CN107698947A - 改性聚酯材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了改性聚酯材料及其制备方法和应用。该改性聚酯材料包括：基料，基料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯‑1,4‑环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸‑1,4‑环己烷二甲醇酯中的至少一种；热塑性聚酯弹性体。由此，该改性聚酯材料具有高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，当其应用于制冷设备的内胆时，可以很好地改善可以很好地改善现有技术中内胆强度太高、抗冲击性能差、吸塑切边处理困难或爆边等一系列的问题。

Description

改性聚酯材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别的，涉及改性聚酯材料及其制备方法和应用。

背景技术

现有冰箱大多采用板材级抗冲击性聚苯乙烯(HIPS)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，通过挤板、吸塑成型冰箱内胆，然而，ABS因其成本较高、无法满足食品安全等原因，逐渐被板材级HIPS所替代。但是板材级HIPS为了达到高韧性的特点，在聚合过程中加入大粒径的橡胶，因而其表面为哑光效果，外观难以满足要求。目前通常采用多层共挤出的方法在哑光层表面覆合一层具有高光效果的HIPS，但高光HIPS的表面耐化学腐蚀性较差，容易产生裂纹，当冰箱内胆与聚氨酯发泡保温层接触时，聚氨酯发泡保温层中的发泡剂会对HIPS材质内胆产生腐蚀作用，易形成裂纹。因而，现有工艺中通过多层共挤出的方式，在与聚氨酯发泡保温层接触的表面覆合一层PE/PS合金层，以提高冰箱内胆内表面耐腐蚀能力。

因此，关于冰箱内胆的研究有待深入。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有高韧性、易加工或抗冲击等优点的改性聚酯材料。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种改性聚酯材料。根据本发明的实施例，该改性聚酯材料包括：基料，所述基料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯中的至少一种；热塑性聚酯弹性体。由此，该改性聚酯材料具有高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，当其应用于制冷设备的内胆时，可以很好地改善现有技术中内胆强度太高、抗冲击性能差、吸塑切边处理困难或爆边等一系列的问题。

根据本发明的实施例，该改性聚酯材料包括：100重量份所述基料；1～20重量份所述热塑性聚酯弹性体。

根据本发明的实施例，该改性聚酯材料进一步包括：颜料；润滑剂；抗氧剂。

根据本发明的实施例，该改性聚酯材料包括：100重量份所述基料；1～20重量份所述热塑性聚酯弹性体；0.1～4重量份所述颜料；0.1～2重量份所述润滑剂；及0.1～2重量份所述抗氧剂。

根据本发明的实施例，所述颜料选自钛白粉、炭黑、群青、氧化铁红、氧化铁黄中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述润滑剂选自外润滑剂和内润滑剂中的至少一种，其中，所述外润滑剂为硬脂酸及其盐类中的至少一种，所述内润滑剂为聚乙烯蜡或乙烯基双硬脂酰胺的至少一种。

根据本发明的实施例，所述抗氧剂为受阻酚化合物或亚磷酸酯化合物中的至少一种。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种制备前面所述的改性聚酯材料的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将基料与热塑性聚酯弹性体混合均匀，以便得到第一混合物；将所述第一混合物进行挤出处理，以便得到所述改性聚酯材料。由此，制备方法简单有效，成本低，工艺成熟，易于工业化生产，且该方法制备的改性聚酯材料具有高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，当其应用于制冷设备的内胆时，可以很好地改善现有技术中内胆强度太高、抗冲击性能差、吸塑切边处理困难或爆边等一系列的问题。

根据本发明的实施例，该方法进一步包括：将基料、热塑性聚酯弹性体、颜料、润滑剂和抗氧剂混合均匀，以便得到第二混合物；将所述第二混合物进行挤出处理，以便得到所述改性聚酯材料。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种板材。根据本发明的实施例，该板材是利用前面所述的改性聚酯材料制备的。由此，该板材具有高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，当其应用于制冷设备的内胆时，使用效果较佳，使用寿命长。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种制冷设备内胆。根据本发明的实施例，该制冷设备内胆是利用前面所述的板材制备的。由此，该内胆具有高光泽、高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，使用寿命长。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种制冷设备。根据本发明的实施例，该制冷设备包括前面所述制冷设备内胆。由此，该制冷设备使用寿命长，使用性能佳。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种改性聚酯材料。根据本发明的实施例，该改性聚酯材料包括：基料，基料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯中的至少一种；热塑性聚酯弹性体。由此，该改性聚酯材料具有高强度、高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，当其应用于制冷设备的内胆时，可以很好地改善现有技术中内胆强度太高、抗冲击性能差、吸塑切边处理困难或爆边等一系列的问题。

本领域技术人员熟知，TPEE按软段的成分还可以分为聚醚型热塑性弹性体和聚酯型热塑性弹性体两大类，其中，聚醚类的软段主要是聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丁二醇醚等醇醚类聚合物，聚酯类的软段主要是聚己内酯、聚丙交酯等脂肪族类聚酯聚合物，比如TPEE可以为聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚乙二醇嵌段共聚物。热塑性聚酯弹性体(TPEE)的合成主要是由两种不同的软硬链段嵌段聚合形成的共聚物，因此形成的TPEE不仅具有硬链段的高熔点、高强度以及高的热稳定性还具有软链段优良的弹性、耐屈服以及加工性能。根据本发明的实施例，由于TPEE与聚酯材料具有一定程度的相容性，当将其加入到上述基料的聚酯材料中，可以改善其韧性和抗冲击能力，当将上述改性聚酯材料应用于制冷设备内胆时，可以很好的改善聚酯成型的内胆后加工工艺及其使用性能。

根据本发明的实施例，改性聚酯材料中基料与热塑性聚酯弹性体的配比没有限制要求，本领域技术人员可以根据改性聚酯材料的应用领域或其他实际需求进行灵活调整。在本发明的实施例中，改性聚酯材料包括：100重量份基料；1～20重量份热塑性聚酯弹性体。由此，可以改善基料中聚酯韧性差和抗冲击性能差等缺陷，获得的改性聚酯材料具有高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，且该配比制备的改性聚酯材料应用于制冷设备的内胆时，可以很好地改善现有技术中内胆强度太高、抗冲击性能差、吸塑切边处理困难或爆边等一系列的问题，并且可以充分平衡制冷设备内胆的抗冲击强度、拉伸强度和光泽度等不同性能。

根据本发明的实施例，该改性聚酯材料进一步包括：颜料；润滑剂；抗氧剂。由此，本领域技术人员可以根据不同的需求制备使用性能更佳的改性聚酯材料，满足用户对材料需求的多样化。

根据本发明的实施例，该改性聚酯材料包括：100重量份基料；1～20重量份热塑性聚酯弹性体；0.1～4重量份颜料；0.1～2重量份润滑剂；及0.1～2重量份抗氧剂。由此，不仅可以改善基料中聚酯韧性差和抗冲击性能差等缺陷，获得具有高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点的性聚酯材料，且该配比制备的改性聚酯材料应用于制冷设备的内胆时，可以很好地改善现有技术中内胆强度太高、抗冲击性能差、吸塑切边处理困难或爆边等一系列的问题，并且可以充分平衡制冷设备内胆的抗冲击强度、拉伸强度和光泽度等不同性能。

根据本发明的实施例，颜料的具体种类没有限制要求，本领域技术人员可以根据对改性聚酯材料的外观需求灵活选择。在本发明的实施例中，颜料选自钛白粉、炭黑、群青、氧化铁红、氧化铁黄中的至少一种。由此，可以满足不同用户对材料外观的要求，且成本低。

根据本发明的实施例，润滑剂的具体种类也没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的实施例中，润滑剂选自外润滑剂和内润滑剂中的至少一种，其中，外润滑剂为硬脂酸及其盐类中的至少一种，比如硬脂酸锌，内润滑剂为聚乙烯蜡或乙烯基双硬脂酰胺中的至少一种。由此，材料来源广泛，成本低，使用效果佳，可以满足用户对材料光泽度的要求。

根据本发明的实施例，抗氧剂的具体种类也没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的实施例中，抗氧剂为受阻酚化合物(比如抗氧剂1010)或亚磷酸酯化合物(比如抗氧剂168)中的至少一种。由此，制备的改性聚酯材料具有较好的高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击性能。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种制备前面所述的改性聚酯材料的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将基料与热塑性聚酯弹性体混合均匀，以便得到第一混合物；将第一混合物进行挤出处理，以便得到改性聚酯材料。由此，制备方法简单有效，成本低，工艺成熟，易于工业化生产，且该方法制备的改性聚酯材料具有高强度、高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，当其应用于制冷设备的内胆时，可以很好地改善现有技术中内胆强度太高、抗冲击性能差、吸塑切边处理困难或爆边等一系列的问题。

根据本发明的实施例，挤出处理所采用的挤出机的具体种类没有限制要求，可以采用同向双螺杆挤出机，本领域技术人员根据实际情况灵活选择即可。由此，工艺成熟，方法简单，易于工业化生产。

根据本发明的实施例，该方法进一步包括：将基料、热塑性聚酯弹性体、颜料、润滑剂和抗氧剂混合均匀，以便得到第二混合物；将第二混合物进行挤出处理，以便得到改性聚酯材料。由此，制备方法简单有效，成本低，工艺成熟，易于工业化生产，且该方法制备的改性聚酯材料具有高强度、高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，当其应用于制冷设备的内胆时，可以很好地改善现有技术中内胆强度太高、抗冲击性能差、吸塑切边处理困难或爆边等一系列的问题。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种板材。根据本发明的实施例，该板材是利用前面所述的改性聚酯材料制备的。由此，该板材具有高强度、高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，当其应用于制冷设备的内胆时，使用效果较佳，使用寿命长。

根据本发明的实施例，形成板材的方法没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。在本发明那个的实施例中，该板材利用单螺杆挤板机或双螺杆挤板机对上述改性聚酯材料进行挤出成型处理得到的。由此，工艺成熟，方法简单，易于工业化生产。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种制冷设备内胆。根据本发明的实施例，该制冷设备内胆是利用前面所述的板材制备的。由此，该内胆具有高光泽、高强度、高韧性、易加工、耐腐蚀或抗冲击等优点，使用寿命长。

根据本发明的实施例，形成制冷设备内胆的方法没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。在本发明的实施例中，该制冷设备内胆是通过对上述板材进行真空吸塑成型处理得到的。由此，工艺成熟，方法简单，易于工业化生产。

根据本发明的实施例，制冷设备内胆的具体种类也没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。在本发明的实施例中，该制冷设备内胆为制冷设备的门胆或箱胆。

根据本发明的实施例，该制冷设备内胆的表面光泽度为80～130(测试角度为60°)，可以满足用户对制冷设备的使用需求。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种制冷设备。根据本发明的实施例，该制冷设备包括前面所述制冷设备内胆。由此，该制冷设备使用寿命长，使用性能佳。

当然，本领域技术人员可以理解，该制冷设备除了前面所述的内胆，还具备常规制冷设备所具备的其他必要的结构，以冰箱为例，除了前面所述的内胆，还具有压缩机、电动机、冷凝器、蒸发器、干燥过滤器、节流组件、制冷剂及外壳等必要结构或部件。

根据本发明的实施例，上述制冷设备的具体种类没有限制，可以为本领域任何需要制冷的制冷设备，例如包括但不限于冰箱或冷柜。

实施例

实施例1

步骤一：制备改性聚酯材料

配方组成：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，100重量份；聚酯型热塑性弹性体，10重量份；钛白粉，2重量份；硬脂酸锌，0.3重量份；抗氧剂(抗氧剂1010:抗氧剂168＝1:2)，0.3重量份，按照上述配方要求，称取各物料加入到混料机中混合均匀，再用同向双螺杆挤出机挤出造粒，得到改性聚酯材料。

步骤二：制备内胆

将步骤一中得到的改性聚酯材料加入到单螺杆挤板机中，挤出得到板材。再将上述板材通过真空吸塑成型处理，得到制冷设备内胆1，内胆1测试结果见表1。

实施例2

步骤一：制备改性聚酯材料

配方组成：聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)，100重量份；聚酯型热塑性弹性体，5重量份；钛白粉，2重量份；硬脂酸锌，0.3重量份；抗氧剂(抗氧剂1010:抗氧剂168＝1:2)，0.3重量份，按照上述配方要求，称取各物料加入到混料机中混合均匀，再用同向双螺杆挤出机挤出造粒，得到改性聚酯材料。

步骤二：制备内胆

将步骤一中得到的改性聚酯材料加入到单螺杆挤板机中，挤出得到板材。再将上述板材通过真空吸塑成型处理，得到制冷设备内胆2，内胆2测试结果见表1。

实施例3

步骤一：制备改性聚酯材料

配方组成：聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)，100重量份；聚酯型热塑性弹性体，10重量份；钛白粉，2重量份；硬脂酸锌，0.3重量份；抗氧剂(抗氧剂1010:抗氧剂168＝1:2)，0.3重量份，按照上述配方要求，称取各物料加入到混料机中混合均匀，再用同向双螺杆挤出机挤出造粒，得到改性聚酯材料。

步骤二：制备内胆

将步骤一中得到的改性聚酯材料加入到单螺杆挤板机中，挤出得到板材。再将上述板材通过真空吸塑成型处理，得到制冷设备内胆3，内胆3测试结果见表1。

实施例4

步骤一：制备改性聚酯材料

配方组成：聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)，100重量份；聚酯型热塑性弹性体，15重量份；钛白粉，2重量份；硬脂酸锌，0.3重量份；抗氧剂(抗氧剂1010:抗氧剂168＝1:2)，0.3重量份，按照上述配方要求，称取各物料加入到混料机中混合均匀，再用同向双螺杆挤出机挤出造粒，得到改性聚酯材料。

步骤二：制备内胆

将步骤一中得到的改性聚酯材料加入到单螺杆挤板机中，挤出得到板材。再将上述板材通过真空吸塑成型处理，得到制冷设备内胆4，内胆4测试结果见表1。

实施例5

步骤一：制备改性聚酯材料

配方组成：聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)，100重量份；聚醚型热塑性弹性体，10重量份；钛白粉，2重量份；硬脂酸锌，0.3重量份；抗氧剂(抗氧剂1010:抗氧剂168＝1:2)，0.3重量份，按照上述配方要求，称取各物料加入到混料机中混合均匀，再用同向双螺杆挤出机挤出造粒，得到改性聚酯材料。

步骤二：制备内胆

将步骤一中得到的改性聚酯材料加入到单螺杆挤板机中，挤出得到板材。再将上述板材通过真空吸塑成型处理，得到制冷设备内胆5，内胆5测试结果见表1。

对比例1

步骤一：制备改性聚酯材料

配方组成：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，100重量份；钛白粉，2重量份；硬脂酸锌，0.3重量份；抗氧剂(抗氧剂1010:抗氧剂168＝1:2)，0.3重量份，按照上述配方要求，称取各物料加入到混料机中混合均匀，再用同向双螺杆挤出机挤出造粒，得到改性聚酯材料。

步骤二：制备内胆

将步骤一中得到的改性聚酯材料加入到单螺杆挤板机中，挤出得到板材。再将上述板材通过真空吸塑成型处理，得到制冷设备内胆6，内胆6测试结果见表1。

对比例2

步骤一：制备改性聚酯材料

配方组成：聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)，100重量份；钛白粉，2重量份；硬脂酸锌，0.3重量份；抗氧剂(抗氧剂1010:抗氧剂168＝1:2)，0.3重量份，按照上述配方要求，称取各物料加入到混料机中混合均匀，再用同向双螺杆挤出机挤出造粒，得到改性聚酯材料。

步骤二：制备内胆

将步骤一中得到的改性聚酯材料加入到单螺杆挤板机中，挤出得到板材。再将上述板材通过真空吸塑成型处理，得到制冷设备内胆7，内胆7测试结果见表1。

表1

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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 (12)

1.一种改性聚酯材料，其特征在于，包括：

基料，所述基料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯中的至少一种；

热塑性聚酯弹性体。

2.根据权利要求1所述的改性聚酯材料，其特征在于，包括：

100重量份所述基料；1～20重量份所述热塑性聚酯弹性体。

3.根据权利要求1所述的改性聚酯材料，其特征在于，进一步包括：

颜料；润滑剂；抗氧剂。

4.根据权利要求3所述的改性聚酯材料，其特征在于，包括：

100重量份所述基料；

1～20重量份所述热塑性聚酯弹性体；

0.1～4重量份所述颜料；

0.1～2重量份所述润滑剂；及

0.1～2重量份所述抗氧剂。

5.根据权利要求3所述的改性聚酯材料，其特征在于，所述颜料选自钛白粉、炭黑、群青、氧化铁红、氧化铁黄中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的改性聚酯材料，其特征在于，所述润滑剂选自外润滑剂和内润滑剂中的至少一种，

其中，所述外润滑剂为硬脂酸及其盐类中的至少一种，所述内润滑剂为聚乙烯蜡或乙烯基双硬脂酰胺中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的改性聚酯材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚化合物或亚磷酸酯化合物中的至少一种。

8.一种制备权利要求1-7中任一项所述的改性聚酯材料的方法，其特征在于，包括：

将基料与热塑性聚酯弹性体混合均匀，以便得到第一混合物；

将所述第一混合物进行挤出处理，以便得到所述改性聚酯材料。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将基料、热塑性聚酯弹性体、颜料、润滑剂和抗氧剂混合均匀，以便得到第二混合物；

将所述第二混合物进行挤出处理，以便得到所述改性聚酯材料。

10.一种板材，其特征在于，是利用权利要求1-7中任一项所述的改性聚酯材料制备的。

11.一种制冷设备内胆，其特征在于，是利用权利要求10所述的板材制备的。

12.一种制冷设备，其特征在于，包括权利要求11所述的制冷设备内胆。