟；所述造粒过程是将混合物料投入螺杆组合剪切较弱的平行双螺杆挤出机中熔融，融混，挤出造粒。
本发明所述的一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料的制备方法，所述造粒过程中挤出机的机筒温度设置在170~210oC范围内，螺杆转速为400~600r/min，熔体压力控制在1.5~1.8MPa之间，真空度控制在-0.04~-0.1MPa之间。
与已有技术相比，本发明的技术效果体现在：
本发明制得的高光泽、高韧性合金材料是采用通用的GPPS、HDPE、LLDPE基材，相容剂、增韧剂及抗氧剂也是常规产品，其原材料易得且制备简单。
根据常规检测标准检测，本发明制备的合金材料的光泽度可以达到100（60°角）以上，达到ABS级别，甚至可以媲美高光ABS。
根据常规检测标准检测，本发明制备的合金材料的悬臂梁缺口冲击强度可以达到20KJ/M2以上，是普通HIPS的2倍，密度在0.98左右，重量也比HIPS材料要轻。
耐油检测结果显示，本发明制备的合金材料的力学性能保持率达到95%以上。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步描述，以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。
实施例一：
本实施例中的高光泽、高韧性合金材料是由下列原料按重量份组成：
通用型聚苯乙烯40
高密度聚乙烯10
线性低密度聚乙烯45
苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物2
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物3
抗氧剂10760.2
抗氧剂1680.4
乙撑双硬脂酰胺0.5
具体制备方法包括以下步骤：
（1）按配比称取通用型聚苯乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、抗氧剂、乙撑双硬脂酰胺加入高混机中以150r/min的转速混合10分钟；
（2）将上述（1）混合物料投入螺杆组合剪切较弱的平行双螺杆挤出机中熔融，融混，挤出造粒，挤出机的机筒温度设置在170~210oC范围内，螺杆转速为400r/min，熔体压力控制在1.5MPa，真空度控制在-0.04MPa，即制得高光泽、高韧性PS/PE合金材料。
实施例二：
本实施例中的高光泽、高韧性合金材料是由下列原料按重量份组成：
通用型聚苯乙烯45
高密度聚乙烯7
线性低密度聚乙烯40
苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物2
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物6
抗氧剂10760.2
抗氧剂1680.2
乙撑双硬脂酰胺0.6
具体制备方法包括以下步骤：
（1）按配比称取通用型聚苯乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、抗氧剂、乙撑双硬脂酰胺加入高混机中以150r/min的转速混合10分钟；
（2）将上述（1）混合物料投入螺杆组合剪切较弱的平行双螺杆挤出机中熔融，融混，挤出造粒，挤出机的机筒温度设置在170~210oC范围内，螺杆转速为450r/min，熔体压力控制在1.6MPa，真空度控制在-0.06MPa，即制得高光泽、高韧性PS/PE合金材料。
实施例三：
本实施例中的高光泽、高韧性合金材料是由下列原料按重量份组成：
通用型聚苯乙烯50
高密度聚乙烯5
线性低密度聚乙烯35
苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物4
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物6
抗氧剂10760.2
抗氧剂1680.2
接枝乙撑双硬脂酰胺0.8
具体制备方法包括以下步骤：
（1）按配比称取通用型聚苯乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、抗氧剂、接枝乙撑双硬脂酰胺加入高混机中以150r/min的转速混合10分钟；
（2）将上述（1）混合物料投入螺杆组合剪切较弱的平行双螺杆挤出机中熔融，融混，挤出造粒，挤出机的机筒温度设置在170~210oC范围内，螺杆转速为500r/min，熔体压力控制在1.7MPa，真空度控制在-0.08MPa，即制得高光泽、高韧性PS/PE合金材料。
实施例四：
本实施例中的高光泽、高韧性合金材料是由下列原料按重量份组成：
通用型聚苯乙烯55
高密度聚乙烯5
线性低密度聚乙烯25
苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物5
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10
抗氧剂10760.1
抗氧剂1680.2
乙撑双硬脂酰胺0.5
接枝乙撑双硬脂酰胺0.5
具体制备方法包括以下步骤：
（1）按配比称取通用型聚苯乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、抗氧剂、润滑剂加入高混机中以150r/min的转速混合10分钟；
（2）将上述（1）混合物料投入螺杆组合剪切较弱的平行双螺杆挤出机中熔融，融混，挤出造粒，挤出机的机筒温度设置在170~210oC范围内，螺杆转速为600r/min，熔体压力控制在1.8MPa，真空度控制在-0.1MPa，即制得高光泽、高韧性PS/PE合金材料。
将上述实施例1-4制得的高光泽、高韧性合金材料主要物性指标根据相关检测标准测试其密度、悬臂梁缺口冲击强、拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、光泽度，其检测标准与检测结果如下表1所示：
因此，本发明制得的高光泽、高韧性合金材料，性价比高，易加工成型、光泽度可以达到ABS材料级别，缺口冲击强度是普通HIPS的2倍，耐油试验后力学性能保持率达到95%以上。
如在本发明的制备组份中添加紫外光吸收剂、光稳定剂、抗静电剂、着色剂等功能助剂，使复合材料具有相应特性亦受本发明保护。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料，其特征在于，该合金材料原料按质量份组成为：
通用型聚苯乙烯，40~55份；
高密度聚乙烯，5~10份；
线性低密度聚乙烯，25~45份；
相容剂，2~5份；
增韧剂，3~10份；
抗氧剂，0.3~0.6份；
润滑剂，0.5~1份。
2.如权利要求1所述的一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料，其特征在于，
所述相容剂为苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物；
所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的组合；
所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、接枝乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种的组合。
3.如权利要求2所述的一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料，其特征在于，
所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076；
所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
4.权利要求1-3中任一项所述的一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料的制备方法，包括物料混合和造粒过程，其特征在于，
所述物料混合过程是将原料加入高混机中以150r/min的转速混合10分钟；
所述造粒过程是将混合物料投入螺杆组合剪切较弱的平行双螺杆挤出机中熔融，融混，挤出造粒。
5.如权利要求4所述的一种高光泽、高韧性冰箱内胆用合金材料的制备方法，其特征在于，
所述造粒过程中挤出机的机筒温度设定在170~210oC，螺杆转速为400~600r/min，熔体压力控制在1.5~1.8MPa，真空度-0.04~-0.1MPa。
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