CN109181197A - 冰箱用低气味抗腐蚀的hips复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料及其制备方法，复合材料的组成为：HIPS：100重量份，聚乙烯树脂10‑40重量份,增韧相容剂：5～15重量份，生石膏粉重量份10‑20，主抗氧剂0.1～0.5重量份,辅助抗氧剂0.1～0.5重量份，润滑剂：0.1～0.5重量份，反应型蓖麻油：1～5重量份。本发明通过原材料生石膏粉中的水分在熔融加工过程中汽化,将HIPS以及聚乙烯中的能够产生气味的小分子物质通过抽真空,带出物料,同时结合反应型蓖麻油的活性官能团螯合材料中的气味物质,形成稳定的新型化合物,从而使用制备出低气味抗发泡剂腐蚀HIPS高性能复合材料，有效降低了VOC的含量，满足冰箱复合材料对低气味的要求。
Description
技术领域
本发明涉及高分子复合材料技术领域，具体是冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料及其制备方法。
背景技术
冰箱是我们日常生活中使用最频繁的家电产品之一，现有冰箱门端盖材料主要是ABS材料，但ABS材料只适用于环戊烷发泡体系，在多元发泡体系中，ABS端盖出现批量开裂，专利CN105504638A通过合金的配方设计，很好的解决了这一问题，但普通制备方式，通常由于含有残余单体等小分子，通常有一些气味。随着人们对家电材料的要求越来越高，对室内的空气质量的要求也随之提高，目前，大多数家用电器塑料材料中都含有一定量的挥发性有机物VOC，这种气味会引起人们的不适甚至头晕等症状，因此，开发出一种冰箱用低气味抗发泡剂腐蚀HIPS复合材料具有重要的意义；
CN107501834A和 CN106751339A 制备低气味HIPS 材料采用加一种一维或多维多孔沸石粉，但该方法VOC仍然存在,且吸附小分子具有选择性和平衡性,高温下容易再次逸出。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种冰箱用低气味抗发泡剂腐蚀HIPS复合材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料，所述复合材料包括如下组分：
HIPS 100重量份；
聚乙烯树脂 10～40重量份；
增韧相容剂 5～15重量份；
生石膏粉 10～20重量份；
主抗氧剂 0.1～0.5重量份；
辅助抗氧剂 0.1～0.5重量份；
润滑剂 0.1～0.5重量份；
反应型蓖麻油 1～5重量份；
优选为：
HIPS 100重量份；
聚乙烯树脂 20～40重量份；
增韧相容剂 10～15重量份；
生石膏粉 10～15重量份；
主抗氧剂 0.2～0.5重量份；
辅助抗氧剂 0.2～0.5重量份；
润滑剂 0.2～0.5重量份；
反应型蓖麻油 2～4重量份。
优选的，所述HIPS熔融指数为4-5g/10min，缺口冲击强度9.5-10.5 KJ/m2，所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯，熔融指数为10-25g/10min。
优选的，所述增韧相容剂具体为苯乙烯-丁二烯的嵌段的共聚物（SBS）且其苯乙烯含量为40%，所述增韧相容剂熔融指数为4-5g/10min。
优选的，所述生石膏粉具体成分为CaSO4·2H2O且其含水量为16-17%，所述生石膏粉纯度≥90%。
优选的，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，具体为抗氧剂1010和抗氧剂DLTP中的至少一种，所述主抗氧剂纯度≥99%且其挥发度≤0.3%。
优选的，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂，具体为抗氧剂168，所述辅助抗氧剂纯度≥99%且其挥发度≤0.2%。
优选的，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的至少一种，所述乙撑双硬脂酰胺纯度≥99%且其挥发度≤0.1%，所述硬脂酸钙和硬脂酸锌的游离酸均≤0.3%。
优选的，所述反应型蓖麻油为蓖麻油聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油或蓖麻油酸锌中的至少一种，所述反应型蓖麻油纯度≥95%。
冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量百分比称区取各种原料；
（2）将HIPS，聚乙烯树脂,增韧相容剂，生石膏粉，抗氧剂，反应型蓖麻油，润滑剂等在高速混合机中混合3-5分钟；
（3）将上述混合好的物料置于长径比为36：1-42：1双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后，即得冰箱用低气味抗发泡剂腐蚀HIPS复合材料。
优选的，所述双螺杆挤出机的温度设定范围为65～185℃，螺杆转速为200～500rpm，挤出机末端真空度为-0.08～0.09MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用了一种方法，通过配方设计，添加成本较低且相容性较好的生石膏粉，生石膏粉中的水分在熔融加工过程中汽化，将材料中的能够产生气味的小分子物质通过抽真空，带出物料，同时结合反应型蓖麻油的活性官能团螯合材料中的醛，醇，胺硫醇类气味物质，形成稳定的新型化合物，从而制备出冰箱用低气味抗发泡剂腐蚀HIPS复合材料，有效降低了VOC的含量；绿色环保,环境友好,产品竞争力强,符合目前绿色环保的发展潮流，本发明的复合材料制备方法，复配过程和加工过程简单，易于加工制备。
材料既低气味，绿色环保，具有很强的市场竞争力，可以广泛应用于绿色低气味冰箱门端盖等零部件的制备。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例一中，冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料，其组成如表1所示：
表1：单位（kg）
| HIPS1180 | 低密度聚乙烯 | SBS188 | 生石膏粉 | 抗氧剂DLTP | 抗氧剂168 | 硬脂酸钙 | 蓖麻油聚氧乙烯醚 |
| 100 | 15 | 5 | 15 | 0.3 | 0.3 | 0.4 | 1 |
本发明对比例一中，其组成如表2所示：
表2：单位（kg）
| HIPS1180 | 低密度聚乙烯 | SBS188 | 生石膏粉 | 抗氧剂DLTP | 抗氧剂168 | 硬脂酸钙 | 蓖麻油聚氧乙烯醚 |
| 100 | 15 | 5 | -- | 0.3 | 0.3 | 0.4 | -- |
实施例一和对比例一中的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量百分比称区取各种原料；
（2）将HIPS，聚乙烯树脂,增韧相容剂，生石膏粉，抗氧剂，反应型蓖麻油，润滑剂等在高速混合机中混合3-5分钟；
（3）将上述混合好的物料置于长径比为36：1双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后，即得冰箱用低气味抗发泡剂腐蚀HIPS复合材料。
双螺杆挤出机的温度设定范围为65～185℃，螺杆转速为200～500rpm，挤出机末端真空度为-0.08～0.09MPa，双螺杆挤出机的各区的温度为：
一区温度：65℃，二区温度：70℃，三区温度：165℃，四区温度：170℃，五区温度：175℃，六区温度：180℃，七区温度：185℃。
表3：性能测试表
| 实施例1 | 对比实施例1 | |
| 拉伸强度（MPa） | 27 | 27 |
| 弯曲强度（MPa） | 57.0 | 57.5 |
| 缺口冲击强度（KJ/m2） | 22.6 | 22.9 |
| 气味等级 | 3 | 4．5 |
从实施例一与对比例一的测试结果可以看出，由于原材料加入含水生石膏粉，结合优化工艺，材料的气味等级大大降低。成为一种冰箱门端盖用新型的低气味抗发泡剂腐蚀HIPS复合材料。
材料的气味等级按标准分为:1级: 无气味,2,有气味,但无干扰性气味,3,级:有明显气味,但无干扰性气味,4,级:有干扰性气味,5级:有强烈干扰性气味,6级:有不能忍受的气味。
具体方法是:将50克上述完成造粒的粒子,放入气味瓶中,放入烘干箱内2小时,烘干箱温度设定在105度,试验器皿要确保密封严实,试验器皿从加热箱中取出后,冷却到65度,稍微移开盖子,由受过培训的评定人鼻子离瓶口2-3厘米距离,对其进行评估。
其他的力学性能指标按照相应的ASTM标准测试。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性 实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况 下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点 来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本 发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将 落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本 发明内。
Claims (10)
1.冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料，其特征在于，所述复合材料包括如下组分：
HIPS 100重量份；
聚乙烯树脂 10～40重量份；
增韧相容剂 5～15重量份；
生石膏粉 10～20重量份；
主抗氧剂 0.1～0.5重量份；
辅助抗氧剂 0.1～0.5重量份；
润滑剂 0.1～0.5重量份；
反应型蓖麻油 1～5重量份；
优选为：
HIPS 100重量份；
聚乙烯树脂 20～40重量份；
增韧相容剂 10～15重量份；
生石膏粉 10～15重量份；
主抗氧剂 0.2～0.5重量份；
辅助抗氧剂 0.2～0.5重量份；
润滑剂 0.2～0.5重量份；
反应型蓖麻油 2～4重量份。
2.根据权利要求1所述冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料，其特征在于，所述HIPS熔融指数为4-5g/10min，缺口冲击强度9.5-10.5 KJ/m2，所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯，熔融指数为10-25g/10min。
3.根据权利要求1所述冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料，其特征在于，所述增韧相容剂具体为苯乙烯-丁二烯的嵌段的共聚物（SBS）且其苯乙烯含量为40%，所述增韧相容剂熔融指数为4-5g/10min。
4.根据权利要求1所述冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料，其特征在于，所述生石膏粉具体成分为CaSO4·2H2O且其含水量为16-17%，所述生石膏粉纯度≥90%。
5.根据权利要求1所述冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料，其特征在于，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，具体为抗氧剂1010和抗氧剂DLTP中的至少一种，所述主抗氧剂纯度≥99%且其挥发度≤0.3%。
6.根据权利要求1所述冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料，其特征在于，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂，具体为抗氧剂168，所述辅助抗氧剂纯度≥99%且其挥发度≤0.2%。
7.根据权利要求1所述冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的至少一种，所述乙撑双硬脂酰胺纯度≥99%且其挥发度≤0.1%，所述硬脂酸钙和硬脂酸锌的游离酸均≤0.3%。
8.根据权利要求1所述冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料，其特征在于，所述反应型蓖麻油为蓖麻油聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油或蓖麻油酸锌中的至少一种，所述反应型蓖麻油纯度≥95%。
9.根据权利要求1-8任意之一所述冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
按重量百分比称区取各种原料；
将HIPS，聚乙烯树脂,增韧相容剂，生石膏粉，抗氧剂，反应型蓖麻油，润滑剂等在高速混合机中混合3-5分钟；
将上述混合好的物料置于长径比为36：1-42：1双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后，即得冰箱用低气味抗发泡剂腐蚀HIPS复合材料。
10.根据权利要求9所述冰箱用低气味抗腐蚀的HIPS复合材料制造方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的温度设定范围为65～185℃，螺杆转速为200～500rpm，挤出机末端真空度为-0.08～0.09MPa。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190111 |