CN111647235B - 一种新型耐迁移pvc密封材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型耐迁移PVC密封材料及其应用。所述PVC密封材料包括如下重量份的组分:PVC树脂40~50份,增塑剂20~40份,填料10‑25份,稳定剂1~5份,微珠改性剂2~10份。所述密封材料不仅具有优异的耐迁移性、耐低温性,且机械性能优异,回弹性好,保证了冰箱等制冷设备的良好密封;同时其价格相对较低,有利于控制成本,非常适合作为制冷设备密封条大力推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型耐迁移PVC密封材料及其应用,属于密封材料技术领域。
背景技术
当前,用于冰箱与冰柜的密封条绝大多数为软质PVC材料,其主要成分为PVC树脂、增塑剂、填料及稳定剂等;其中增塑剂一般以组合方式添加,如以芳烃代酸酯类低分子物(如DOP、DOTP为)主增塑剂,添加一些耐寒耐热的辅增塑剂,如TOTM、DOA、DOS、ESO等。
但这些小分子增塑剂在使用环境下易不断迁出,导致在使用一段时间后出现密封条与侧板发生粘连、冰箱门难以打开的情况。为了解决上述粘结现象,目前一般采用聚酯增塑剂作为主增塑剂来取代DOP、DOTP;由于聚酯增塑剂为高分子量增塑剂,不容易迁移,不易与冰箱侧板粘连,一定程度上解决了冰箱门难以打开的问题。
然而,含有聚酯增塑剂类作为主增塑剂的PVC密封条的低温性能较差,回弹性不好,大大降低了冰箱的密封性能;同时其成本较高,导致门封粒料成本由原来的约1万元/吨上升到1.5万元/吨,大大限制了聚酯增塑剂类冰箱密封条的大规模应用。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明在传统PVC密封材料基础上引入新型微珠改性剂,并通过筛选合适的增塑剂类型,及优化微珠改性剂与各增塑剂的配比,得到一种新型的PVC密封材料。所述密封材料不仅具有优异的耐迁移性、耐低温性,且机械性能优异,回弹性好,保证了冰箱等制冷设备的良好密封,同时其价格相对较低,有利于控制成本,非常适合作为制冷设备密封条大力推广。
本发明的技术方案如下:
一种PVC密封材料,包括如下重量份的组分:PVC树脂40~50份,增塑剂20~40份,填料10-25份,稳定剂1~5份,微珠改性剂2~10份。
下面对所述密封材料中各组分作进一步说明。
本发明在传统PVC密封材料基础上引入新型微珠改性剂,所述的微珠改性剂是一种可市售购买得到的、粒径为微米级别的新材料添加剂。所述微珠改性剂又叫膨胀微球或发泡微球,是一种壳核结构,壳层为高分子聚合物(如丙烯睛共聚物)形成,核芯为碳氢化合物;在受热(100-150℃)情况下,壳层会软化,核芯碳氢化合物由液态气化,从而使壳层膨胀增大,去换壳层的高分子聚合物。考虑到制冷设备门封条的整体性能要求,所述微珠改性剂的添加量不易过多,通常所占比例为PVC密封材料总质量的2%~10%,较为适宜。
由于微珠改性剂的特殊性,本发明除对其添加量进行严格控制外,还筛选了与其相适配的增塑剂,以期更进一步改善制冷设备密封条的性能。通过对现有增塑剂种类的筛选,本发明确定以小分子DOTP和/或TOTM为主增塑剂,以ESO和DOS为辅增塑剂。
同时,为了进一步提升效果,对各增塑剂的用量进行优化,使其与微珠改性剂之间最大程度发挥协同作用,显著改善现有PVC密封材料的性能。本发明中各增塑剂组分以质量分数计为:主增塑剂为50%-80%,ESO为5%-10%,DOS为10%-20%;在此体系下,可以更进一步提高PVC密封材料的耐热与耐寒性能。
作为优选的实施方式之一,所述PVC密封材料包括如下重量份的组分:PVC树脂50份,主增塑剂25-30份,辅增塑剂7.5-10份,填料12.5-15份,稳定剂1.5-2.5份,微珠改性剂5-7.5份。
进一步优选地,所述PVC密封材料包括如下重量份的组分:PVC树脂50份,主增塑剂25-30份,ESO 2.5份,DOS 5-7.5份,填料12.5-15份,稳定剂1.5-2.5份,微珠改性剂5-7.5份。
在上述实施方式中,所述主增塑剂可选自DOTP、TOTM或二者混合,具体可根据实际需求进行选择。如DOTP与TOTM的质量比为3:7、5:1等。
除上述组分外,本发明还对其他组分的选择进行说明。
本发明中,所述PVC树脂可选台塑S-70等树脂粉等常用材料,其聚合度以1200-1400为宜。
所述填料为碳酸钙类,如选择粒度均一的碳酸钙(LD-800)、滑石粉。为保持门封条的弹性与成型性,所述填料的添加量为所述PVC密封材料总质量的15-25%为宜。
所述稳定剂选自环保无毒的Ca-Zn复合稳定剂。为保证门封条的加工过程,所述稳定剂的添加量为所述PVC密封材料总质量的2%~5%为宜。
为了获得更理想的效果,本发明所述的PVC密封材料中还可添加润滑体系、颜料、加工助剂、抗菌防霉剂等;所述润滑体系可选自内外润滑剂配合体系,如环保的硬脂酸与石蜡等,添加比例1~3份;所述颜料、加工助剂、抗菌防霉剂等可选自本领域常用的功能助剂。
本发明还提供上述PVC密封材料在制冷设备中的应用;所述制冷设备如冰箱、冰柜等。
本发明还提供一种用于制冷设备的PVC密封条,其是由上述密封材料制得的。
本发明的有益效果如下:
本发明通过引入微珠改性剂这一新型添加材料,并优化增塑剂类型及比例,所得PVC密封材料表现出优异的耐迁移性、耐低温性、机械性能,彻底解决了现有冰箱密封条增塑剂迁出、门封粘连的问题;同时由于采用特定的增塑剂组合替代现有高分子聚酯增塑剂,可大大改善现有冰箱密封条的低温性能,并降低了材料成本。本发明所述PVC密封材料的硬度值为65~75HS(A),完全符合冰箱/冰柜行业的要求。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明中所述涉及的微珠改性剂,本领域技术人员可均通过市售购买得到。
实施例1
本实施例提供一种PVC密封条的生产工艺,具体如下:
配方:PVC树脂粉(台塑S-70)50份,DOTP与TOTM以质量比3:7组合的增塑剂25份,ESO增塑剂2.5份,DOS增塑剂5份,碳酸钙(LD-800)15份,Ca-Zn稳定剂2.5份,微珠改性剂5份,其他常用助剂可适量添加。
制备步骤:
(1)常用助剂与Ca-Zn稳定剂按配比混合并搅拌,得混合物A;
(2)将PVC树脂粉放入高速混料机中,先低速搅拌,再加入混合物A搅拌5分钟,然后边搅拌边缓慢加入各增塑剂;增塑剂喷淋加完后转高速,通过高低速调节,使物料控制温度在100~110℃之间,保持20分钟;
(3)然后调节到低速,加入碳酸钙与微珠改性剂等,继续搅拌10分钟,低速放料;
(4)将所得粉状混合物用常用软质塑料专用的双螺杆塑化挤出造粒,即得PVC粒料;然后该粒料在门封条生产线上挤出、牵引、冷却、切割、装磁条、焊接等,即得冰箱/冷柜用门封条。门封条挤出温度为135~155℃。
实施例2
本实施例提供一种PVC密封条的生产工艺,具体如下:
配方:PVC树脂粉(台塑S-70)50份,TOTM增塑剂27.5份,ESO增塑剂2.5份,DOS增塑剂7.5份,碳酸钙15份,Ca-Zn稳定剂1.5份,微珠改性剂7.5份,其他常用助剂适量。
按实施例1所述工艺生产加工。
实施例3
本实施例提供一种PVC密封条的生产工艺,具体如下:
配方:PVC树脂粉(台塑S-70)50份,DOTP增塑剂25份,TOTM增塑剂5份,ESO增塑剂2.5份,DOS增塑剂5份,碳酸钙12.5份,Ca-Zn稳定剂1.5份,微珠改性剂7.5份,其他常用助适量。
按实施例1所述工艺生产加工。
对比例1
对比例1提供一种PVC密封条的生产工艺,与实施例3区别在于不含有微珠改性剂。
具体如下:
配方:PVC树脂粉(台塑S-70)50份,DOTP增塑剂25份,TOTM增塑剂5份,ESO增塑剂2.5份,DOS增塑剂5份,碳酸钙12.5份,Ca-Zn稳定剂1.5份,微珠改性剂0份,其他常用助适量。
按实施例1所述工艺生产加工。
效果验证
1、分别对实施例1-3和对比例1所得到的密封条的相关性能进行评价。
测试结果如表1所示。
表1
由表1可知,实施例1-3所得PVC密封条迁移率显著低于未添加微珠改性剂的密封条,说明将其作为密封条使用时不容易产生门封粘连的问题;而且,实施例1-3所得PVC密封条的各项机械性能良好,满足门封材料拉伸强度等要求。此外,由于采用特定的小分子增塑剂,不仅显著提高PVC密封材料的耐低温性能,还大大降低了门封材料的成本。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种PVC密封材料,其特征在于,包括如下重量份的组分:PVC树脂50份,主增塑剂25-30份,辅增塑剂7.5-10份,填料12.5-15份,稳定剂1.5-2.5份,微珠改性剂5-7.5份;
所述微珠改性剂为壳核结构,其壳层为高分子聚合物,核芯为碳氢化合物;所述微珠改性剂的粒径为微米级别;
以小分子DOTP和/或TOTM为主增塑剂,以ESO和DOS为辅增塑剂。
2.根据权利要求1所述的密封材料,其特征在于,包括如下重量份的组分:PVC树脂50份,主增塑剂25-30份,ESO 2.5份,DOS 5-7.5份,填料12.5-15份,稳定剂1.5-2.5份,微珠改性剂5-7.5份。
3.根据权利要求1或2所述的密封材料,其特征在于,所述PVC树脂的聚合度为1200-1400;
和/或,所述填料为碳酸钙和/或滑石粉;
和/或,所述稳定剂选自Ca-Zn复合稳定剂。
4.根据权利要求3所述的密封材料,其特征在于,所述PVC密封材料还包括润滑体系、颜料、加工助剂或抗菌防霉剂中的一种或多种。
5.权利要求1-4任一所述PVC密封材料在制冷设备中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述制冷设备为冰箱、冰柜。
7.一种用于制冷设备的PVC密封条,其特征在于,其是由权利要求1-4任一所述PVC密封材料制得的。
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