一种低气味、低挥发份聚丙烯复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种低气味、低挥发份的聚丙烯复合材料，其组成（按重量％计）为聚丙烯５５－９５％，滑石粉０－４０％，细孔硅胶０．５－５％，增韧剂ｐｏｅ０－１０％，热稳定剂ＤＳＴＰ０．１－１．０％，热稳定剂３１１４　　０．１－１．０％，热稳定剂６１８　　０．１－０．５％。其制备方法是将聚丙烯、滑石粉、细孔硅胶、增韧剂、热稳定剂ＤＳＴＰ、热稳定剂３１１４、热稳定剂６１８组成的混合物置于双螺杆挤出机经熔融挤出，造粒。该复合材料具有制备工艺简单、成本低、各项物理化学综合性能优异、气味特性优良等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低气味、低挥发份的聚丙烯复合材料，更具体是涉及通过添加一种能有效抑制聚丙烯复合材料中难闻气味、降低聚丙烯复合材料中挥发份的气味抑制剂，从而制备出一种低气味、低挥发份的聚丙烯复合材料。本专利技术还涉及该复合材料的制备方法。
技术介绍
近年来，由于聚丙烯材料工程化改性技术的快速发展，因此，其在汽车领域的应用越来越广泛。然而，作为工程化聚丙烯材料在汽车领域中的一个重要组成部分，由工程化聚丙烯材料制成的各种汽车内饰制件，虽然其在各方面的使用性能上均能符合相应要求，但是由于这些材料在不同程度上都会释放出含某些难闻气味或对人体健康有害的挥发份物质，因此受到了消费者越来越多的质疑。而且，随着人们环保健康意识不断地增强，聚丙烯材料在这一方面所受到的挑战将会越来越严重。为此，为了进一步拓展聚丙烯材料在相关领域的应用，必须寻找到一个有效途径以制备出低气味、甚至无气味的低挥发份聚丙烯材料。通常，人们认为，聚丙烯材料中的刺激性气味或其他对人体有害的挥发份物质是由于以下几个方面造成的。首先，在聚丙烯树脂基体合成过程中使用的催化剂体系含有一些带有刺激性异味的化合物，如酯类化合物或烷烃类化合物。这类化合物在树脂聚合完成之后不可能完全去除，它们残留在聚丙烯树脂当中，从而使得聚丙烯材料带有刺激性异味。其次，在聚丙烯树脂基体进行改性加工的过程当中，聚丙烯树脂在熔融的状态下或多或少会产生某些降解的低分子化合物，如酮类、醛类化合物。这些物质部分停留在改性后的材料当中，在制件的使用过程中逐步散发出刺激性的气味或其他对人体有害的挥发份物质。再次，改性聚丙烯材料中所添加的一些填料组分，如滑石粉，它们同样会带有某些刺激性气味或其他对人体有害的挥发份物质。最后，改性聚丙烯材料中所添加的某些稳定剂也带有一定的刺激性异味。围绕着上述几方面的因素，人们做了不少工作，所涉及的基本方法无外乎物理吸附及化学反应两大类。化学反应方法是指在材料配方当中加入能和这些释放出气味的小分子或其他对人体有害的挥发份物质反应的添加剂，通过这些添加剂和小分子之间的反应产生分子量较大、在正常使用热环境下，如小于100℃，不会从材料中挥发出来的另一种化合物，从而达到消除异味的效果。虽然这种方法所涉及的反应极其复杂，但由于这种方法理论上可以控制不影响材料的其他性能，因此近年来逐步引起了人们的兴趣。Rifi等在美国专利USP.4,851,499中指出了，在等规聚丙烯树脂聚合过程当中会有催化剂体系中酯类化合物，如苯甲酸乙酯的残留物，这类残留物本身是一些带有刺激性异味的化合物。对于去除聚丙烯树脂基体所含有的这些物质，他提出的方法是采用一种酯化甘油酯类化合物、一种环氧类化合物、一种一元醇或是多元醇类化合物、一种脂肪酸酯类化合物或是上述几种化合物的混合物，通过将上述化合物和聚丙烯树脂熔融挤出，在挤出的过程当中使这些化合物和带有异味的酯类残留物进行酯交换反应形成另一些大分子的化合物固定在树脂当中，从而达到去除气味、降低挥发份物质的目的。Fukui等在美国专利USP.5,109,056中提到了在聚丙烯树脂聚合过程当中有关催化剂体系里存在的另一种媒介，烷烃类化合物。这类化合物的残留物也会对聚丙烯材料的气味产生影响。他提出的解决方案是采用高温挤出造粒的方法，并且在挤出的过程当中采用抽真空的方式，最后再对造好的粒子进行高温烘燥，以此对这些残留物进行物理脱除。Burch等在美国专利USP.5,041,483中提到了使用一种松香酯的方法来解决聚丙烯材料在改性受热过程当中裂解出的带刺激性异味的挥发份小分子。Abe等在美国专利USP5,023,286中提出了使用一种氧化锌、二氧化钛和水的混合物来解决改性聚丙烯材料中添加的滑石粉的气味或其他对人体有害的挥发份物质问题。Yui等在美国专利USP4,080,359中采用一种烷基3，5-二-特-丁基-4-羟基-羧化肉桂酸和二烷基硫代二丙酸盐醋酸盐混合物的方法来解决改性聚丙烯材料当中所添加的一些稳定剂所带来的气味问题。上述这些方法，从某些角度上来说，对降低聚丙烯材料的气味、减少材料中挥发份物质均具有不同程度的解决。然而，作为汽车内饰制件使用的聚丙烯材料而言，其在改性过程所要考虑的有关上述问题的因素不仅仅是其中某个别的因素。首先，解决这类改性聚丙烯材料气味及其他挥发份物质的根本出发点当然必须考虑到聚丙烯树脂基体自身在聚合过程当中的一些带有刺激性异味的残留物问题；其次，这类改性聚丙烯材料都必须经过熔融挤出造粒，因此要考虑到挤出造粒过程中的热裂解小分子问题；再次，所添加矿物组分的气味及挥发份物质问题也必须顾及；最后，这类聚丙烯材料的热氧老化要求通常也很高，因此必须添加相应的稳定剂体系，而此又必须考虑到稳定剂组分中所可能带来的某些气味问题。上述的各种方法都是侧重对其中某个方面进行改进，因此并不能解决所有各个方面产生气味或其他对人体有害的挥发份物质的问题。物理吸附从理论上来说，可以对任何产生气味或其他挥发份的小分子进行吸附，因此有可能对产生这一问题的各个方面都有一个理想的效果。然而，传统的物理吸附方法通常只能是采用活性炭作为吸附剂，通过活性炭中的微孔对高分子材料中释放出气味的小分子起到吸附作用，从而降低材料的气味或其他对人体有害的挥发份物质。这种方法不可避免会产生很多问题。首先，由于活性炭自身为黑色的颜色，所以只能在黑色材料中使用。其次，活性炭添加量对材料的力学性能影响极大。同时，我们发现材料在添加了活性炭作为吸附剂之后，由于活性炭中的微孔孔径大小分布不均，差异极大，最大的孔径大到1000埃左右，因此往往将同时添加的其他中等分子量添加剂一起吸附，这样又影响了材料的其他特性，如热氧稳定性等。因此，这种方法实用价值不大。为此，如果能找到一种能有效吸附产生气味或其他挥发份的小分子，同时又没有活性炭上述缺陷的吸附材料，则能开发出一种能充分考虑到上述各方面因素的，全面解决上述各种气味问题的低气味或是无气味的低挥发份聚丙烯复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低气味的聚丙烯材料，更具体是涉及通过添加一种能有效降低聚丙烯材料气味的气味去除剂，从而制备出一种低气味、低挥发份的聚丙烯材料。同时，本专利技术再一目的是提供一种低气味、低挥发份聚丙烯材料的制备方法。为实现以上目的，本专利技术的技术方案是一种低气味、低挥发份聚丙烯材料，在聚丙烯复合材料中加入一种气味去除剂，由以下重量配比的原料配制成(％)聚丙烯 55-95滑石粉 0-40细孔硅胶0.5-5增韧剂poe 0-10热稳定剂DSTP0.1-1.0热稳定剂31140.1-1.0热稳定剂618 0.1-0.5其中，所述的聚丙烯为高结晶均聚丙烯或嵌段共聚丙烯中的一种或其组合，其中嵌段共聚丙烯的共聚单体常见为乙烯，其含量在4-10mol％的范围内，聚丙烯的熔体流动速率(230℃×2.16kg)为5-50g/10min，所述的高结晶聚丙烯的结晶度在70％以上，等规度大于99％；所述的细孔硅胶粉体粒径大于800目，细孔硅胶微孔孔径为20-30埃；增韧剂poe为一种乙烯-辛烯的共聚物；在上述方案基础上，所述的聚丙烯用量为50-90％，熔体流动速率(230℃×2.16kg)为5-30g/10min。在上述方案基础上，所述的滑石粉粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低气味、低挥发份聚丙烯复合材料，其特征在于，在聚丙烯复合材料中加入一种气味去除剂，由以下重量配比的原料配制成：（％）聚丙烯５５－９５滑石粉０－４０细孔硅胶０．５－５增韧剂ｐｏｅ０－１０ 热稳定剂ＤＳＴＰ０．１－１．０热稳定剂３１１４０．１－１．０热稳定剂６１８０．１－０．５其中，所述的聚丙烯为高结晶均聚丙烯或嵌段共聚丙烯中的一种或其组合，其中嵌段共聚丙烯的共聚单体常见为乙烯，其含量在 ４－１０ｍｏｌ％的范围内，聚丙烯的熔体流动速率（２３０℃×２．１６ｋｇ）为５－５０ｇ／１０ｍｉｎ，所述的高结晶聚丙烯的结晶度在７０％以上，等规度大于９９％；所述的细孔硅胶粉体粒径大于８００目，细孔硅胶微孔孔径为２０－３０埃；增韧剂ｐｏｅ为一种乙烯－辛烯的共聚物；。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翁永华，张祥福，周文，
申请(专利权)人：上海普利特复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]