專利名稱：耐氯、氟代乙烷物質(zhì)的電冰箱(柜)復(fù)合板材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐氯、氟代乙烷(HCFC)物質(zhì)電冰箱(柜)復(fù)合板材的制備方法。
現(xiàn)有技術(shù)中以高抗沖聚苯乙烯(HIPS)為基質(zhì)的電冰箱(柜)內(nèi)襯由兩大類材料制造。一類是HIPS普通板材。這類板材可適用于氟里昂及碳?xì)浠衔?如環(huán)戊烷)為發(fā)泡劑和制冷劑的制冷設(shè)備中。氟里昂破壞大氣層中的臭氧層，從2000年起世界各國(guó)均不允許再進(jìn)行這類物質(zhì)的生產(chǎn)。碳?xì)浠衔镆兹?、易爆。使用時(shí)，生產(chǎn)廠家要增加大量防火、防爆設(shè)備投資并要嚴(yán)防用戶使用過程中由于泄漏引起的爆炸。第二類內(nèi)襯則由上述普通板材和阻隔層構(gòu)成的復(fù)合板材。通常用于采用HCFC-141b(CH3CCl2F)為發(fā)泡劑，以HFC-134a(CH2FCF3)為制冷劑的制冷設(shè)備中。這種發(fā)泡劑和制冷劑基本上不破壞大氣層中的臭氧并且不易燃。但是它的溶劑化的能力很強(qiáng)，會(huì)使普通HIPS內(nèi)襯變軟、起泡、腐蝕出空洞。在同發(fā)泡劑相接觸的一面加有阻隔層的復(fù)合板材則不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)襯被破壞的現(xiàn)象。因?yàn)樽韪魧涌捎行У刈韪鬑CFC物質(zhì)的透過。
在現(xiàn)有技術(shù)中，U.S.US5,264,280專利中所用的材料由表層和內(nèi)層組成的三層復(fù)合板。其中表層是聚苯乙烯和部分氫化的苯乙烯-丁二烯共聚物。內(nèi)層由聚烯烴，苯乙烯-不飽和的二酸酐共聚物組成。它的表層耐HCFC物質(zhì)的性能較差。內(nèi)層聚烯烴自身不吸收HCFC物質(zhì)，但是，它們對(duì)HCFC的阻隔性能較差。在聚烯烴、聚酯、尼龍等幾類阻隔材料中尼龍的阻隔性能最好，聚酯次之。在尼龍家族中尼龍66和尼龍6的熔點(diǎn)很高，分別為255℃和232℃，HIPS在這種較高的加工溫度下常常發(fā)生降解和交聯(lián)，所得到的板材發(fā)黃且有凝膠塊，以致于無法吸塑成為冰箱內(nèi)膽。尼龍11和12同HIPS的加工溫度相匹配。但是價(jià)格十分昂貴。尼龍1010的熔點(diǎn)為192℃，同HIPS加工溫度相近且有優(yōu)異的阻隔性能，價(jià)格僅是尼龍11的三分之一左右。文獻(xiàn)中已有許多關(guān)于尼龍1010和HIPS共混研究的報(bào)道，如陳廣新、劉景江等在研究論文中〖功能高分子學(xué)報(bào)，1998，11(4)，506，“HIPS/MA接枝共聚物對(duì)HIPS/PA共混體系的增容”；高分子學(xué)報(bào)，1999，5，557，“尼龍1010分別與未接枝和接枝馬來酸酐的HIPS的共混體系研究”；J.Appl.Polym.Sci.，1999，71(12)，2017，“Preparation of HIPS/MA graft copolymer and itscompatibilization in HIPS/PA1010 blens”〗對(duì)HIPS/尼龍1010共混體系有詳細(xì)的研究。然而，這些報(bào)道均是研究以尼龍1010為連續(xù)相，HIPS為散相的基礎(chǔ)科學(xué)問題。由于尼龍1010同HIPS樹脂間的粘結(jié)性能較差，用這種共混物同HIPS擠出復(fù)合板材會(huì)發(fā)生層間剝離，無法吸塑成為冰箱內(nèi)膽。由于未加增韌劑，這種復(fù)合板材質(zhì)脆也是制約其在制冷工業(yè)上得以實(shí)際應(yīng)用的主要原因之一。
本發(fā)明的目的是提供一種耐HCFC物質(zhì)的電冰箱(柜)復(fù)合板材的制備方法。選擇HIPS樹脂為主要成分，尼龍1010為分散相并加有增容劑、增韌劑、防老劑、抗氧劑得到共混物用以制備阻隔層，以普通電冰箱的HIPS板材樹脂制備基板，通過擠出復(fù)合的辦法制得耐HCFC物質(zhì)的復(fù)合板材。從而實(shí)現(xiàn)了阻隔層與基板之間良好的界面粘結(jié)、優(yōu)異的阻隔性、韌性和加工吸塑成型性等多種優(yōu)異性能的綜合平衡。
由于阻隔層樹脂是以HIPS為基材，從而保證了它同HIPS基板之間有優(yōu)異的界面粘結(jié)。馬來酸酐與HIPS接枝共聚物在擠出共混過程中同尼龍1010的端胺基反應(yīng)，原位生成HIPS與尼龍1010共聚物。它是HIPS同尼龍1010的優(yōu)異增容劑，顯著改善了兩相間的界面性能。SBS增加了材料抗沖擊韌性。擠出的樹脂經(jīng)三輥壓延成為復(fù)合板材。只有控制阻隔層走上模唇才能保證復(fù)合板材中的阻隔層在三輥壓延過程承受剪切作用，表面光滑且尼龍1010呈層狀形態(tài)，從而使復(fù)合板材具有優(yōu)異的阻隔效果。
本發(fā)明所制備的阻隔樹脂以重量百分計(jì)由下列物質(zhì)組成HIPS樹脂100份，尼龍1010樹脂20-30份，馬來酸酐接枝的HIPS樹脂1-8份，其中馬來酸酐在HIPS樹脂中的接枝率為1-5wt％，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，SBS熱塑性彈性體其中S/B的重量比為30/70，2-5份，四〔β-(3.5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇(抗氧劑ky-7910)0.5份和2，6二叔丁基對(duì)甲酚(防老劑264)0.5份；擠出成型是由兩臺(tái)單螺桿擠出機(jī)完成，其中HIPS普通基板由φ90mm的螺桿擠出，阻隔層樹脂由φ60mm的螺桿擠出，物料比為90∶10，模唇處兩種樹脂匯合，其中基板料走下層，阻隔層料走上層，溫度均控制在220℃。
由本發(fā)明提供的配方及成型技術(shù)制得復(fù)合板材的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度可達(dá)80-110J/m，彎曲模量為1400-1700MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為30-40％，拉伸強(qiáng)度為18-22MPa，熱變形溫度為75-80℃，阻隔層板材在室溫HCFC-141b飽和蒸汽壓下放置24小時(shí)吸收HCFC-141b值小于自重的5％僅是聚烯烴阻隔型板材吸收量的五分之一。
本發(fā)明提供的實(shí)施例如下實(shí)施例1一種耐HCFC-141b腐蝕的電冰箱內(nèi)膽復(fù)合板材其阻隔層樹脂的組成為HIPS樹脂100份，尼龍1010樹脂20份，接枝率為3wt％的馬來酸酐接枝HIPS樹脂3份，SBS 3份同0.5份的抗氧劑ky-7910及0.5份防老劑264在高速攪拌機(jī)中攪拌均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒。
將用上述方法制得的阻隔層樹脂和HIPS普通電冰箱板材用的樹脂分別裝入φ60mm和φ90mm單螺桿擠出機(jī)的料斗中，采用通常復(fù)合板材的成型方法擠出成型。但是控制阻隔樹脂走上模唇，普通板材樹脂走下模唇，擠出機(jī)頭區(qū)及模唇的溫度控制在220℃。所得到的復(fù)合板材的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度可達(dá)90J/m，彎曲模量為1600MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為35％，拉伸強(qiáng)度為20MPa，熱變形溫度為78℃，阻隔層板材在室溫HCFC-141b飽和蒸汽壓下放置24小時(shí)吸收HCFC-141b值為自重的4.6％。
實(shí)施例2一種耐HCFC-141b腐蝕的電冰箱內(nèi)襯復(fù)合板材其阻隔層樹脂的組成為HIPS樹脂100份，尼龍1010樹脂30份，接枝率為5wt％的馬來酸酐接枝HIPS樹脂5份，SBS 5份同0.5份的抗氧劑ky-7910及0.5份防老劑264在高速攪拌機(jī)中攪拌均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒。
將用上述方法制得的阻隔層樹脂和HIPS普通電冰箱板材用的樹脂分別裝入φ60mm和φ90mm單螺桿擠出機(jī)的料斗中，采用通常復(fù)合板材的成型方法擠出成型。但是控制阻隔樹脂走上模唇，普通板材樹脂走下模唇，擠出機(jī)頭區(qū)及模唇的溫度控制在220℃。所得到的復(fù)合板材的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度可達(dá)100J/m，彎曲模量為1500MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為35％，拉伸強(qiáng)度為19MPa，熱變形溫度為80℃，阻隔層板材在室溫HCFC-141b飽和蒸汽壓下放置24小時(shí)吸收HCFC-141b值為自重的3.9％。
權(quán)利要求
1.一種耐氯、氟代乙烷物質(zhì)電冰箱(柜)復(fù)合板材的制備方法，其特征在于所制備的阻隔樹脂以重量分?jǐn)?shù)計(jì)由下列物質(zhì)組成高抗沖聚苯乙烯樹脂100份，尼龍1010樹脂20-30份，馬來酸酐接枝的高抗沖聚苯乙烯樹脂1-8份，其中馬來酸酐在高抗沖聚苯乙烯樹脂中的接枝率為1-5wt％，苯乙烯與丁二烯重量比為30/70的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物2-5份，四〔β-(3.5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇0.5份和2，6二叔丁基對(duì)甲酚0.5份；擠出成型是由兩臺(tái)單螺桿擠出機(jī)完成，其中高抗沖聚苯乙烯普通基板由φ90mm的螺桿擠出，阻隔層樹脂由φ60mm的螺桿擠出，物料比為90∶10，模唇處兩種樹脂匯合，其中基板料走下層，阻隔層料走上層，溫度控制在220℃。
2.如權(quán)利要求1所述的耐氯、氟代乙烷物質(zhì)電冰箱(柜)復(fù)合板材的制備方法，其特征在于所用馬來酸酐接枝的高抗沖聚苯乙烯樹脂為3-5份。
3.如權(quán)利要求1所述的耐氯、氟代乙烷物質(zhì)電冰箱(柜)復(fù)合板材的制備方法，其特征在于所用馬來酸酐接枝的高抗沖聚苯乙烯樹脂中的接枝率為3-5wt％。
全文摘要
一種耐HCFC物質(zhì)腐蝕的電冰箱內(nèi)襯復(fù)合板材其阻隔層由HIPS、SBS、尼龍1010,馬來酸酐接枝的HIPS樹脂、少量的抗氧劑ky－7910及防老劑264等組成。在復(fù)合板材擠出成型過程中,阻隔樹脂走上模唇,基板下模唇,模唇溫度及螺桿機(jī)頭區(qū)的溫度控制在220℃,所得到的復(fù)合板材具有優(yōu)異的力學(xué)性能及阻隔HCFC－141b的性能。
文檔編號(hào)C08L77/00GK1306037SQ0010458
公開日2001年8月1日 申請(qǐng)日期2000年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月25日
發(fā)明者劉景江, 陳廣新, 周華榮, 孫春榮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所