CN115948017A - 一种抗菌防霉tpe冰箱密封条材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及C08L23/12，具体涉及一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料及其制备方法。包括以下原料：按重量份计，SEBS 100份，苯乙烯弹性体20～50份，矿物油50～100份，PP 5～15份，POE 5～15份，填充剂10～25份，硅酮母粒2～6份，酰胺类化合物0.5～2份，抗氧剂0.1～0.5份，光稳定剂0.1～0.5份，抗菌剂0.1～0.3份。本发明制备得到抗菌防霉TPE冰箱密封条材料具有硬度和拉伸强度高，焊角撕裂力大，抗菌防霉，手感好，易焊接、焊接强度佳等优点。

Description

一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及C08L23/12，具体涉及一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体TPE(Thermoplastic Elastomer)是一种具有橡胶的高弹性、高强度、高回弹性，又具有可挤出、注塑加工特征的材料。具有环保安全无毒，硬度范围广，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性能和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用，较低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。

专利CN201210231554.3公开了一种冰箱用聚氯乙烯密封条组合物，通过采用聚氯乙烯，增塑剂，改性乙烯醋酸乙烯共聚物，热塑性聚氨酯弹性体等物质制备得到的密封条具有较高的耐寒、耐油、回弹性好等优点。

但随着人们生活水平的提高，环保要求的提高，采用PVC材质的冰箱密封条已难以满足市场的高端要求。热塑性弹性体TPE材料作为一种新型环保材料，具有环保安全无毒可回收的特点，成为当前的研究热点，适合作为冰箱密封条材料使用。

现有技术中，普通TPE材料很难做出挤出性能好，表面干爽，焊接性能强的冰箱门封密封条。所以现有的TPE很难取代传统的PVC冰箱门封密封条。因此，非常需要通过配方以及生产工艺的改进，扩展TPE材料的挤出加工性能、表面手感及焊接性能，以获得性能卓越的热塑性弹性体，以便于满足环保要求及实现可回收利用。

本发明提供一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料及其制备方法，其有较好挤出加工性，挤出密封条尺寸稳定、手感好、环保抗菌防霉、易焊接、焊接强度高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，包括以下原料：按重量份计，SEBS 100份，苯乙烯弹性体20～50份，矿物油50～100份，PP 5～15份，POE 5～15份，填充剂10～25份，硅酮母粒2～6份，酰胺类化合物0.5～2份，抗氧剂0.1～0.5份，光稳定剂0.1～0.5份，抗菌剂0.1～0.3份。

优选的，所述SEBS包括高分子SEBS和/或低分子SEBS。

进一步优选的，所述SEBS包括高分子SEBS和低分子SEBS。所述高分子SEBS和低分子SEBS的质量比为1：2-2：1。进一步提高了TPE冰箱密封条材料的弹性，具有更高的拉伸强度和焊角撕裂力。

优选的，所述高分子SEBS的嵌段比为32:68。

优选的，所述高分子SEBS为星型结构。

优选的，所述低分子的嵌段比30/70。

优选的，所述低分子SEBS为线型结构。

优选的，所述矿物油的平均分子量300-1000。

优选的，所述矿物油为石蜡基白油。

优选的，所述PP在230℃/2.16kg时的熔体流动速率为7-9g/10min。

优选的，所述PP包括二元共聚聚丙烯和/或三元共聚聚丙烯。

进一步优选的，所述PP包括三元共聚聚丙烯。

优选的，所述POE在190℃/2.16kg时的熔体流动速率为0.8-1.2g/10min。

单纯的SEBS很少直接使用，一般会混入多种物质以便其更适应不同要求和应用领域。一般采用的SEBS和PP共混体系在低温下容易断裂。本发明通过采用SEBS、苯乙烯弹性体、PP、POE多元共混体系提高了TPE冰箱密封条材料拉伸强度和焊角撕裂力。推测是由于SEBS、苯乙烯弹性体和POE形成的交联点在共混熔融时互相穿插，当温度降低时，互穿交联的分子链段被冻结形成互穿网络结构协同韧性，同时促使PP晶格不易排列形成细晶，当TPE冰箱密封条材料收到外力作用时，产生更多的应力集中点，使得TPE冰箱密封条材料具有更高的拉伸强度和焊角撕裂力。

同时本发明进一步采用挤出级三元共聚聚丙烯，乙烯、丁烯-1的加入进一步破坏了分子链的规整性，提高多元共混体系的加工性能，降低起始热封温度，使TPE冰箱密封条材料具有更高的应用性能和使用寿命。

优选的，所述填充剂的平均粒径≥1250目。

优选的，所述填充剂包括碳酸钙、云母粉、滑石粉、二氧化硅、高岭土、膨润土的至少一种。

进一步优选的，所述填充剂包括碳酸钙。

优选的，所述硅酮母粒以气相二氧化硅为载体。

优选的，所述硅酮母粒中硅树脂含量为65-75wt％。

碳酸钙能够有效增强TPE冰箱密封条材料的硬度、降低成本，但由于碳酸钙与SEBS结合较差，容易产生应力发白现象同时使TPE冰箱密封条材料表面磨损加剧。本发明意外研究发现采用以气相二氧化硅为载体，硅树脂含量为70wt％的硅酮母粒时可以有效改善TPE冰箱密封条材料表面磨损现象，使TPE冰箱密封条材料具有更好的手感，同时进一步提高硬度、焊角撕裂力等性能。推测是由于以气相二氧化硅为载体，硅树脂含量为70wt％的硅酮母粒与SEBS、苯乙烯弹性体、PP、POE多元共混体系具有较高的相容性，能够有效降低迁移速度和体系中芥酸酰胺的用量，避免表面发粘的同时促进抗菌剂分散到材料中，通过反应性基团连接到SEBS、PP、苯乙烯弹性体及POE的分子链中，同时其超高的分子量形成的润滑膜具有更高的机械强度，有效减少表面磨损，形成表面干爽，手感好，抗菌防霉的TPE冰箱密封条材料。

优选的，所述酰胺类化合物包括芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬脂酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺的至少一种。

优选的，所述抗氧剂包括抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂DNP、抗氧剂BHT、抗氧剂MB的至少一种。

进一步优选的，所述抗氧剂包括抗氧剂168和抗氧剂1010。所述抗氧剂168和抗氧剂1010的质量比为1：2-2：1。

优选的，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。

进一步优选的，所述受阻胺类光稳定剂为高分子量受阻胺类光稳定剂。

优选的，所述抗菌剂包括有机抗菌剂和/或无机抗菌剂。

进一步优选的，所述抗菌剂包括有机抗菌剂和无机抗菌剂。所述有机抗菌剂和无机抗菌剂的质量比为(1)：(1)。

优选的，所述无机抗菌剂为银锌复合抗菌剂。

优选的，所述有机抗菌剂为天然壳聚糖及高分子有机抗菌剂。

本发明的第二个方面提供了一种TPE冰箱密封条材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将SEBS与矿物油按重量份混合后，充分吸油12h以上；

(2)将步骤(1)所得的产物，加入PP、POE、抗菌剂于160℃～200℃过双螺杆熔融共混，使得各种材料混合均匀；然后在双螺杆中后段通过侧喂料将硅酮母粒、填充剂、抗氧剂、光稳定剂加入到双螺杆中熔融共混，造粒即得抗菌防霉TPE冰箱密封条材料。

有益效果：

本发明提供了一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料及其制备方法，通过配方材料上采用高分子量和低分子量复配的SEBS、苯乙烯弹性体、PP、POE多元共混体系形成物理交联互穿网络结构，并与抗菌剂进行结合以及其他原料配方配比限定，工艺上采用双螺杆熔融共混技术，最终制备得到的TPE冰箱密封条材料比重在0.96g/cm³左右，灰分≤30％，具有挤出加工性好，挤出密封条尺寸稳定、硬度和拉伸强度高，焊角撕裂力大，抗菌防霉，表面干爽，抗磨损，手感好，易焊接、焊接强度佳，使用寿命长等优点，而且制备得到的TPE冰箱密封条按照进行通过ROHs、REACH环保测试，符合美的标准QMB-JH032.2003-2007和海信容声标准Q/HKB J 04009-2014要求。

具体实施方式

实施例

实施例1

一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，包括以下原料：按重量份计，SEBS 100份，苯乙烯弹性体35份，矿物油75份，PP10份，POE 10份，填充剂18份，硅酮母粒4份，酰胺类化合物1份，抗氧剂0.2份，光稳定剂0.3份，抗菌剂0.2份。

所述SEBS包括高分子SEBS和低分子SEBS。所述高分子SEBS和低分子SEBS的质量比为1：1。所述高分子SEBS为星型结构，嵌段比为32:68，型号：YH-604T。所述低分子SEBS为线型结构，嵌段比为30/70，型号：YH-501。所述SEBS均购自中石化巴陵公司。

所述苯乙烯弹性体来源于浙江众城，型号：1566。

所述矿物油为平均分子量300-1000的石蜡基白油，购自中国石油克拉玛依石化公司。

所述PP为挤出级三元共聚聚丙烯，所述PP在230℃/2.16kg时的熔体流动速率为8g/10min，型号：C5908，购自中国石化燕山石化公司。

所述POE在190℃/2.16kg时的熔体流动速率为1g/10min，购自陶氏化学，型号：ENGAGE^TM 8842。

所述填充剂包括碳酸钙，平均粒径为1500目，购自广西贺州市科隆粉体有限公司，型号：KJ3。

所述硅酮母粒中硅树脂含量为70wt％。购自赛陶高分子材料(上海)有限公司，型号：德国瓦克L5-4。

所述酰胺类化合物包括芥酸酰胺。

所述抗氧剂包括抗氧剂168和抗氧剂1010。所述抗氧剂168和抗氧剂1010的质量比为1：1。

所述光稳定剂为高分子量受阻胺类光稳定剂。所述受阻胺类光稳定剂为巴斯夫

2020，购自上海夫晟进出口有限公司。

所述抗菌剂包括有机抗菌剂和无机抗菌剂。所述有机抗菌剂和无机抗菌剂的质量比为1：1。所述无机抗菌剂为银锌复合抗菌剂，平均粒径为1-2um，比表面积为10-15m²/g，购自佛山市丽源化工有限公司；所述有机抗菌剂包括天然壳聚糖及高分子有机抗菌剂，来源于华东理工大学。

一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将SEBS与矿物油按重量份混合后，充分吸油；

(2)将步骤(1)所得的产物，加入PP、POE、抗菌剂于160℃～200℃(各区温度依次为160/180/190/200/200/200/200/180/160/160/160/170/180℃)过双螺杆熔融共混，使得各种材料混合均匀；然后在双螺杆中后段通过侧喂料将剩余原料加入到双螺杆中熔融共混，造粒即得抗菌防霉TPE冰箱密封条材料。

实施例2

一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述高分子SEBS和低分子SEBS的质量比为1：2。

实施例3

一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述原料：按重量份计，SEBS 100份，苯乙烯弹性体20份，矿物油50份，PP 5份，POE 5份，填充剂10份，硅酮母粒2份，酰胺类化合物0.5份，抗氧剂0.1份，光稳定剂0.1份，抗菌剂0.1份。

对比例1

一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述PP为丙丁二元无规共聚聚丙烯，购自利安德巴赛尔公司，型号：Adsyl3C30F HP。

对比例2

一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述硅酮母粒以PP为载体，型号：道康宁MB50-001，购自上海凯茵化工。

性能测试

将实施例及对比例所得的产物，采用挤出设备，于约130℃～170℃(各区温度依次为130/150/160/170/150℃)经单螺杆挤出机挤吹，冷却，切刀裁剪，后续焊接，即得TPE门封密封条并按照海信容声标准Q/HKB J 04009-2014进行硬度测试、拉伸强度测试和焊角撕裂力测试，测试结果见表1。

表1性能测试结果

Claims (10)

1.一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，其特征在于，包括以下原料：按重量份计，SEBS100份，苯乙烯弹性体20～50份，矿物油50～100份，PP 5～15份，POE 5～15份，填充剂10～25份，硅酮母粒2～6份，酰胺类化合物0.5～2份，抗氧剂0.1～0.5份，光稳定剂0.1～0.5份，抗菌剂0.1～0.3份。

2.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，其特征在于，所述SEBS包括高分子SEBS和/或低分子SEBS。

3.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，其特征在于，所述PP包括二元共聚聚丙烯和/或三元共聚聚丙烯。

4.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，其特征在于，所述填充剂的平均粒径≥1250目。

5.根据权利要求4所述的一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，其特征在于，所述填充剂包括碳酸钙、云母粉、滑石粉、二氧化硅、高岭土、膨润土的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，其特征在于，所述硅酮母粒中硅树脂含量为65-75wt％。

7.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，其特征在于，所述酰胺类化合物包括芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬脂酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂DNP、抗氧剂BHT、抗氧剂MB的至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料，其特征在于，所述抗菌剂包括有机抗菌剂和/或无机抗菌剂。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的一种抗菌防霉TPE冰箱密封条材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将SEBS与矿物油按重量份混合后，充分吸油12h以上；

(2)将步骤(1)所得的产物，加入PP、POE、抗菌剂于160℃～200℃过双螺杆熔融共混，使得各种材料混合均匀；然后在双螺杆中后段通过侧喂料将硅酮母粒、填充剂、抗氧剂、光稳定剂加入到双螺杆中熔融共混，造粒即得抗菌防霉TPE冰箱密封条材料。