CN109265848A - 一种高光泽耐食用油ps合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种高光泽耐食用油PS合金材料及其制备方法，所述高光泽耐食用油PS合金材料由原料组合物制成，所述原料组合物包括：聚苯乙烯60～75重量份、丙烯基弹性体10～30重量份、相容剂10～15重量份、抗氧剂0.2～0.4重量份、润滑剂0.3～0.6重量份。本发明通过将聚苯乙烯与丙烯基弹性体复合，提高聚苯乙烯与丙烯基弹性体的交联度和结晶度，从而得到了一种具有较高光泽度，较高韧性，而且耐食用油的合金材料。

Description

一种高光泽耐食用油PS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种高光泽耐食用油PS合金材料及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对产品的质量标准和技术创新也是不断提升。拿冰箱产品来说，消费者不仅对其功能要求越来越多，越来越细，而且对外观和安全也是在不断的提升标准。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。
现有的冰箱内胆一般采用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，市场占有率低。当前市场上还是使用HIPS内胆材料，但是其力学综合性能差，耐热性能差，光泽度低，当消费者打开冰箱时不会有眼前一亮的感觉，降低了产品档次。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，而且因为韧性差，用量不能太多，不然在吸塑过程中龟裂现象严重，更严重的是此类材料抵抗食用油腐蚀性能太差，使用一段时间后很容易出现开裂现象，影响使用寿命。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种高光泽耐食用油PS合金材料，它具有高光泽度和优异的耐食用油性能。
本发明的目的之二是提供一种高光泽耐食用油PS合金材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种高光泽耐食用油PS合金材料，所述高光泽耐食用油PS合金材料由原料组合物制成，所述原料组合物包括：
本发明还提供一种所述的高光泽耐食用油PS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚苯乙烯、丙烯基弹性体、相容剂、抗氧剂、润滑剂混合均匀后投入平行双螺杆挤出机中，进行熔融、融混，挤出造粒，得到高光泽耐食用油PS合金材料。
通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
本发明通过将聚苯乙烯与丙烯基弹性体复合，提高聚苯乙烯与丙烯基弹性体的交联度和结晶度，从而提高了复合材料的耐食用油性能和光泽度。本发明制备的PS合金材料的光泽度可以达到100(60°角)，悬臂梁缺口冲击强度在15KJ/M2及以上，密度在0.99g/cm3左右，且对芝麻油具有良好的耐腐蚀性，力学性能保持率达到95％以上。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种高光泽耐食用油PS合金材料，所述高光泽耐食用油PS合金材料由原料组合物制成，所述原料组合物包括：
本发明通过将聚苯乙烯与丙烯基弹性体复合，提高聚苯乙烯与丙烯基弹性体的交联度和结晶度，从而提高了复合材料的耐食用油性能和光泽度。
优选条件下，所述丙烯基弹性体为等规聚丙烯与无规分布的乙烯共聚物。
为了优化所述PS合金材料的抗冲击性能，优选条件下，所述丙烯基弹性体中乙烯含量为12～18％。
为了提高聚苯乙烯与丙烯基弹性体的相容度，优选条件下，所述相容剂为苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯三嵌共聚物(SEBS)。
为了优化所述PS合金材料的抗氧化性，优选条件下，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。进一步优选的，所述受阻酚类抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂1098和抗氧剂1024中的至少一种；所述亚磷酸酯类抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂626和抗氧剂TP80中的至少一种。
润滑剂能够降低材料间的摩擦力，降低材料的内应力、简化所述PS合金材料的加工性能，优选条件下，所述润滑剂乙撑双酯肪酰胺结构基础上引入极性基团(RCOO-)的改良型高效分散润滑剂，例如可以为润滑剂TAS-2A。由于极性基团的引入，它不仅具有常规润滑剂的特，还具有良好的分散性，有利于提高合金材料的加工性能和表面光泽度。
本发明还提供一种所述的高光泽耐食用油PS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚苯乙烯、丙烯基弹性体、相容剂、抗氧剂、润滑剂混合均匀后投入平行双螺杆挤出机中，进行熔融、融混，挤出造粒，得到高光泽耐食用油PS合金材料。
优选条件下，所述混合工艺为：混合速率为120～180r/min，混合时间为5～10min。优选条件下，所述挤出造粒工艺为：挤出机的机筒温度为180～220℃，螺杆转速为390～480r/min，熔体压力控制在1.5～1.8MPa，真空度-0.04～-0.1MPa。
平行双螺杆挤出机的剪切力较弱，使复合材料保留了较高的交联度和结晶完整性，从而进一步提高PS合金材料的耐食用油性能和光泽度。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，聚苯乙烯(535N)购自台湾台化；丙烯基弹性体(6202)为等规聚丙烯与无规分布的乙烯共聚物，购自埃克森美孚；SEBS(YH-501)购自湖南岳阳巴陵石化有限公司，润滑剂(TAS-2A)购自苏州兴泰国光化学助剂有限公司。
实施例1
一种高光泽耐食用油PS合金材料，由以下物质制成：
所述高光泽耐食用油PS合金材料的制备方法，步骤如下：
将75重量份聚苯乙烯535N、10重量份丙烯基弹性体6202、15重量份SEBS(YH-501)、0.1重量份抗氧剂1076、0.1重量份抗氧剂168、0.3重量份润滑剂TAS-2A在120r/min下混合5min，接着投入平行双螺杆挤出机中，进行熔融、融混，挤出造粒，得到高光泽耐食用油PS合金材料，在挤出造粒过程中，挤出机的机筒温度为210℃，螺杆转速为420r/min，熔体压力为1.8MPa，真空度为-0.1MPa。
实施例2
一种高光泽耐食用油PS合金材料，由以下物质制成：
所述高光泽耐食用油PS合金材料的制备方法，步骤如下：
将70重量份聚苯乙烯535N、20重量份丙烯基弹性体6202、10重量份SEBS(YH-501)、0.1重量份抗氧剂1076、0.2重量份抗氧剂168、0.4重量份润滑剂TAS-2A在150r/min下混合10min，接着投入平行双螺杆挤出机中，进行熔融、融混，挤出造粒，得到高光泽耐食用油PS合金材料，在挤出造粒过程中，挤出机的机筒温度为200℃，螺杆转速为450r/min，熔体压力为1.8MPa，真空度为-0.08MPa。
实施例3
一种高光泽耐食用油PS合金材料，由以下物质制成：
所述高光泽耐食用油PS合金材料的制备方法，步骤如下：
将65重量份聚苯乙烯535N、20重量份丙烯基弹性体6202、15重量份SEBS(YH-501)、0.2重量份抗氧剂1076、0.2重量份抗氧剂168、0.5重量份润滑剂TAS-2A在180r/min下混合10min，接着投入平行双螺杆挤出机中，进行熔融、融混，挤出造粒，得到高光泽耐食用油PS合金材料，在挤出造粒过程中，挤出机的机筒温度为180℃，螺杆转速为480r/min，熔体压力为1.5MPa，真空度为-0.1MPa。
实施例4
一种高光泽耐食用油PS合金材料，由以下物质制成：
所述高光泽耐食用油PS合金材料的制备方法，步骤如下：
将60重量份聚苯乙烯535N、30重量份丙烯基弹性体6202、10重量份SEBS(YH-501)、0.2重量份抗氧剂1076、0.2重量份抗氧剂168、0.6重量份润滑剂TAS-2A在180r/min下混合5min，接着投入平行双螺杆挤出机中，进行熔融、融混，挤出造粒，得到高光泽耐食用油PS合金材料，在挤出造粒过程中，挤出机的机筒温度为220℃，螺杆转速为390r/min，熔体压力为1.8MPa，真空度为-0.04MPa。
对比例1
冰箱内胆用高光HIPS-1180，生产商为盛禧奥Trinseo。
测试：
将上述实施例1～4制得的PS合金材料和对比例1的高光HIPS-1180主要力学性能指标根据相关检测标准测试，其密度、悬臂梁缺口冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量的检测标准与检测结果如表1所示。
表1：实施例1～4和对比例1中各合金材料力学性能指标
从表1中可以得出，本发明制备的PS合金材料具有优异的力学性能，且其悬臂梁缺口冲击强度在15KJ/M2及以上，密度约为0.99g/cm3，重量轻。
耐食用油实验：试验样条为国标拉伸样条，固定在曲率半径为R158的弯曲夹具上，在样条上均匀涂一层金龙鱼食用芝麻油，每2小时观察一次样条开裂情况，并记录样条出现开裂的时间，实验周期为240小时。
表2：实施例1～4和对比例1～2中PS合金材料的综合性能表
密度g/cm<sup>3</sup> 光泽度％ 开裂时间(h)
测试标准 GB/T1033 GB/T8807 240
实施例1 1 109 98
实施例2 0.99 108 200
实施例3 0.99 106 240
实施例4 0.98 103 240
对比例1 1.04 90 2
从表2中可以得出，本发明制备的PS合金材料具有良好的光泽度和优异的耐食用油性能，其光泽度均在100以上，且用腐蚀性较强的芝麻油试验十天后无开裂现象，而冰箱内胆用高光HIPS-1180在试验时，涂芝麻油2小时即出现开裂现象。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高光泽耐食用油PS合金材料，其特征在于，由原料组合物制成，所述原料组合物包括：
2.根据权利要求1所述的高光泽耐食用油PS合金材料，其中，所述丙烯基弹性体为等规聚丙烯与无规分布乙烯的共聚物。
3.根据权利要求1所述的高光泽耐食用油PS合金材料，其中，所述丙烯基弹性体中乙烯含量为12～18％。
4.根据权利要求1所述的高光泽耐食用油PS合金材料，其中，所述相容剂为苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯三嵌共聚物。
5.根据权利要求1所述的高光泽耐食用油PS合金材料，其中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
6.根据权利要求5所述的高光泽耐食用油PS合金材料，其中，所述受阻酚类抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂1098和抗氧剂1024中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的高光泽耐食用油PS合金材料，其中，所述亚磷酸酯类抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂626和抗氧剂TP80中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的高光泽耐食用油PS合金材料，其中，所述润滑剂为润滑剂TAS-2A。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的高光泽耐食用油PS合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚苯乙烯、丙烯基弹性体、相容剂、抗氧剂、润滑剂混合均匀后投入平行双螺杆挤出机中，进行熔融、融混，挤出造粒，得到高光泽耐食用油PS合金材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述混合工艺为：混合速率为120～180r/min，混合时间为5～10min；和/或
所述挤出造粒工艺为：挤出机的机筒温度为180～220℃，螺杆转速为390～480r/min，熔体压力控制在1.5～1.8MPa，真空度-0.04～-0.1MPa。
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