一种低气味低散发玻纤增强聚丙烯组合物及其制备方法技术

技术编号:13065624 阅读:78 留言:0更新日期:2016-03-24 02:50
本发明专利技术公开了一种低气味低散发玻纤增强聚丙烯组合物及其制备方法,所述方法包括:将聚丙烯、抗氧剂、润滑剂、包覆剂混合后加入双螺杆挤出机,然后通过微注入系统加入稀释剂稀释的功能性单体、引发剂,通过超声波活化接枝,最后从侧喂料口先后加入玻璃纤维和VOC抽提剂,熔融塑化、挤出、造粒,即得;减少了产业链的生产环节,节约能源,降低成本;降低了引发剂过氧化物的使用量,降低了引发剂残留的气味,并且能够促使接枝反应过程迅速完成,还能控制聚丙烯的过度降解;VOC抽提剂的加入及挤出机末端通过多个真空口的抽提,使得挤出过程中产生的小分子及未反应的单体和引发剂被驱除得更加彻底,从而大大降低了异味,制得低气味低散发玻纤增强聚丙烯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增强聚丙烯领域,具体涉及一种低气味低散发玻纤增强聚丙烯组合物 及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(以下简称PP)作为通用塑料材料之一,具有优良的综合性能、良好的化学 稳定性、较好的成型加工性能和相对低廉的价格。但是,PP存在着强度、模量、硬度低,耐低 温冲击强度差,成型收缩大,易老化等缺点。采用玻璃纤维增强PP,可以提高PP的机械性能、 耐热性能和尺寸稳定性能。但是,PP是非极性材料,与玻纤不能有效的粘接在一起,工业上 一般是先将PP接枝反应性官能团以及将玻纤用偶联剂处理,再将PP、带有反应性官能团的 PP(即相容剂)及处理后的玻纤一起挤出造粒,制得玻纤增强PP。现有的玻纤增强PP均是采用两步法生产,上游相容剂的稳定性、气味不能控制,从 而导致产品的气味、性能稳定性等波动较大。两步法生产耗能高、工艺流程长、采购周期长, 不利于现代生产的快速化要求。另外,玻纤增强PP广泛应用于汽车内饰件。在汽车使用过程中,尤其是驾驶室温度 较高的情况下,残余在玻纤增强PP中的挥发性有机物质(TV0C)会散发出来,对司乘人员的 身体造成伤害。对于玻纤增强PP而言,TV0C主要来源于聚丙烯合成过程中残留的单体、相容 剂中残留的引发剂和单体及挤出加工过程中降解产生的小分子等。现在玻纤增强PP降低 TV0C的主要手段有:(1)选择低TV0C的聚丙烯原材料,但聚丙烯现有合成工艺并不能完全消 除杂质的残留,且聚丙烯加工过程中降解会产生的小分子,该降解过程并不能有效抑制; (2)降低PP用相容剂引发剂及单体的残留,但现在工业的生产方法为了保证较高的接枝率, 引发剂及单体的添加量较高,从而导致二者的残留率相对较高;(3)改善加工工艺,如多级 真空,更加彻底的驱除小分子,但并不能根除TV0C的来源;(4)添加去味剂,虽然降低了聚丙 烯的气味,但并未有效降低小分子残留。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的不足,主要从工艺及配方的角度,提 供了,特别是一种超声波原位接枝 法制备低气味低散发玻纤增强聚丙烯的方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:第一方面,本专利技术提供一种低气味低散发玻纤增强聚丙烯组合物,包括如下重量 份数的各组分: 聚丙烯 55~90份, 玻璃纤维 5~40份, 功能性单体 0.1~5份, 过氧化物 0. 01~0. 5份, 稀释剂 0. 1~5份, 包覆剂 0. 3~2份, V0C抽提剂 0· 5~5份, 润滑剂 0. 2~1份, 抗氯剂 0. 4~1份6 作为优选方案,所述聚丙烯为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯的一种或者两种,其熔体流 动速率在230°C、2.16kg条件下为3~70g/min。所述玻璃纤维为无碱无捻粗砂。 作为优选方案,所述功能性单体为顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸 中的一种或者两种。 作为优选方案,所述过氧化物选自过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过 氧基)己烷、2,5_二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己炔、双叔丁过氧异丙基苯中的一种。 作为优选方案,所述稀释剂为丙酮、丁酮中的一种。功能性单体与稀释剂的配比为 1:(1~5)。包覆剂为白油、硅油、石蜡中的一种。V0C抽提剂为C1-C4醇的一种或者去离子水。 润滑剂为脂肪酸皂盐类润滑剂、硅酮类润滑剂中的一种。抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷 酸酯类抗氧剂的复配体系。 第二方面,本专利技术提供一种所述低气味低散发玻纤增强聚丙烯组合物的制备方 法,包括如下步骤: 将聚丙烯、抗氧剂、润滑剂、包覆剂混合后将所得混合物A加入双螺杆挤出机; 用稀释剂稀释功能性单体、过氧化物后引发剂将所得混合物B通过为注入系统加 入双螺杆挤出机; 对所述混合物B进行超声波活化接枝得混合物C; 向所述混合物C中加入玻璃纤维和V0C抽提剂,熔融塑化、挤出、造粒,即得低气味 低散发玻纤增强聚丙烯组合物。 作为优选方案,稀释液加入所述混合物B操作是通过微注入系统实现的。玻璃纤维 和V0C抽提剂是从双螺杆挤出机的侧喂料口先后加入的。双螺杆挤出机长径比为(40~ 100): 1,双螺杆挤出机末端真空栗为两个或者多个。双螺杆挤出机的加工温度为160~220 °C,螺杆转速为200~600转/分。超声波活化接枝中,超声功率为200~800W。 与现有技术相比,本专利技术具有如下的优点和效果: (1)本专利技术通过一步法完成聚丙烯功能化及聚丙烯与玻纤的粘合,减少了产业链 上的生产环节,节约能源,降低加工成本;(2)通过超声波提供能量,激发聚丙烯的叔炭活化,形成大分子自由基,进而反应 性单体可以直接接枝到聚丙烯上,大大降低了引发剂过氧化物的使用量,从而降低了由于 引发剂残留而引起的异味。同时,可以有效的控制聚丙烯的降解程度,不影响最终产品的力 学性能; (3)由于加入了V0C抽提剂及通过多个真空口的抽提,使得挤出过程中产生的小分 子及未反应的单体和引发剂被驱除得更加彻底,从而大大降低了异味,最终制得低气味低 散发玻纤增强聚丙烯。【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、 目的和优点将会变得更明显: 图1为超声波原位接枝法制备低气味低散发玻纤增强聚丙烯的工艺示意图; 其中,1为双螺杆挤出机,2为料斗,3为微注入系统,4为超声波发生器,5为超声波 装置,6为超声波探头,7为真空栗,8为第一侧喂料口(用于加入玻璃纤维喂料口),9为第二 侧喂料口(用于加入V0C抽提剂)。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本专利技术,但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是,对本领域的普通技术 人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术 的保护范围。 下述实施例涉及超声波原位接枝法制备低气味低散发玻纤增强聚丙烯,具体工艺 见图1,;其中,1为双螺杆挤出机,2为料斗,3为微注入系统,4为超声波发生器,5为超声波装 置,6为超声波探头,7为真空栗,8为第一侧喂料口(用于加入玻璃纤维喂料口),9为第二侧 喂料口(用于加入V0C抽提剂)。 实施例1 本实施例提供: 组合物的原料配方表如表1,其中,所用聚丙烯为共聚聚丙烯,玻璃纤维为连续玻 璃纤维,功能性单体为顺丁烯二酸酐,过氧化物为过氧化二异丙苯,稀释剂为丙酮,包覆剂 为石蜡,V0C抽提剂为乙醇,润滑剂为TAF(改性乙撑双脂肪酸酰胺),抗氧剂为168和1010(质 量比为1:1)。 制备方法包括以下步骤: 首先将功能性单体、过氧化物引发剂溶解于稀释剂中; 将聚丙烯、抗氧剂、润滑剂、包覆剂混合后加入挤出机; 然后通过微注入系统加入经过稀释剂稀释的功能性单体及过氧化物引发剂;通过超声波活化接枝;最后从侧喂料口先后加入玻纤和V0C抽提剂,熔融塑化、挤出、造粒,即得到低气味 低散发玻纤增强聚丙烯;具体见图1; 其中,所述双螺杆挤出机长径比为(40~100): 1,双螺杆挤出机的加工温度为180 °C,螺杆转速为400转/分,超声处理采用的超声功率为300W,双螺杆挤出机末端真空栗为两 个。 实施例2本实施例提供: 其原料配方表如表1,其中,所用聚丙烯为共聚聚丙烯,玻璃纤维为连续玻璃纤维, 功能性单本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种低气味低散发玻纤增强聚丙烯组合物,其特征在于,包括如下重量份数的各组分:

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李昌鸿史鹏伟汤俊杰田冶
申请(专利权)人:佳易容相容剂江苏有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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