CN101225203B - 包含抗环戊烷、五氟丙烷、二氯一氟乙烷的冰箱内衬树脂 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种用于制作冰箱内衬的抗化学腐蚀树脂，具体地说是一种抗环戊烷、五氟丙烷、二氯一氟乙烷冰箱内衬树脂。按照本发明提供的技术方案，所述包含抗环戊烷、五氟丙烷、二氯一氟乙烷的冰箱内衬树脂包括：聚苯乙烯15～70％；聚乙烯8～70％；相容剂5～25％；热塑性弹性体5～18％；聚乙烯蜡0.2～0.6％；硬脂酸锌0.2～0.5％；所述相容剂包括占冰箱内衬树脂总量0.1～3.5％的甲基丙烯酸环氧丙酯；0.1～3.5％的丙烯酸；0.1％～3.5％的甲基丙烯酸甲酯；0.03～0.15％的过氧化二异丙苯；0.2～1.2％的抗氧剂10或抗氧剂168；2～15％的聚乙烯，单位为质量百分数。这种材料可以直接采用或混合HIPS冰箱材料共挤使用。该材料还具有回用率高，相容性好等等优点。

Description

包含抗环戊烷、五氟丙烷、二氯一氟乙烷的冰箱内衬树脂

技术领域

本发明属于一种用于制作冰箱内衬的抗化学腐蚀树脂，具体地说是一种抗环戊烷、HFC-245FA(五氟丙烷)、HCFC-141b(二氯一氟乙烷)冰箱内衬树脂。

背景技术

传统的冰箱制造业采用氟利昂(CFC)制冷剂，由于氟利昂在大气高空积聚后，通过一系列光电降解反应，产生氯自由基而破坏高空中的臭氧层，即产生所谓的“黑洞”而破坏人类的生存环境，因此中国政府决定于2007年07月01日全面中止使用氟利昂制冷剂，改用环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b替代氟利昂制冷剂。由于环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b这些替代品具有很强的化学腐蚀能力，普通的HIPS(聚苯乙烯)无法承受这些替代品的腐蚀而影响冰箱制造业产品的内在质量，因此冰箱制造业为满足环保条件和节能降耗条件而选用的环保制冷剂会破坏HIPS冰箱内衬材料的使用性能。

发明内容

本发明的目的在于设计一种包含抗环戊烷、五氟丙烷、二氯一氟乙烷的冰箱内衬树脂。这种内衬合金覆膜树脂新材料可以避免环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b对主体材料HIPS冰箱专用材料的腐蚀，保证冰箱产品质量的稳定性，且与HIPS冰箱专用材料具有良好的相容性。

按照本发明提供的技术方案，所述包含抗环戊烷、五氟丙烷、二氯一氟乙烷的冰箱内衬树脂包括：聚苯乙烯15～70％；聚乙烯8～70％；相容剂5～25％；热塑性弹性体5～18％；聚乙烯蜡0.2～0.6％；硬脂酸锌0.2～0.5％；

其中的相容剂是预先按下述原料配比配好以后再加入的，因此在实施例中被称之为自制相容剂；

所述相容剂包括占冰箱内衬树脂总量0.1～3.5％的甲基丙烯酸环氧丙酯；0.1～3.5％的丙烯酸；0.1％～3.5％的甲基丙烯酸甲酯；0.03～0.15％的过氧化二异丙苯；0.2～1.2％的抗氧剂10或抗氧剂168；2～15％的聚乙烯，单位为质量百分数。

也可以将配制相容剂的原料与冰箱内衬树脂的其它原料一起加入，这时聚乙烯的成分会略有调整，应将相容剂中聚乙烯的量合并到一起，使总量变为10～85％。其组成包括：聚苯乙烯15～70％；聚乙烯10～85％；热塑性弹性体5～18％；聚乙烯蜡0.2～0.6％；硬脂酸锌0.2～0.5％；甲基丙烯酸环氧丙酯0.1～3.5％；丙烯酸0.1～3.5％；甲基丙烯酸甲酯0.1％～3.5％；过氧化二异丙苯0.03～0.15％；0.2～1.2％的抗氧剂10或抗氧剂168，单位为质量百分数。

其中：聚苯乙烯是作为专用材料的基础原料，有利于材料的加工成型。

聚乙烯是一种稳定性很好的高分子材料，具有很强的抗化学腐蚀能力。

抗环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b冰箱内衬树脂特殊性能主要用料：

自制相容剂：由于聚苯乙烯和聚乙烯这两种材料具有不同的分子结构及不同的特性，所以这两种高分子聚合物是不相容的。在没有相容剂提供的极性化学键作用的情况下，聚苯乙烯和聚乙烯是不可能制成合金材料的。因此，相容剂才是本发明材料抗环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b冰箱内衬树脂材料的主要媒体。在相容剂极性化学键的作用下，聚苯乙烯和聚乙烯这两种分子结构和特性都不同的高分子聚合物才能有机结合制成高分子合金材料抗环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b冰箱内衬树脂材料。相容剂可以是聚乙烯、聚苯乙烯、热塑性弹性体以及GMA、AA、MMA，通过以DCP(过氧化二异丙苯)为引发剂和以抗氧剂10或抗氧剂168，经传统的熔融共混反应制成。

热塑性弹性体：由于该专用材料主要用于冰箱内衬及内胆，必须有较大的断裂伸长率，与较好的耐低温性能，加入一定比例的热塑性弹性体有利于满足以上性能要求。本发明主要使用SBS和SEBS。

聚乙烯蜡：生产加工过程中起到润滑剂的作用。

硬脂酸锌：生产加工过程中起到润滑剂和稳定剂的作用。

抗氧剂：生产加工过程中防止高分子材料氧化降解的作用。本发明主要采用抗氧剂10和抗氧剂168等。

由于传统的冰箱制造业采用氟利昂作为冰箱的制冷剂，国际环保组织考虑到CFC对于大气臭氧层的破坏以及温室效应，为了维护地球生态环境，中国大陆政府根据1997年签署的《京都议定书》，决定于2007年7月1日全面取消氟利昂的使用。但是作为替代产品的环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b对现有的HIPS冰箱内衬专用材料具有较强的化学腐蚀性，笔者发明该产品全部材料均为国内生产，通过科学的配方研制，采用双螺杆挤出机混炼而成的新型低成本多功能化合金树脂。

国内某些冰箱制造企业实际上使用抗141bABS冰箱专用材料，采购周期过长，均为国外大型石化企业生产，价格均在22000元/吨以上，再加工过程中会有腈化物产生，造成环境污染，而使用抗环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b冰箱内衬树脂材料的话就不会产生上述问题，且覆膜用量仅为5～13％就能达到冰箱制造业的质量要求。

本申请人根据环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b制冷剂的化学性能及冰箱内衬(亦称PE/PS合金树脂)材料性能要求发明了一种以聚乙烯(PE)为抗环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b载体，通过高分子接枝聚苯乙烯形成一种高分子合金材料，具有很强的抗化学腐蚀的冰箱内衬新材料树脂。

具体实施方式

实施例一

聚苯乙烯15％，聚乙烯65％，自制相容剂15％，热塑性弹性体10％，聚乙烯蜡0.3％，硬脂酸锌0.2％，这种材料加入15％与HIPS冰箱材料混合搅拌后挤板，完全满足环戊烷、HFC-245FA制冷剂冰箱板材应用。其物性指标：熔融指数0.7～2.5g/10min，拉伸强度大于22MPa，悬臂梁冲击强度大于180J/m，热变形温度大于70摄氏度，断裂伸长率大于140％，耐化学性能优良。所述自制相容剂包括占冰箱内衬树脂总量0.5％的甲基丙烯酸环氧丙酯；0.5％的丙烯酸；0.15％的甲基丙烯酸甲酯；0.11％的过氧化二异丙苯；0.5％的抗氧剂10或抗氧剂168；3％的聚乙烯，单位为质量百分数。

实施例二

聚苯乙烯20％，聚乙烯49.5％，自制相容剂7％，超细陶瓷微珠15％，热塑性弹性体8％，聚乙烯蜡0.5％，硬脂酸锌0.1％，这是一种很好的汽车内饰吸塑成型材料，抗化学腐蚀性强，耐寒性好，物理性能良好，熔融指数0.7～2.5g/10min，拉伸强度大于23MPa，悬臂梁冲击强度大于450J/m，热变形温度大于80摄氏度，断裂伸长率大于120％。所述相容剂包括占冰箱内衬树脂总量2.2％的甲基丙烯酸环氧丙酯；2.2％的丙烯酸；2.2％的甲基丙烯酸甲酯；0.06％的过氧化二异丙苯；0.6％的抗氧剂168；12％的聚乙烯，单位为质量百分数。

实施例三

聚苯乙烯25％，聚乙烯50％，自制相容剂8％，1200目滑石粉8％，热塑性弹性体8.3％，聚乙烯蜡0.3％，硬脂酸锌0.2％，这是一种PE/PS抗化学腐蚀材料，其物性指标为：熔融指数2.5～5.5g/10min，拉伸强度大于20MPa，悬臂梁冲击强度大于300J/m，热变形温度大于80摄氏度，断裂伸长率大于90％，适用于注塑挤出等成型加工。所述相容剂包括占冰箱内衬树脂总量0.5％的甲基丙烯酸环氧丙酯；0.5％的丙烯酸；0.5％的甲基丙烯酸甲酯；0.08％的过氧化二异丙苯；0.9％的抗氧剂10；4％的聚乙烯，单位为质量百分数。

实施例四

聚苯乙烯35％，聚乙烯35％，自制相容剂15％(或者GMA1.2％，DCP0.03～0.1％，阻止接枝过程中交联反应剂10抗氧剂0.5％)，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS15％，聚乙烯蜡0.2％，硬脂酸锌0.3％，这是一种很好的抗环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b冰箱内衬树脂材料(亦称为PE/PS合金树脂覆膜料)，使用比例为：环戊烷、HFC-245FA作为冰箱制冷剂时腹膜比例为5％，HCFC-141b作为冰箱制冷剂时腹膜比例为10％。其物性指标：熔融指数3～7.5g/10min，拉伸强度大于16MPa，悬臂梁冲击强度大于300J/m，热变形温度大于75摄氏度，断裂伸长率大于100％，耐环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b溶性优良。所述相容剂包括占冰箱内衬树脂总量1.5％的甲基丙烯酸环氧丙酯；1.5％的丙烯酸；1.5％的甲基丙烯酸甲酯；0.09％的过氧化二异丙苯；0.5％的抗氧剂168；9％的聚乙烯，单位为质量百分数。

实施例五

聚苯乙烯50％，聚乙烯30％，自制相容剂10％，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SBS9％，聚乙烯蜡0.5％，硬脂酸锌0.3％，这是一种很好的抗环戊烷、HFC-245FA冰箱内衬专用树脂。其物性指标为：熔融指数2.5～5.5g/10min，拉伸强度大于20MPa，悬臂梁冲击强度大于150J/m，热变形温度大于80摄氏度，断裂伸长率大于60％，适用于注塑挤出等成型加工。耐环戊烷、HFC-245FA、HCFC-141b溶性优良。所述相容剂包括占冰箱内衬树脂总量2.5％的甲基丙烯酸环氧丙酯；2.5％的丙烯酸；2.5％的甲基丙烯酸甲酯；0.10％的过氧化二异丙苯；1.2％的抗氧剂10；7％的聚乙烯，单位为质量百分数。

实施例六

聚苯乙烯60％，聚乙烯20％，自制相容剂11％，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS12％，聚乙烯蜡0.5％，硬脂酸锌0.3％，这是一种很好的抗环戊烷、HFC-245FA冰箱内衬专用树脂。其物性指标为：熔融指数2.5～4.5g/10min，拉伸强度大于21MPa，悬臂梁冲击强度大于110J/m，热变形温度大于80摄氏度，断裂伸长率大于50％，适用于注塑挤出等成型加工。所述相容剂包括占冰箱内衬树脂总量3.5％的甲基丙烯酸环氧丙酯；0.1％的丙烯酸；3.5％的甲基丙烯酸甲酯；0.15％的过氧化二异丙苯；0.2％的抗氧剂168；2％的聚乙烯，单位为质量百分数。

实施例七

聚苯乙烯70％，聚乙烯10％，自制相容剂8％，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SBS11％，聚乙烯蜡0.5％，硬脂酸锌0.3％，抗氧剂10 0.9％，这是一种很好的抗环戊烷、HFC-245FA冰箱内衬专用树脂。其物性指标为：熔融指数2.5～5.5g/10min，拉伸强度大于23MPa，悬臂梁冲击强度大于100J/m，热变形温度大于80摄氏度，断裂伸长率大于45％，适用于注塑挤出等成型加工。所述相容剂包括占冰箱内衬树脂总量0.1％的甲基丙烯酸环氧丙酯；3.5％的丙烯酸；0.1％的甲基丙烯酸甲酯；0.03％的过氧化二异丙苯；1.2％的抗氧剂10；15％的聚乙烯，单位为质量百分数。

实施例八

聚苯乙烯40％；聚乙烯45％；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SBS5％；聚乙烯蜡0.3％；硬脂酸锌0.4％；甲基丙烯酸环氧丙酯0.1％；丙烯酸0.1％；甲基丙烯酸甲酯0.1％；过氧化二异丙苯0.03％；用于阻止接枝过程中发生交联反应的抗氧剂10 1.0％，单位为质量百分数。

实施例九

聚苯乙烯45％；聚乙烯55％；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS6％；聚乙烯蜡0.25％；硬脂酸锌0.35％；甲基丙烯酸环氧丙酯3.5％；丙烯酸3.5％；甲基丙烯酸甲酯3.5％；过氧化二异丙苯0.15％；用于阻止接枝过程中发生交联反应的抗氧剂168 1.2％，单位为质量百分数。

实施例十

聚苯乙烯65％；聚乙烯65％；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SBS7％；聚乙烯蜡0.45％；硬脂酸锌0.45％；甲基丙烯酸环氧丙酯0.25％；丙烯酸0.25％；甲基丙烯酸甲酯0.25％；过氧化二异丙苯0.1％；用于阻止接枝过程中发生交联反应的抗氧剂10 1.1％，单位为质量百分数。

实施例十一

聚苯乙烯68％；聚乙烯75％；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS10％；聚乙烯蜡0.38％；硬脂酸锌0.38％；甲基丙烯酸环氧丙酯0.5％；丙烯酸2.5％；甲基丙烯酸甲酯2.2％；过氧化二异丙苯0.08％；用于阻止接枝过程中发生交联反应的抗氧剂168 0.25％，单位为质量百分数。

实施例十二

聚苯乙烯18％；聚乙烯85％；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SBS13％；聚乙烯蜡0.45％；硬脂酸锌0.45％；甲基丙烯酸环氧丙酯0.7％；丙烯酸0.9％；甲基丙烯酸甲酯1.6％；过氧化二异丙苯0.09％；用于阻止接枝过程中发生交联反应的抗氧剂10 0.35％，单位为质量百分数。

利用本发明的材料制作冰箱内衬材料时，所有制作工艺与利用原来材料制作冰箱内衬所用的工艺相同，无需更改。

Claims (2)

1.包含抗环戊烷、五氟丙烷、二氯一氟乙烷的冰箱内衬树脂，其特征在于，该冰箱内衬树脂包括：聚苯乙烯15～70％；聚乙烯8～70％；相容剂5～25％；热塑性弹性体5～18％；聚乙烯蜡0.2～0.6％；硬脂酸锌0.2～0.5％；

所述相容剂包括占冰箱内衬树脂总量0.1～3.5％的甲基丙烯酸环氧丙酯；0.1～3.5％的丙烯酸；0.1％～3.5％的甲基丙烯酸甲酯；0.03～0.15％的过氧化二异丙苯；0.2～1.2％的抗氧剂10或抗氧剂168；2～15％的聚乙烯，单位为质量百分数；

所述热塑性弹性体是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。

2.包含抗环戊烷、五氟丙烷、二氯一氟乙烷的冰箱内衬树脂，其特征在于，该冰箱内衬树脂包括：聚苯乙烯15～70％；聚乙烯10～85％；热塑性弹性体5～18％；聚乙烯蜡0.2～0.6％；硬脂酸锌0.2～0.5％；甲基丙烯酸环氧丙酯0.1～3.5％；丙烯酸0.1～3.5％；甲基丙烯酸甲酯0.1％～3.5％；过氧化二异丙苯0.03～0.15％；0.2～1.2％的抗氧剂10或抗氧剂168，单位为质量百分数；

所述热塑性弹性体是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。