冷藏裝置用高彈性熱塑性彈性體門封、制法及冷藏裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制造冷藏裝置用門封的組合物，其包括：1)30-60重量％的熱塑性彈性體(TPE材料)；2)15-35重量％的礦物油；3)任選地0-40重量％的TPE增強組分，基于組合物的總重量計。所述組合物還可包含熱穩(wěn)定劑、無機填料、潤滑劑、抗UV劑以及其他常規(guī)添加劑，如顏料、加工助劑、抗菌防霉劑等。本發(fā)明還涉及由所述組合物制造的冷藏裝置用高彈性TPE門封、制造所述門封的方法以及使用所述門封的冷藏裝置。
【專利說明】冷藏裝置用高彈性熱塑性彈性體門封、制法及冷藏裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造冷藏裝置用門封的組合物，其包含熱塑性彈性體(TPE)作為基材，具有優(yōu)異的耐高溫性、耐寒性以及高彈性。本發(fā)明還涉及由所述組合物制造的冷藏裝置用高彈性TPE門封、制造所述門封的方法以及使用所述門封的冷藏裝置。
【背景技術】
[0002]用于冰箱、冷柜等冷藏裝置的門封條是指用在所述裝置門體和箱體之間用來密封的一種配件。它由兩部分組成，一部分是軟質聚合物外套，另一部分是磁性膠條。
[0003]目前在冰箱等冷藏裝置上所應用的門封條材料的聚合物外套的主要成分大多為聚氯乙烯(PVC)，其具有較好的柔性、電絕緣性、穩(wěn)定的化學性能、良好的加工性能及較低的成本等特點，被廣泛應用于冰箱或冷柜等冷藏 裝置的門封條。但是在實際使用過程中，PVC門封會出現(xiàn)諸多問題，如PVC門封在高溫下容易分解，產(chǎn)生HCl氣體，在影響環(huán)境的同時也影響門封條的使用壽命。由于PVC加工成門封條過程中必須加入增塑劑，高溫下增塑劑容易遷出，導致老化，并且容易與PCM板發(fā)生反應造成粘連從而影響冰箱品質。另外，PVC材料的耐寒性不足，在低溫下容易變硬、變形，影響冰箱裝配以及生產(chǎn)工藝，同時也會影響門封條的品質。
[0004]本發(fā)明致力于解決上述現(xiàn)有技術中存在的一個或多個技術問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的一個目的是提供一種用于制造冷藏裝置用門封的組合物(下文稱為高彈性TPE組合物)，其包括:
[0006]I) 30-60重量％的熱塑性彈性體(TPE材料)；
[0007]2) 15-35重量％的礦物油；
[0008]3)任選地0-40重量0Z0的TPE增強組分，
[0009]基于組合物的總重量計。
[0010]所述組合物還可包含熱穩(wěn)定劑、無機填料、潤滑劑、抗UV劑以及其他常規(guī)添加劑，如顏料、加工助劑、抗菌防霉劑等。
[0011]在一個優(yōu)選實施方案中，所述組合物不包含增塑劑。
[0012]本發(fā)明還提供了使用所述組合物制造的門封以及制造所述門封的方法，所述門封可用于冰箱、冷柜等冷藏裝置。
[0013]本發(fā)明還提供了采用所述門封的冷藏裝置，如冰箱、冷柜等。
[0014]本發(fā)明的高彈性TPE門封與現(xiàn)有技術的門封相比，具有以下優(yōu)點中的一種或多種:優(yōu)異的耐高溫性和耐寒性；提高的彈性、耐久性和耐氧化性以及良好的加工性能；并且具有很高的回彈性，永久壓縮變形性顯著提高，有效改善門封絞邊、脫落等問題。
【具體實施方式】[0015]通過下面的描述進一步詳細解釋本發(fā)明，但以下描述僅用于使本發(fā)明所屬【技術領域】的普通技術人員能夠更加清楚地理解本發(fā)明的原理和精髓，不意味著對本發(fā)明進行任何形式的限制。
[0016]在本說明書中，如無相反說明，混合物、組合物和溶液中各組分的百分比是指重量百分比，各組分百分比之和應為100%。類似地，涉及份數(shù)、比例時，均基于重量。另外，如無特別說明，所有操作均在常溫和常壓下進行。
[0017]TPE 材料
[0018]本發(fā)明的高彈性TPE組合物中包含TPE作為基材。TPE材料兼具熱塑性彈性體與橡膠的優(yōu)點，具有良好的耐高溫及低溫性能、耐候性、抗疲勞性，并具有良好的加工性能、高強度和高回彈性，又具有可注塑加工的特征，環(huán)保無毒安全、硬度范圍廣，具有優(yōu)良的著色性，觸感柔軟等特性。可用于本發(fā)明中的TPE材料包括但不限于:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-異戍二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物、熱塑性聚氨酯橡膠等。所用TPE材料的重均分子量通常為 50，000-150, 000，優(yōu)選 55，000-120, 000，更優(yōu)選 60，000-100, 000。TPE 材料在本發(fā)明組合物中的含量通常為30-60重量％，優(yōu)選40-50重量％，基于高彈性TPE組合物的總重量計。
[0019]在本發(fā)明中，優(yōu)選使用苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(稱為SEBS樹脂)，例如可以商品名為YH-502購自湖南岳陽巴陵石化有限公司，其重均分子量通常為100，000)。
[0020]礦物油
[0021]本發(fā)明的組合 物中包括礦物油。礦物油為在常壓下通過物理蒸餾方法從石油中提煉出來的基礎油，其餾程優(yōu)選為230°C至460°C，更優(yōu)選為380°C至450°C。根據(jù)礦物油分子結構、化學組成方面的不同，通?？煞譃榄h(huán)烷基橡膠油、石蠟基橡膠油、芳香基橡膠油等。礦物油具有與TPE材料良好的相容性，可以使組合物中各組分混合更加均勻。在本發(fā)明的組合物中，礦物油的含量可以為15-35重量％，優(yōu)選20-30重量％，基于高彈性TPE組合物的總重量計。優(yōu)選環(huán)烷基橡膠油，因其價格較低且與優(yōu)選的TPE材料SEBS樹脂相容性較好。通常要求其芳烴含量(Ca)小于40重量％。
[0022]TPE增強組分
[0023]考慮到門封使用條件，為調節(jié)硬度、比重、力學性能和流動性，可以任選地添加TPE增強組分?？捎糜诒景l(fā)明的TPE增強組分包括但不限于，聚丙烯(PP)、聚乙烯、玻璃纖維、聚丙烯酸系塑料等。在本發(fā)明中，優(yōu)選聚丙烯作為TPE增強組分。所述TPE增強組分的含量增加時可以提升TPE門封的硬度，但同時也會降低材料的力學性能以及流動性。因此，在本發(fā)明的組合物中，所述TPE增強組分的含量應控制在合適的比例，通常不超過40重量％，優(yōu)選不超過30重量％，基于高彈性TPE組合物的總重量計。當其含量高于40重量％時，會顯著降低材料的機械性能。
[0024]熱穩(wěn)定劑
[0025]可提及的熱穩(wěn)定劑的實例為有機錫、空間位阻酚和/或亞磷酸酯、對苯二酚類、二苯胺類，以及Ca-Zn復合穩(wěn)定劑，其濃度不超過3重量％，優(yōu)選1.0至2.5重量％，基于高彈性TPE組合物的總重量計。優(yōu)選Ca-Zn復合穩(wěn)定劑。
[0026]無機填料[0027]可提及的無機填料E為重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、碳纖維、玻璃纖維、玻璃珠、無定形二氧化硅、硅酸鈣、偏硅酸鈣、碳酸鎂、高嶺土、白堊、粉狀石英、云母、硫酸鋇和長石，這些填料的使用量最高不超過20重量％，基于高彈性TPE組合物的總重量計，否則會影響所得門封的彈性。
[0028]可提及的優(yōu)選的無機填料為重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣。優(yōu)選其純度高于90%。
[0029]潤滑劑
[0030]本發(fā)明的模塑組合物可包含O至3重量％、優(yōu)選I至2重量％的潤滑劑，基于高彈性TPE組合物的總重量計。
[0031]作為潤滑劑，可使用常規(guī)用于此目的的所有潤滑劑體系，使用時應注意內外潤滑平衡。優(yōu)選Al鹽、堿金屬鹽或堿土金屬鹽，或具有10至44個、優(yōu)選具有12至44個碳原子的脂肪酸的酯或酰胺。
[0032]金屬離子優(yōu)選為堿土金屬和Al，特別優(yōu)選為Ca或Mg。
[0033]優(yōu)選的金屬鹽為硬脂酸鈣和褐煤酸鈣、以及硬脂酸鋁。
[0034]還可以使用不同鹽的任意所需混合比的混合物。
[0035]抗UV 劑
[0036]為提高所得門封的抗老化性能，防止在加工和使用過程中氧化變黃，可以任選地向組合物中加入抗UV劑?？商峒暗腢V穩(wěn)定劑為各種取代的間苯二酚、水楊酸酯、苯并三唑類和二苯甲酮，其用量通常為最高I重量％，優(yōu)選0.5重量％左右，基于高彈性TPE組合物的總重量計。
[0037]其他添加劑
[0038]本發(fā)明的組合物還可包含其他常規(guī)的添加劑，如顏料、加工助劑、抗菌防霉劑等，其含量不作特別限制，可由本領域技術人員酌情添加。
[0039]可用于本發(fā)明的組合物中的顏料可為無機顏料，例如二氧化鈦、群青藍、氧化鐵和炭黑，以及有機顏料，如酞菁、喹吖啶酮和茈。
[0040]可用于本發(fā)明的組合物中的加工助劑可為脫模劑、成核劑等，例如聚乙二醇、石臘、糖精鈉等。
[0041]可用于本發(fā)明的組合物中的抗菌防霉劑可為氧化鋅、磷酸二氫銨等。
[0042]在一個特定的技術方案中，本發(fā)明的高彈性TPE門封組合物中不包含增塑劑。常規(guī)PVC門封的生產(chǎn)過程中必須加入增塑劑，而所加入的增塑劑在高溫狀態(tài)下容易從材料中移出，造成逐漸老化，同時也會容易與冰箱PCM板發(fā)生反應造成粘連影響冰箱品質。本發(fā)明的組合物有效地避免了現(xiàn)有技術的上述缺陷。
[0043]高彈性TPE門封的制造
[0044]本發(fā)明的高彈性TPE組合物的粒料可通過如下方法制備:通過在常規(guī)混合設備如螺桿擠出機、Brabender混合器或Banbury混合器中混合起始組分,接著將它們出料、冷卻，然后通過擠出機擠出并制粒。還可將各個組分預混合，然后將剩余原料分別和/或同樣以混合物的形式加入。例如，可以先將穩(wěn)定劑與TPE材料加入混合機中，再將其他組分加入，最后加入無機填料。 混合溫度通常為150至180°C，擠出溫度通常為150至180°C。
[0045]隨后，將上述粒料在門封生產(chǎn)線上根據(jù)本領域已知的常規(guī)方法擠出、定型、冷卻、裁切、套裝磁條、焊接、定型懸掛，即得可用于冷藏裝置的高彈性TPE門封。[0046]本發(fā)明的高彈性TPE門封具有優(yōu)異的耐高溫性和耐寒性，并且彈性高、回彈性好、無毒無害，耐久性和壓縮變形性良好，適合用于冷藏裝置，如冰箱、冷柜等。
[0047]實施例
[0048]本發(fā)明將通過以下實施例進行更詳細地闡述，但這些實施例僅為說明目的，而無意限制本發(fā)明范圍。
[0049]測量方法:以下檢測方法適用于本說明書內容。所加物質的量均為重量份。
[0050]耐高溫測試:將測試樣品加熱到100_120°C的溫度并保持不少于5分鐘，觀察樣品材料的變化。
[0051 ] 根據(jù)IS0868的國際標準測量材料的硬度和硬度變化率。
[0052]根據(jù)IS0527的國際標準測量材料的機械性能，具體為拉伸強度、斷裂伸長率和壓縮復原率。
[0053]實施例1
[0054]根據(jù)本發(fā)明制備門封條粒料[0055]將3份Ca-Zn穩(wěn)定劑(SL-201，購自深圳市京橋科技有限公司)按配比(Ca:Zn =3:1)混合、研磨，并與100份SEBS樹脂(岳陽巴陵石化有限公司，商品名:YH-502，重均分子量為100，000) —起放入高混機(50-1000L高混機，上海鉬昱機械廠)中，在(IOrpm)轉速下低速攪拌，邊攪拌邊緩慢均勻加入60份環(huán)烷基橡膠油(餾程:380-410°C ;杭州福達精細油品有限公司)，加入完成后升至(25rpm)的高速攪拌。當溫度升至150°C左右時，再轉低速，低高速交變，控制物料溫度在150~180°C之間約15分鐘。轉至低速加入40份TPE增強組分ΡΡ、0.5份間苯二酚(抗UV劑)、1份硬脂酸鈣(潤滑劑)以及0.5份的其他常規(guī)添加劑。最后加入25份輕質碳酸鈣粉末，繼續(xù)攪拌3~5分鐘，出鍋、冷卻、出料。上述粉狀混合料用錐形雙螺桿(DSJSZ系列，青島德爾瑪塑料機械有限公司)塑化擠出造粒，即得TPE門封條粒料。
[0056]制備門封條
[0057]取該粒料在門封條專用生產(chǎn)線上擠出、定型、冷卻、裁切、套裝磁條、焊接、定型懸掛，即得冰箱/冷柜用門封條。門封條擠出溫度為150-180°C。
[0058]實施例2
[0059]SEBS樹脂100份、環(huán)烷基橡膠油40份、PP35份、輕質碳酸鈣粉末20份、Ca-Zn穩(wěn)定劑1份、間苯二酚0.5份、硬脂酸鈣0.5份，以及0.5份的其他常規(guī)添加劑。按實例I工藝生產(chǎn)加工。
[0060]實施例3
[0061]SEBS樹脂45份、環(huán)烷基橡膠油30份、PP20份、Ca-Zn穩(wěn)定劑1.5份、間苯二酚0.5份、硬脂酸鈣0.5份，輕質碳酸鈣粉末20份，以及0.3份的其他常規(guī)添加劑。按實例I工藝
生產(chǎn)加工。
[0062]對比實施例1
[0063]按實施例1的工藝生產(chǎn)加工，不同在于用100份PVC樹脂(分子量:80000)替代100份SEBS樹脂，并用60份對苯二甲酸二辛酯(D0TP增塑劑)代替60份環(huán)烷基橡膠油。
[0064]隨后，通過上文所述的方法對三種本發(fā)明的TPE門封樣品以及按常規(guī)方法生產(chǎn)的PVC門封樣品根據(jù)上文所述標準測試方法進行耐高溫性能、和機械性能測試。所得結果如表I所示。
[0065]表1
[0066]
【權利要求】
1.一種用于制造冷藏裝置用門封的組合物，其包括: 1)30-60重量％的熱塑性彈性體(TPE材料); 2)15-35重量％的礦物油； 3)任選地0-40重量％的TPE增強組分， 基于組合物的總重量計。
2.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其中所述組合物還包含熱穩(wěn)定劑、無機填料、潤滑劑、抗UV劑以及其他常規(guī)添加劑。
3.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其中所述組合物中TPE材料(如苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)樹脂)的含量為40-50重量％。
4.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其中所述組合物中礦物油(如環(huán)烷基橡膠油)的含量為20-30重量％。
5.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其中所述組合物中TPE增強組分(如聚丙烯)的含量為0-30重量％。
6.根據(jù)權利要求2所述的組合物，其中所述組合物中熱穩(wěn)定劑含量為O至3重量％，無機填料的含量為O至20重量％，潤滑劑含量為O至3重量％，抗UV劑含量為0-1重量％。
7.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其中所述組合物中不包含增塑劑。
8.由權利要求1至7中任一項的組合物制備的用于冷藏裝置的門封。
9.由權利要求1至7中任一項的組合物制備用于冷藏裝置的門封的方法。
10.包含權利要求9的門封的冷藏裝置，如冰箱或冷柜。
【文檔編號】C08L53/02GK103980651SQ201410223063
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2014年5月23日
【發(fā)明者】何俊 申請人:合肥華凌股份有限公司