CN114736460B - 冰箱内胆材料及其制备方法、冰箱内胆 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种冰箱内胆材料及其制备方法、冰箱内胆,属于高分子材料技术领域,能够解决现有冰箱内胆材料碳排放量和成本高、力学性能和加工性能不足的问题。该冰箱内胆材料,按重量份计,由以下组分组成:均聚PP树脂20‑50份,三元无规共聚PP树脂20‑50份,共混增韧树脂5‑20份,复合成核剂1‑5份,相容剂0‑5份,抗氧剂0.1‑1份和润滑剂0.2‑2份。本发明能够应用于冰箱内胆,能够提升冰箱内胆材料的耐化性,减少由于化学腐蚀导致的开裂现象;并且能够提升材料的韧性,减少应力发白现象出现,提高产品直通率;同时降低产品成本,提高产品的市场竞争力。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,尤其涉及一种冰箱内胆材料及其制备方法、冰箱内胆。
背景技术
根据中国节能协会2021年发布的团标T/CAS 509-2021《家用电器生命周期评价导则》的要求,冰箱产品的碳排放中,原材料获取阶段是碳排放的重要环节。根据家电院产品碳排放核算报告中显示,ABS原材料碳排放为3.126kg CO2eq/kg,HIPS原材料碳排放为2.4523kg CO2eq/kg,PP原材料碳排放为 1.6311kg CO2eq/kg,并且PP材料的价格远低于ABS和HIPS。
冰箱内胆作为冰箱产品的重要组成部件,其重量占冰箱总重量的 10.35%,碳排放占比较大,而且,冰箱内胆经过熔融挤出板材成型和真空吸塑成型,对材料的拉伸强度和冲击强度均具有较高的要求。
目前,传统冰箱内胆主要采用HIPS和ABS材料,但碳排放量和成本较高,而传统PP材料虽然碳排放量和成本较低,但由于其冲击强度较低,在板材吸塑成型过程中容易出现开裂、起皱、薄厚不均等问题,不满足冰箱内胆成型要求。但是如果能够开发出适合冰箱内胆成型的PP材料,能够从根本上减少冰箱产品的碳排放,符合节能降碳趋势,同时降低产品成本,提升市场竞争力。因此提供一款适合冰箱内胆成型的改性PP材料,成为本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明针对现有冰箱内胆材料存在的碳排放量和成本高、力学性能和加工性能不足的上述问题,提出一种具有耐化性好、加工性好、刚韧兼备、性价比高、单位碳排放量低的改性PP材料,能够适用于冰箱内胆,能够提升冰箱内胆材料的耐化性,减少由于化学腐蚀导致的开裂现象;并且能够提升材料的韧性,减少应力发白现象出现,提高产品直通率;同时降低产品成本,提高产品的市场竞争力。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种冰箱内胆材料,按重量份计,由以下组分组成:均聚PP树脂20-50份,三元无规共聚PP树脂 20-50份,共混增韧树脂5-20份,复合成核剂1-5份,相容剂0-5份,抗氧剂 0.1-1份和润滑剂0.2-2份。
作为优选,均聚PP树脂的熔体流动速率为2.5-10g/10min,熔点为 160-220℃;三元无规共聚PP树脂为丙烯与少量乙烯和丁烯共聚得到的无规共聚物,其中丙烯分子含量为92-98%,乙烯分子含量为2-5%,丁烯分子含量为 1-4%,熔体流动速率为5-10g/10min,熔点为160-220℃。
作为优选,共混增韧树脂为聚苯乙烯、高抗冲型聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和聚醚胺中的至少一种。
作为优选,复合成核剂按重量份计,由以下组分组成:橡胶粉末70-90 份,成核剂10-30份,交联助剂1-10份,包覆剂2-10份。
作为优选,橡胶粉末为超细橡胶粉末,具体为全硫化粉末丁苯橡胶、全硫化粉末丁腈橡胶、全硫化粉末羧基丁腈橡胶、全硫化粉末丙烯酸酯橡胶,全硫化粉末硅橡胶和全硫化粉末氯丁橡胶中的至少一种。
作为优选,成核剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、硅灰石、高岭土、蒙脱土、钛酸钾晶须、硫酸钙、山梨醇衍生物类、苯甲酸盐、羧酸金属盐类、有机磷酸盐类和松香酸盐类中的至少一种。
作为优选,交联助剂为甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯和1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
作为优选,包覆剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硅酸、聚丙烯酰胺和聚二甲基二丙烯基氯化铵中的至少一种。
上述冰箱内胆材料的制备方法包括以下步骤:
将橡胶粉末加入反应器,加入交联助剂,持续搅拌1h后,得到混合乳液,将上述混合乳液放置于辐照箱中进行辐照交联反应,反应完成后得到全硫化橡胶乳液,其中钴源剂量为0.5-5Mrad,剂量率为10-100Gy/min;将成核剂加入上述全硫化橡胶乳液中,在搅拌状态下,逐滴加入包覆剂,持续搅拌1-2h 后,通过喷雾干燥器进行干燥,于旋风分离器中收集干燥后的橡胶粉末,得到复合成核剂;
将均聚PP树脂,三元无规共聚PP树脂,共混增韧树脂,复合成核剂,相容剂,抗氧剂和润滑剂按照上述组分配比置入混料机中混合均匀,得到混合物;
将上述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒,得到改性PP树脂;
对上述改性PP树脂进行烘干处理,然后挤板成型,得到PP板材,即得到冰箱内胆材料。
另一方面,本发明还提供了一种冰箱内胆,上述冰箱内胆材料制备得到。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
(1)本发明利用橡胶粉末与成核剂复配,实现成核剂在聚合物内均匀分散,避免成核剂发生团聚失效的情况,保证材料形成数量众多且致密的微晶结构,保证材料兼具高结晶度和高抗冲性;通过控制材料结晶分布和形貌,实现PP材料的高强度和高韧性,改性PP材料能够应用于冰箱内胆进行吸塑成型等大尺度拉伸的加工方式。
(2)本发明通过添加共混组分,进一步增加材料的韧性和加工性能,扩宽材料的加工窗口,促使PP材料与吸塑加工成型工艺更加匹配。
(3)本发明能够提升冰箱内胆材料的耐化性,减少由于化学腐蚀导致的开裂现象,并且能够提升材料的韧性,减少应力发白现象出现,提高产品直通率;同时降低产品成本,提高产品的市场竞争力。
具体实施方式
下面将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。
本发明实施例提供了一种冰箱内胆材料,按重量份计,由以下组分组成:均聚PP树脂20-50份,三元无规共聚PP树脂20-50份,共混增韧树脂5-20份,复合成核剂1-5份,相容剂0-5份,抗氧剂0.1-1份和润滑剂0.2-2份。上述冰箱内胆材料以三元无规共聚聚丙烯为基体,配合复合成核剂的使用,能够促使聚合物内部形成大量均匀分散的微晶,保证聚合物具有较高结晶度的同时,又不会形成体积较大的球晶结构,从而有效提升PP的力学性能,同时不会影响PP 材料的耐化性和加工性等性能。结合增韧剂,相容剂,润滑剂,抗氧化剂等助剂,使得到的PP材料具有耐化性好、加工性好、刚韧兼备、性价比高、单位碳排放量低的特点,适用于冰箱内胆。
其中,本发明原料中均聚PP树脂,熔体流动速率为2.5-10g/10min,熔点为160-220℃,能够保证材料的耐油性、耐发泡剂腐蚀性和刚性;三元无规共聚 PP树脂为丙烯与少量乙烯和丁烯共聚得到的无规共聚物,能够保证材料的熔体强度、较宽的熔融温度区间和抗冲击性。其中,丙烯分子含量为92-98%,乙烯分子含量为2-5%,丁烯分子含量为1-4%,熔体流动速率为5-10g/10min,熔点为160-220℃。
本发明原料中共混增韧树脂为聚苯乙烯、高抗冲型聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚醚胺中的至少一种,其主要作用是进一步保证材料的抗冲击性,扩宽材料的加工窗口和材料拉伸强度。
本发明原料中相容剂为马来酸酐及其接枝聚合物、马来酰亚胺、缩水甘油酯及其衍生物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和苯乙烯-乙烯丁烯共聚物-苯乙烯(SEBS)中的至少一种,其主要作用是用于提升多种树脂之间的相容性,避免出现空穴现象。
本发明原料中抗氧剂为1010,168,1076中的至少一种,其作用是为了降低材料的热氧降解,防止高分子链生成活化位点而发生断链或支化现象。
本发明原料中润滑剂为N,N’-乙撑双硬脂酰胺(EBS)、改性乙撑双硬脂酰胺(TAF)、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、硬脂酸盐、二元有机酸和硅油中的至少一种,其作用是为了在熔融挤出板材的过程中防止聚合物熔体与螺杆粘连,并且能够进一步提升成核剂的分散性。
复合成核剂按重量份计,由以下组分组成:橡胶粉末70-90份,成核剂10-30 份,交联助剂1-10份,包覆剂2-10份。本发明原料中复合成核剂为成核剂与橡胶粉末均匀复合,在制备冰箱内胆材料过程中,成核剂搭载橡胶粉末在熔融剪切的作用下均匀分散在材料基体中,促使PP材料生成致密的微晶结构。当成核剂添加量大于30%不利于分散效果,由于成核剂容易发生团聚,其发挥作用的成分大概只有20-40%,在本发明中将成核剂与橡胶粉末的比例设置为 10:90~30:70,通过上述复配后,能够极大提升成核剂的分散效果,减少成核剂的用量。
其中,橡胶粉末为超细橡胶粉末,具体为全硫化粉末丁苯橡胶、全硫化粉末丁腈橡胶、全硫化粉末羧基丁腈橡胶、全硫化粉末丙烯酸酯橡胶,全硫化粉末硅橡胶和全硫化粉末氯丁橡胶中的至少一种。本发明通过采用超细粉末辅助分散成核剂,能够避免成核剂团聚,大幅提升成核效率,减少成核剂的用量。
成核剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、硅灰石、高岭土、蒙脱土、钛酸钾晶须、硫酸钙、山梨醇衍生物类、苯甲酸盐、羧酸金属盐类、有机磷酸盐类和松香酸盐类中的至少一种。本发明中加入成核剂能够促使PP材料生成α晶型或者β晶型,显著提升材料的结晶速率,刚性和抗冲击性能。
交联助剂为甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、 1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯中的至少一种,其作用是能够在辐照下提升橡胶硫化效率。
包覆剂为聚合氯化铝(PAC),聚合硫酸铁(PFS),聚合硅酸,聚丙烯酰胺,聚二甲基二丙烯基氯化铵中的至少一种,其作用是促使复合成核剂的粉末粒径更加均匀,抗粘结性更好。
本发明上述冰箱内胆材料的制备方法,包括以下步骤:
制备复合成核剂:将橡胶粉末加入反应器,转速设置为200-500rpm,加入交联助剂,持续搅拌1h后,得到混合乳液,将上述混合乳液放置于辐照箱中进行辐照交联反应,反应完成后得到全硫化橡胶乳液,其中钴源剂量为0.5-5Mrad,剂量率为10-100Gy/min;
将成核剂加入上述全硫化橡胶乳液中,在搅拌状态下,逐滴加入包覆剂,持续搅拌1-2h后,通过喷雾干燥器进行干燥,于旋风分离器中收集干燥后的橡胶粉末,得到所需的复合成核剂,其中,干燥器的端口温度设置为140-160℃,出口温度设置为40-60℃,得到的复合成核剂粒径在50-500μm之间;
原料混合:将均聚PP树脂,三元无规共聚PP树脂,共混增韧树脂,复合成核剂,相容剂,抗氧剂和润滑剂按照上述组分配比置入混料机中混合均匀,其中,混料机转速设置为300-600rpm,混合时间为10-30min;
制备改性PP树脂:将上述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒,得到改性PP树脂。其中,双螺杆挤出机的各段温度为170-190℃,180-200℃, 180-200℃,190-220℃,190-220℃,200-220℃,螺杆转速为300-600rpm;
制备PP板材:对上述改性PP树脂进行烘干处理,然后挤板成型,得到PP 板材,即得到冰箱内胆材料。其中,烘干温度设置为60-90℃,烘干时间为2-6h;挤出工艺参数设置如下:一区温度为170-180℃,二区温度为200-210℃,三区温度为210-220℃,四区温度为220-230℃,五区温度为220-230℃,机头温度为 220-230℃,主机转速为60-100转/min。
通过上述制备方法得到低成本低碳排放高韧性PP板材,可用于冰箱内胆吸塑成型。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的冰箱内胆材料,下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1
本实施例冰箱内胆材料配方:均聚PP树脂40份,三元无规共聚PP树脂 40份,共混增韧树脂10份,复合成核剂3份,相容剂3份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份,其中,均聚PP树脂为等规聚丙烯,牌号选自中石化T30S;共混增韧树脂为HIPS;相容剂为马来酸酐接枝PP和SEBS共用,马来酸酐接枝PP与 SEBS的比例为1:1;抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168共用,抗氧剂1010与抗氧剂168的比例为2:1;润滑剂为硅油;
复合成核剂配方:全硫化粉末丁苯橡胶为90份,甲基丙烯酸辛酯为3份,山梨醇类成核剂3988为10份,包覆剂聚合硫酸铁为10份。
本实施例冰箱内胆材料的具体制备步骤包括:
将全硫化粉末丁苯橡胶加入反应器,转速300rpm,加入甲基丙烯酸辛酯,持续搅拌1h后,得到混合乳液,将上述混合乳液放置于辐照箱中进行辐照交联反应,钴源剂量为2.4Mrad,剂量率为50Gy/min,反应完成后得到全硫化橡胶乳液,然后再加入山梨醇类成核剂3988,在搅拌状态下,逐滴加入包覆剂聚合硫酸铁,持续搅拌1h后,通过喷雾干燥器进行干燥,干燥器的端口温度设置为 140℃,出口温度设置为40℃,于旋风分离器中收集干燥后的橡胶粉末,得到所需的复合成核剂;
将均聚PP树脂,三元无规共聚PP树脂,共混增韧树脂,复合成核剂,相容剂,抗氧剂和润滑剂按照上述组分配比置入混料机中混合均匀,混料机转速设置为600rpm,混合时间为10min;
将上述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒,得到适用于冰箱内胆吸塑成型的改性PP树脂,其中,双螺杆挤出机的各段温度为170℃,180℃, 190℃,200℃,200℃,210℃,螺杆转速设置为450rpm;
对上述改性PP树脂进行烘干处理,然后挤板成型,得到PP板材,即得到冰箱内胆材料。其中烘干温度设置为80℃,烘干时间为2h,挤出工艺参数设置如下:一区温度为180℃,二区温度为200℃,三区温度为210℃,四区温度为 220℃,五区温度为220℃,机头温度为220℃,主机转速为80转/min。
实施例2
本实施例冰箱内胆材料配方与实施例1相同:均聚PP树脂40份,三元无规共聚PP树脂40份,共混增韧树脂10份,复合成核剂3份,相容剂3份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份;
复合成核剂配方:全硫化粉末丁苯橡胶为70份,甲基丙烯酸辛酯为3份,山梨醇类成核剂3988为30份,包覆剂聚合氯化铝为5份。
本实施例冰箱内胆材料的制备步骤与实施例1相同。
实施例3
本实施例冰箱内胆材料配方:均聚PP树脂35份,三元无规共聚PP树脂 45份,共混增韧树脂8份,复合成核剂2份,相容剂2.5份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份;
复合成核剂配方:全硫化粉末丁苯橡胶为90份,甲基丙烯酸辛酯为3份,山梨醇类成核剂3988为10份,包覆剂聚合氯化铝为5份。
本实施例冰箱内胆材料的制备步骤与实施例1相同。
实施例4
本实施例冰箱内胆材料配方与实施例3相同:均聚PP树脂35份,三元无规共聚PP树脂45份,共混增韧树脂8份,复合成核剂2份,相容剂2.5份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份;
本实施例复合成核剂配方与实施例2相同:全硫化粉末丁苯橡胶为90份,甲基丙烯酸辛酯为3份,山梨醇类成核剂3988为10份,包覆剂聚合氯化铝为5 份。
本实施例冰箱内胆材料的制备步骤与实施例1相同。
实施例5
本实施例冰箱内胆材料配方:均聚PP树脂20份,三元无规共聚PP树脂 50份,共混增韧树脂5份,复合成核剂3份,相容剂3份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份;
复合成核剂配方:全硫化粉末丁苯橡胶为90份,甲基丙烯酸辛酯为3份,钛酸钾晶须为10份,包覆剂聚合氯化铝为5份。
本实施例冰箱内胆材料的制备步骤与实施例1相同。
实施例6
本实施例冰箱内胆材料配方与实施例5相同:均聚PP树脂20份,三元无规共聚PP树脂50份,共混增韧树脂5份,复合成核剂3份,相容剂3份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份;
复合成核剂配方:全硫化粉末丁苯橡胶为90份,甲基丙烯酸辛酯为3份,纳米硅灰石为10份,包覆剂聚合氯化铝为5份。
本实施例冰箱内胆材料的制备步骤与实施例1相同。
实施例7
本实施例冰箱内胆材料配方与实施例5相同:均聚PP树脂20份,三元无规共聚PP树脂50份,共混增韧树脂5份,复合成核剂3份,相容剂3份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份;
复合成核剂配方:全硫化粉末丁苯橡胶为90份,甲基丙烯酸辛酯为3份,气相法二氧化硅为10份,包覆剂聚合氯化铝为5份。
本实施例冰箱内胆材料的制备步骤与实施例1相同。
实施例8
本实施例冰箱内胆材料配方:均聚PP树脂20份,三元无规共聚PP树脂 50份,共混增韧树脂10份,复合成核剂3份,相容剂3份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份;
复合成核剂配方:全硫化粉末丁苯橡胶为90份,甲基丙烯酸异辛酯为3 份,山梨醇类成核剂3988为10份,包覆剂聚合硫酸铁为5份。
本实施例冰箱内胆材料的制备步骤与实施例1相同。
对比例1
本对比例冰箱内胆材料配方:高抗冲聚苯乙烯(HIPS)99.5份,牌号为奇美88SF;抗氧剂0.5份,为1010和168共用,其比例为2:1。
本对比例冰箱内胆材料的制备步骤包括:将传统HIPS材料和抗氧剂混合后熔融挤出成型得到HIPS板材,挤出工艺参数设置为:一区温度180℃,二区温度200℃,三区温度210℃,四区温度220℃,五区温度220℃,机头温度220℃,主机转速80转/min。
对比例2
本对比例冰箱内胆材料配方:ABS 99.5份,ABS牌号为奇美749;抗氧剂 0.5份,为1010和168共用,其比例为2:1。
本对比例冰箱内胆材料的制备步骤包括:将传统ABS材料和抗氧剂混合后熔融挤出成型得到ABS板材,挤出工艺参数设置为:一区温度200℃,二区温度220℃,三区温度220℃,四区温度230℃,五区温度240℃,机头温度240℃,主机转速80转/min。
对比例3
本对比例冰箱内胆材料配方:均聚PP树脂99.5份,牌号为中石化T30S;抗氧剂0.5份,为1010和168共用,其比例为2:1。
本对比例冰箱内胆材料的制备步骤包括:将均聚PP树脂和抗氧剂混合后熔融挤出成型得到PP板材,挤出工艺参数设置为:一区温度160℃,二区温度 165℃,三区温度170℃,四区温度170℃,五区温度180℃,机头温度180℃,主机转速80转/min,
对比例4
本对比例冰箱内胆材料配方:均聚PP树脂20份,三元无规共聚PP树脂 50份,共混增韧树脂10份,成核剂3份,相容剂3份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份,其中,均聚PP树脂为等规聚丙烯,牌号选自中石化T30S;三元无规共聚PP树脂为丙烯与少量乙烯和丁烯共聚,其中丙烯分子含量为92-98份,乙烯分子含量为2-5份,丁烯分子含量为1-4份;共混增韧树脂为HIPS;成核剂为山梨醇类成核剂3988;相容剂为马来酸酐接枝PP和SBS共用,马来酸酐接枝PP和SBS的比例为3:1;抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168共用,抗氧剂1010 和抗氧剂168的比例为2:1;润滑剂为硅油。
本对比例冰箱内胆材料的具体制备步骤包括:
将均聚PP树脂,三元无规共聚PP树脂,共混增韧树脂,成核剂,相容剂,抗氧剂和润滑剂按照上述组分配比置入混料机中混合均匀,混料机转速为 600rpm,混合时间为10min;
将上述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒,得到适用于冰箱内胆吸塑成型的改性PP树脂,其中,双螺杆挤出机的各段温度为170℃,180℃, 190℃,200℃,200℃,210℃,螺杆转速为450rpm;
对上述改性PP树脂进行烘干处理,然后挤板成型,得到PP板材,即得到冰箱内胆材料,其中烘干温度设置为80℃,烘干时间为2h,挤出工艺参数设置如下:一区温度为180℃,二区温度为200℃,三区温度为210℃,四区温度为 220℃,五区温度为220℃,机头温度为220℃,主机转速为80转/min。
对比例5
本对比例冰箱内胆材料配方:均聚PP树脂20份,三元无规共聚PP树脂 50份,共混增韧树脂10份,橡胶粉末3份,相容剂3份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份;其中,均聚PP为等规聚丙烯,牌号选自中石化T30S;三元无规共聚 PP树脂为丙烯与少量乙烯和丁烯共聚,其中丙烯分子含量为92-98份,乙烯分子含量为2-5份,丁烯分子含量为1-4份;共混增韧树脂为HIPS;相容剂为马来酸酐接枝PP和SEBS共用,马来酸酐接枝PP与SEBS的比例为3:1;抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168共用,抗氧剂1010和抗氧剂168的比例为2:1;润滑剂为硅油,橡胶粉末为丁苯橡胶;
本对比例冰箱内胆材料的具体制备步骤包括:
将丁苯橡胶放置于辐照箱中进行辐照交联反应,钴源剂量为2.4Mrad,剂量率为50Gy/min,反应完成后通过喷雾干燥器将混合乳液干燥,干燥器的端口温度设置为140℃,出口温度设置为40℃,与旋风分离器中收集干燥后的橡胶粉末,得到所需的复合成核剂,成核剂粒径在50μm-500μm之间;
将均聚PP树脂,三元无规共聚PP树脂,共混增韧树脂,橡胶粉末,相容剂,抗氧剂,润滑剂按照上述组分配比置入混料机中混合均匀,混料机转速设置为600rpm,混合时间为10min;
将上述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒,得到适用于冰箱内胆吸塑成型的改性PP树脂,其中,双螺杆挤出机的各段温度为170℃,180℃, 190℃,200℃,200℃,210℃,螺杆转速为450rpm;
对上述改性PP树脂进行烘干处理,然后挤板成型,得到PP板材,即得到冰箱内胆材料,其中,烘干温度设置为80℃,烘干时间为2h,挤出工艺参数设置如下:一区温度为180℃,二区温度为200℃,三区温度为210℃,四区温度为220℃,五区温度为220℃,机头温度为220℃,主机转速为80转/min。
将实施例1-8和对比例1-5所得到的冰箱内胆板材进行理化性能测试,具体的,根据国际测试标准ISO 527进行拉伸强度测试和断裂伸长率测试,其中,纵向是指沿板材挤出方向,横向为垂直与板材挤出方向;根据国际测试标准ISO 7619进行悬臂梁缺口冲击强度测试;在-30℃,50℃条件下各24h为一周期,进行4周期的高低温耐油性测试,测试结果如表1所示。
表1实施例1-8和对比例1-5冰箱内胆板材理化性能测试表
从表1的实施例和对比例的性能测试对比可知,实施例1-8采用本发明技术方案,得到的冰箱内胆材料,能够显著提升材料的拉伸强度、冲击强度和抗开裂性能,断裂伸长率较传统冰箱内胆材料有大幅度提升,并且复合成核剂能够使成核剂最大程度发挥作用,使得经过改性的PP材料能够满足冰箱内胆吸塑成型工艺而不发生开裂现象,突破传统冰箱材料的限制,降低成本,提升产品市场竞争力。
而对比例1采用的是传统HIPS材料,得到的冰箱内胆材料虽然拉伸强度好,但断裂伸长率明显低于本发明的冰箱内胆材料;对比例2采用的是传统ABS 材料,得到的冰箱内胆材料虽然拉伸强度好,但断裂伸长率也明显低于本发明的冰箱内胆材料;对比例3采用的是均聚PP材料,得到的冰箱内胆材料拉伸强度、冲击强度和抗开裂性能远低于本发明的冰箱内胆材料,且易开裂;对比例4 使用单独的成核剂,对比例5使用橡胶粉末未加入成核剂,得到的冰箱内胆材料的各项性能均明显低于实施例1-8得到的冰箱内胆材料,且高低温冲击后发生内胆开裂现象,充分说明本发明采用复合成核剂能够协同各组分效果,极大提升材料各项性能。
Claims (7)
1.一种冰箱内胆材料,其特征在于,按重量份计,由以下组分组成:均聚PP树脂20-50份,三元无规共聚PP树脂20-50份,共混增韧树脂5-20份,复合成核剂1-5份,相容剂0-5份,抗氧剂0.1-1份和润滑剂0.2-2份;其中,所述均聚PP树脂的熔体流动速率为2.5-10 g/10min,熔点为160-220℃,所述三元无规共聚PP树脂为丙烯与少量乙烯和丁烯共聚得到的无规共聚物;所述复合成核剂按重量份计,由以下组分组成:橡胶粉末70-90份,成核剂10-30份,交联助剂1-10份,包覆剂2-10份,所述包覆剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硅酸、聚丙烯酰胺和聚二甲基二丙烯基氯化铵中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的冰箱内胆材料,其特征在于,所述共混增韧树脂为聚苯乙烯、高抗冲型聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和聚醚胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的冰箱内胆材料,其特征在于,所述橡胶粉末为超细橡胶粉末,具体为全硫化粉末丁苯橡胶、全硫化粉末丁腈橡胶、全硫化粉末羧基丁腈橡胶、全硫化粉末丙烯酸酯橡胶,全硫化粉末硅橡胶和全硫化粉末氯丁橡胶中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的冰箱内胆材料,其特征在于,所述成核剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、硅灰石、高岭土、蒙脱土、钛酸钾晶须、硫酸钙、山梨醇衍生物类、苯甲酸盐、羧酸金属盐类、有机磷酸盐类和松香酸盐类中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的冰箱内胆材料,其特征在于,所述交联助剂为甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯和1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
6.一种冰箱内胆材料的制备方法,其特征在于,所述冰箱内胆材料为权利要求1-5任意一项所述的冰箱内胆材料,所述制备方法包括以下步骤:
将橡胶粉末加入反应器,加入交联助剂,持续搅拌1h后,得到混合乳液,将上述混合乳液放置于辐照箱中进行辐照交联反应,反应完成后得到全硫化橡胶乳液,其中钴源剂量为0.5-5Mrad,剂量率为10-100Gy/min;将成核剂加入上述全硫化橡胶乳液中,在搅拌状态下,逐滴加入包覆剂,持续搅拌1-2h后,通过喷雾干燥器进行干燥,于旋风分离器中收集干燥后的橡胶粉末,得到复合成核剂;
将均聚PP树脂,三元无规共聚PP树脂,共混增韧树脂,复合成核剂,相容剂,抗氧剂和润滑剂按照上述组分配比置入混料机中混合均匀,得到混合物;
将上述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒,得到改性PP树脂;
对上述改性PP树脂进行烘干处理,然后挤板成型,得到PP板材,即得到冰箱内胆材料。
7.一种冰箱内胆,其特征在于,采用权利要求1-5任一项所述的冰箱内胆材料制备得到。
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