20世紀(jì)50年代以來,塑料件開始在家用電冰箱上得到應(yīng)用。據(jù)廣東改性塑料廠家了解,直到80年代,國(guó)際上開始大量采用綜合性能優(yōu)異的電冰箱專用ABS樹脂制造冰箱內(nèi)襯。
ABS作為一種優(yōu)異的工程塑料,價(jià)格較高,且用作電冰箱材料時(shí)存在著性能的“過盈設(shè)計(jì)”問題。因而,一些廠家開始采用高抗沖聚苯乙烯(HIPS)來代替ABS塑料以降低電冰箱的制造成本。目前歐洲的中小容積的電冰箱幾乎全部使用了HIPS作為電冰箱用塑料材料。我國(guó)的電冰箱行業(yè)大部分采用的是ABS樹脂,如新飛、雪花、西冷、美菱等,也有少部分廠家使用HIPS,如海爾等。
然而,無(wú)論是ABS還是HIPS在電冰箱上的應(yīng)用現(xiàn)在都遇到了嚴(yán)重的問題。除了價(jià)格高的因素外,最大的問題是隔熱層發(fā)泡劑的更新帶來的?,F(xiàn)在通用的發(fā)泡劑是氟里昂(CFC-11),而國(guó)際社會(huì)鑒于CFC-11對(duì)大氣臭氧層有嚴(yán)重的破壞作用,已正式?jīng)Q定逐步停止它的使用。為尋找其替代品,國(guó)際上正在開發(fā)各種新型的發(fā)泡劑。目前已開發(fā)成功的新型發(fā)泡劑是HCFC-14b和HCFC-123。盡管這兩種化合物的隔熱效率不如CFC-11,僅為后者的85%,但它們對(duì)環(huán)境污染較小,因而將在不遠(yuǎn)的將來完全替代CFC-11。然而,這些新型發(fā)泡劑又給冰箱制造業(yè)帶來了新的問題,即它對(duì)帶有芳香基團(tuán)的ABS和HIPS有明顯的腐蝕作用,對(duì)HIPS尤為嚴(yán)重。
美國(guó)家電研究會(huì)在1991年以來,就HCFC對(duì)現(xiàn)有冰箱內(nèi)襯的腐蝕作用進(jìn)行了研究。他們觀察到ABS在暴露于HCFC-123時(shí),比HIPS容易發(fā)生應(yīng)力開裂,而HIPS則更容易產(chǎn)生起泡現(xiàn)象。HCFC-41b對(duì)ABS的作用與HCFC-123相似,但能使HIPS以更快的速率起泡。
有人試圖尋找其他的發(fā)泡劑以代替CFC-11,如HCFC-134a、戊烷、環(huán)戊烷等,但它們的隔熱效果均不能達(dá)到美國(guó)及歐洲耗能方面的規(guī)定。如在0℃時(shí),以戊烷發(fā)泡的隔熱層的熱導(dǎo)率大約為25mW/(m.K),而以HCFC-123發(fā)泡的是大約20mW/(m.K)。
這些問題使電冰箱工業(yè)及相關(guān)工業(yè)又面臨了新的挑戰(zhàn),也促使人們?nèi)ラ_發(fā)新型的電冰箱用塑料。
PP作為四大通用塑料材料之一,由于PP聚丙烯材料具有優(yōu)良的綜合性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、較好的成型加工性能和相對(duì)低廉的價(jià)格;但是它也存在著強(qiáng)度、模量、硬度低,耐低溫沖擊強(qiáng)度差,成型收縮大,易老化等缺點(diǎn)。因此,必須對(duì)其進(jìn)行改性,以使其能夠適應(yīng)產(chǎn)品的需求。對(duì)PP材料的改性一般是通過添加礦物質(zhì)增強(qiáng)增韌、耐候改性、玻璃纖維增強(qiáng)、阻燃改性和超韌改性等幾個(gè)途徑,每一種改性PP在電冰箱有著大量應(yīng)用。