CN105175978A - 一种ps类材料的增韧功能母粒及其制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：其组成原料各组分的重量份数为：SBS树脂：20-60份；增塑剂：5-40份；聚丙烯：5-50份；抗氧剂：0.002-1份；填料5-50份,颜料0-25份。本PS类材料的增韧功能母粒具有显著的耐化学腐蚀性；具有增韧作用；或具有染色、调色性，良好的遮盖力，颜色稳定，可根据客户需求调配，耐候性良好。

Description

一种PS类材料的增韧功能母粒及其制作工艺
技术领域
本发明涉及塑料与改性塑料领域，具体涉及一种PS类材料的增韧功能母粒及其制作工艺。
背景技术
随着家电市场的不断发展和竞争，对大宗材料的使用有不断优化成本的要求，如用PS类材料代替ABS，用PP代替PS或ABS等。但冰箱的需求主要来自于更新换代和产品的升级，节能、环保及外观高端化是冰箱市场发展的大趋势，大容量多开门的冰箱是客户亲睐的产品之一，而大容量冰箱对产品各项技术指标提出了更高的要求。空调也是如此。
采用常规的HIPS代替ABS挤出板材用于吸塑做冰箱内胆时，虽然成本可明显降低，但面临着材料强度的极大挑战。尤其是大容量冰箱，在使用过程中，会出现箱体内胆开裂问题，严重影响客户的使用效果，形成质量隐患。
冰箱内胆开裂的主要原因是:首先，冰箱为保证优异的隔热效果，使用新的发泡剂体系，尤其是多元发泡剂体系，而新的发泡剂体系中的卤代烃对箱体HIPS材料的腐蚀性极大，容易引起普通HIPS及ABS材料开裂；其次，采用HIPS挤出板材进行吸塑时，牵引比更大，箱胆局部很薄（约0.4mm）,发泡剂对箱胆进行溶解或溶胀腐蚀，因为腐蚀部位材料强度降低，就会出现板材屈服拉伸问题，超过了板材材料的断裂伸长率，材料断裂，则形成裂纹。其次，为了降低材料成本，生产中出现的回料要尽量使用，这些回料增加了板材和箱胆的脆性。
目前主要的解决办法是采用两层或者三层共挤技术来解决这一问题。最外层为高光HIPS，中间为挤出级HIPS，与发泡剂紧密接触的则为PS与PE合金层。效果良好，而对占整体板材80%的中间挤出级HIPS层，仍采用常规的色母粒来染色，调整箱体的遮盖力与颜色。但是还存在很大的开裂风险。
因此，我司采用最新的技术，发明了一种功能性增韧母粒及色母粒，其可以提高中间层材料的韧性，使板材断裂伸长率提高30%到1倍以上，冲击强度提高50%以上；配合采用合金的覆合共挤技术，降低了发泡剂对中间层HIPS的溶解，防止材料出现局部溶解，进而发展形成裂纹；这种功能性母料及色母赋予板材优异的耐腐蚀抗开裂强度，提高遮盖力及颜色稳定性，满足冰箱内胆越来越薄的趋势；可以根据客户的需求来进行颜色的调配。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明公开了一种PS类材料的增韧、耐化学腐蚀、耐低温及配色功能母粒及其制作工艺。
本发明的功能母粒具有增韧、耐化学腐蚀、耐低温及配色功能的特点。
为实现上述目的本发明采用如下技术方案：一种PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：其组成原料各组分的重量份数为：
SBS树脂20-60份
增塑剂5-40份
聚丙烯5-50份
抗氧剂0.05-3份
填料5-50份
颜料0-25份
所述SBS树脂为SBS、SEBS、SIS、SEPS弹性体中的一种或几种的混合物；所述增塑剂为环烷油或白油；所述聚丙烯为共聚丙烯或均聚丙烯，所述聚丙烯为颗粒状或粉末状；所述抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,所述主抗氧剂为1010抗氧剂和1076抗氧剂，所述辅抗氧剂为168抗氧剂、DLTP抗氧剂和DSTP抗氧剂；所述填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和助剂；所述颜料为钛白粉、立德粉或硫酸钡。
一种所述PS类材料的增韧功能母粒的制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：SBS树脂加入到高混机中，搅拌，再缓慢喷洒增塑剂到SBS树脂中，控制温度在60℃-90℃，使增塑剂不断被吸收到SBS树脂中；
第二步：将剰下的组分一并加到高混机中搅拌3-5分钟，出锅；
第三步：上述混合好的材料加到双螺杆挤出机中混炼、造粒、打包，其中造粒的温度在135℃-220℃，最佳温度为145-185℃，造粒采用水下或水环切粒方式磨面切粒方式。
第三步中所述双螺杆挤出机的长径比（L/D）为32-56，长径比在40-56最优。
PS类材料的增韧功能母粒在GPPS或HIPS基料中的添加量为3-25％，通常为5-12%。
本发明方法的制得的功能母粒具有以下优点：
1、具有显著的耐化学腐蚀性：采用先进的合金技术，在功能母粒中采用弱极性的聚烯烃材料做为基料来加工，可以显著的降低发泡剂对GPPS或HIPS的溶解，进而增加了板材的耐腐蚀性；
2、增韧作用：本发明制得的母粒，不仅不降低材料的韧性反而得到显著提高，对挤出的板材的耐腐蚀性与抗冲击性能得到显著的提高，从而提高箱胆的抗开裂性能和耐低温性能；
3、良好的遮盖力：满足了日益变薄的板材需求，在板材厚度变薄的情况下，保证了遮盖力不降低；
4、颜色稳定，可根据客户需求调配，耐候性良好：采用耐候性优异的金红石的钛白粉及耐候级别的色粉进行调配；
5、该功能母料除适用于板材级HIPS材料外，也通用于GPPS和其他各种HIPS及其回料中。
具体实施方式
实施例1#一种PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：其组成原料各组分的重量份数为：
实施例1#：
SBS树脂22份
增塑剂20份
聚丙烯30份
抗氧剂0.06份
填料12份
颜料0份
具体制备方法包括以下步骤：
第一步：SBS树脂加入到高混机中，搅拌，再缓慢喷洒增塑剂到SBS树脂中，控制温度在65℃，使增塑剂不断被吸收到SBS树脂中；
第二步：将剰下的组分一并加到高混机中搅拌3分钟，出锅；
第三步：上述混合好的材料加到双螺杆挤出机中混炼、造粒、打包，其中造粒的温度在150℃，造粒采用水下切粒方式磨面切粒方式。
双螺杆挤出机的长径比为40。
实施例2#：
SBS树脂55份
增塑剂38份
聚丙烯40份
抗氧剂1份
填料18份
颜料0.5
具体制备方法包括以下步骤：
第一步：SBS树脂加入到高混机中，搅拌，再缓慢喷洒增塑剂到SBS树脂中，控制温度在88℃，使增塑剂不断被吸收到SBS树脂中；
第二步：将剰下的组分一并加到高混机中搅拌4.5分钟，出锅；
第三步：上述混合好的材料加到双螺杆挤出机中混炼、造粒、打包，其中造粒的温度在170℃，造粒采用水下切粒方式磨面切粒方式。
所述双螺杆挤出机的长径比为35。
实施例3#：
SBS树脂50份
增塑剂25份
聚丙烯38份
抗氧剂2份
填料10份
颜料15份
第一步：SBS树脂加入到高混机中，搅拌，再缓慢喷洒增塑剂到SBS树脂中，控制温度在75℃，使增塑剂不断被吸收到SBS树脂中；
第二步：将剰下的组分一并加到高混机中搅拌4分钟，出锅；
第三步：上述混合好的材料加到双螺杆挤出机中混炼、造粒、打包，其中造粒的温度在200℃，造粒采用水环切粒方式磨面切粒方式。
所述双螺杆挤出机的长径比为50。
将本发明方法制得的PS类材料的增韧功能母粒按照10%的重量比例加入到HIPS材料中，进行注塑测试样条，其主要物性指标（典型值）为：
物理性能（GB） 测试方法 HIPS HIPS+10%功能母料
拉伸强度/ Mpa GB/T1040-2006 22 21.8
断裂伸长率/% GB/T1040-2006 40% 75%
冲击强度/KJ/M2 GB/T1043-2008 11 14.5
熔指（MI）/200℃,5Kg。g/10min. GB/T3682-2000 4 3.8
弯曲强度/MPa GB/T9341-2008 40 39.8
弯曲模量/MPa GB/T9341-2008 2100 2080
添加抗菌剂、抗静电剂、光稳定剂剂等功能助剂到该配方体系，使功能母粒具有相应特性亦受本发明保护。

Claims (10)

1.一种PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：其组成原料各组分的重量份数为：
SBS树脂20-60份；
增塑剂5-40份；
聚丙烯5-50份；
抗氧剂0.05-3份；
填料5-50份；
颜料0-25份。
2.根据权利要求1所述的PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：所述SBS树脂为SBS和SEBS，SIS、SEPS等弹性体中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：所述增塑剂为环烷油或白油。
4.根据权利要求1所述的PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：所述聚丙烯为共聚丙烯或均聚丙烯，所述聚丙烯为颗粒状或粉末状。
5.根据权利要求1所述的PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：所述抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成。
6.根据权利要求1所述的PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：所述填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和助剂，所述颜料为钛白粉、立德粉或硫酸钡。
7.根据权利要求5所述的PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：所述主抗氧剂为1010抗氧剂和1076抗氧剂，所述辅抗氧剂为168抗氧剂、DLTP抗氧剂和DSTP抗氧剂。
8.一种权利要求1-7所述PS类材料的增韧功能母粒的制作工艺，其特征在于：
第一步：SBS树脂加入到高混机中，搅拌，再缓慢喷洒增塑剂到SBS树脂中，控制温度在60℃-90℃，使增塑剂不断被吸收到SBS树脂中；
第二步：将剰下的组分一并加到高混机中搅拌3-5分钟，出锅；
第三步：上述混合好的材料加到双螺杆挤出机中混炼、造粒、打包，其中造粒的温度在135℃-220℃，最佳温度为145～185℃，造粒采用水下或水环切粒方式磨面切粒方式。
9.根据权利要求8所述PS类材料的增韧功能母粒的制作工艺，其特征在于：第三步中所述双螺杆挤出机的长径比（L/D）为32-56，长径比在40-56最优。
10.一种PS类材料的增韧功能母粒，其特征在于：PS类材料的增韧功能母粒在GPPS或HIPS基料中的添加量为3-25％，通常为5-12%。
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