一种低气味低散发的聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低气味低散发的聚丙烯复合材料，由以下重量份数的原料制备而成，聚丙烯49.6~97.6重量份，滑石粉0~40重量份，抗氧剂0.4~4重量份，第一除味剂用量1~5重量份，第二除味剂用量1~5重量份。所述第一除味剂为有效物质含量为40%~85%的萃取型除味剂，第二除味剂为负载特殊物质的吸附型除味剂。本发明专利技术还提供了上述低气味低散发的聚丙烯复合材料的制备方法。通过本发明专利技术制备复合材料不仅制备工艺简单，成本低而且材料力学性能优异、气味等级低、散发量小。

Low odor low emission polypropylene composite material and preparation method thereof

The invention provides a low odor and low emission polypropylene composite material, prepared from the following weight portion of raw material, polypropylene 49.6~97.6 weight, talc powder 0~40 weight, antioxidant 0.4~4 weight, first deodorant dosage 1~5 weight, and second deodorant dosage 1~5 weight portion. The first deodorant is an extractive type deodorant with an effective substance content of 40%~85%, and the second deodorant is an adsorbent type deodorant containing a special substance. The invention also provides a preparation method of the low odor low emission polypropylene composite material. The composite material prepared by the invention has the advantages of simple preparation process, low cost, excellent mechanical properties, low odor level and low emission.

【技术实现步骤摘要】
一种低气味低散发的聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种聚丙烯复合材料，具体来说是一种低气味低散发的聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
“以塑代钢”的趋势下，聚丙烯通过增韧、增强等改性作用，完全可以满足汽车内饰零件对材料性能的要求。现今改性聚丙烯材料在汽车内饰中具有广泛的应用，主要应用于仪表板、门护板、副仪表板、柱护板等部件。但随着高分子材料在汽车零件中的用量不断增加，随之也发现了一些问题，最主要的就是塑料零部件的增多，造成的车内具有刺激性气味等空气污染问题。汽车的内饰零件材料的散发性，不仅接影响用户的乘坐体验，而且在一定程度上会影响乘客的身心健康。医学研究表明，车内恶劣的空气质量会导致司乘人皮肤、呼吸道以及神经系统的等一系列疾病。为此，为了进一步拓展聚丙烯材料在相关领域的应用，必须很好的解决其散发问题。对此人们做了不少工作，如CN200510026762.X中，通过添加微孔孔径大于10埃的分子筛，对聚丙烯复合材料中的某些小分子物质进行选择性的吸附，通过此方法制备的复合材料具有低气特性。目前的一些研究均表明，这种多孔物质在复合材料中对材料中游离的小分子物质具有很好的吸附作用，可以起到改善复合材料的气味以及散发问题。但是这种吸附型多孔物质对于小分子的吸附只是物理作用，小分子在这种多孔物质中的“储存”方式并不稳定，后期存在一个重新释放的问题，造成这种材料制成的制件在后期使用过程中存在二次污染的问题。CN20081002327.5中通过添加低沸点物质，在加工过程中通过低沸点物质的挥发并结合三级真空装置，在挤出过程中将复合材料中游离的小分子物质带离聚合物，从而改善复合材料的气味问题。利用这种低沸点物质结合真空装置的脱挥作用，脱除聚合物熔体中的小分子物质，对于降低聚丙烯复合材料气味具有一定的可行性。但聚丙烯复合材料中游离的小分子物质成分很复杂，分子量有大有小。分子量相对较大的小分子物质与聚合物大分子之间的范德华力较强，利用脱挥作用很难将这种分子量相对较大的小分子物质从粘度较大的聚合物熔体中脱离。而这种分子量相对较大的小分子物质，在后期制件使用过程中会缓慢释放，从而造成污染问题。因此，这两种形式除味的方法，并不能完全解决聚丙烯复合材料制件在后期的使用过程中散发问题，难以满足内饰材料对聚丙烯复合材料的核心要求。
技术实现思路
针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种低气味低散发的聚丙烯复合材料及其制备方法，所述的这种低气味低散发的聚丙烯复合材料及其制备方法要解决现有技术中的聚丙烯复合材料气味容易散发，而且气味较大的技术问题。本专利技术提供了一种低气味低散发的聚丙烯复合材料，由以下重量份的原料制备而成：所述的第一除味剂为载有沸点为76～150℃或挥发温度为90～180℃的液体萃取剂的聚乙烯发泡母粒，在第一除味剂中，液体萃取剂的质量百分比在40％～85％，所述的第二除味剂为负载反应型除味剂的多孔吸附剂。进一步的，所述的聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，在230℃、2.16Kg的测试条件下，所述的聚丙烯的熔融指数为2～90g/10min。进一步的，所述的滑石粉的粒径在400目以上。进一步的，所述的抗氧剂为1010、168、DSTP中的一种或两种以上的组合。进一步的，所述的液体萃取剂为水、六甲基二硅烷、六甲基二硅氧烷、三乙基桂醇、八甲基三硅氧烷中的一种或两种以上的组合。进一步的，所述的反应型除味剂为乙二胺四乙酸盐、亚甲基三胺五(亚甲基磷酸)、乙二胺四(亚甲基磷酸)、2,4-二硝基苯肼中的一种或两种以上的组合。进一步的，所述的多孔吸附剂为比面积在300～900m2/g、孔径范围在12～23nm的纳米介孔二氧化硅或13X型沸石分子筛。本专利技术还提供了上述的一种低气味低散发聚的丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份数称取聚丙烯、滑石粉、抗氧剂、第一除味剂、第二除味剂；2)将聚丙烯、抗氧剂、第一除味剂、第二除味剂混合均匀，得到混合原料；3)将步骤2)的混合原料干燥后，置于啮合同向双螺杆挤出机的主喂料仓中，经喂料螺杆加入到挤出机的机筒内，将滑石粉从侧喂料口加入到挤出机中，挤出机螺杆直径为35mm，长径比L/D为40，真空度在不低于0.8MPa，机筒从加料口到机头出口的各分区温度设定为：60℃、150℃、190℃、200℃、210℃、210℃、200℃，主机转速为500转/分钟，经熔融挤出、冷却、造粒、烘干处理，制得低气味低散发的聚丙烯复合材料。进一步的，所述的第二除味剂的制备方法为，将2,4-二硝基苯肼配制成含有2,4-二硝基苯肼质量百分比浓度为2～5％的乙醇溶液，量取，加入13X型沸石分子筛，所述的13X型沸石分子筛和乙醇溶液的质量体积比为250～350g：1L，搅拌2～4h后抽滤，抽滤过程中需用无水乙醇冲洗，烘干、研磨过筛，最终得到负载反应型除味剂的多孔物质。通过本专利技术的技术方案制备得到的低气味低散发的聚丙烯复合材料，具有极其优异的低气味低散发的特性，较好应对了汽车轻量化设计下汽车内饰材料对原材料的性能指标要求。专利技术的侧重点在于选择了不同类型的除味剂进行复配，弥补了各自原本的缺陷。本专利技术在加工过程中添加低沸点的萃取剂，并配合抽真空装置，可以在挤出过程中将复合材料中较小分子量的小分子物质带离聚合物。而选择较大孔径范围的多孔物质，可以实现对聚合物中剩余的较大分子量小分子物质的有效吸附，而避开对较小分子量的小分子物质的吸附，提高了吸附剂的使用效率。并且针对聚丙烯复合材料在使用过程中释放的醛类、酮类、酯类、氨类和含硫化物等小分子物质，选取了可与其反应的反应型除味剂，并将其负载在吸附剂上。在吸附剂吸附有机小分子后，负载在孔内的反应型除味剂可与有机小分子接触并发生反应，形成分子量更大的化合物而使其不易从孔中逃逸，使其能更稳定的“存储”在孔内，从而实现聚合物复合材料中小分子物质的净化作用。因此，本专利技术通过萃取型除味剂和负载反应型除味剂的吸附剂相配合使用，不仅解决了聚合物中较大分子量的小分子物质的散发，并且解决了吸附型除味剂的二次污染问题。本专利技术和已有技术相比，其技术进步是显著的。本专利技术使用萃取型除味剂和吸附型除味剂复配除味体系，所制得的复合材料具有气味等级低、散发量小的特征。本专利技术所制得的低气味低散发的聚丙烯复合材料，在保证材料低气味低散发特性的同时，材料各项物理性能优异。本专利技术所提出的低气味聚丙烯复合材料的制备工艺简单，成本低。具体实施方式下面通过具体的实施方式对本专利技术做进一步的说明，所述实施例仅用于说明本专利技术而不是对本专利技术的限制。本专利技术实施例以及对比例所用原料：PP:韩国SKBX3800，共聚聚丙烯，熔融指数MFR为30g/10min(230℃、2.16Kg)。抗氧剂:抗氧剂Irganox1010，BASF；抗氧剂Irganox168，BASF。滑石粉：金田工业BHS-1250。第一除味剂：载有质量比为60-70％去离子水的聚乙烯发泡母粒。第二除味剂：载有质量份数为5-20％的2,4-二硝基苯肼的13X型沸石分子筛。其中下表1、表2分别为实施例1-9以及对比例1-3中各组分比例的质量比。表1.实施例1—9中各原料的组分质量。(单位：g)PP滑石粉抗氧剂第一除味剂第二除味剂实施例197.60本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低气味低散发的聚丙烯复合材料，其特征在于由以下重量份的原料制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种低气味低散发的聚丙烯复合材料，其特征在于由以下重量份的原料制备而成：聚丙烯49.6~97.6重量份；滑石粉0~40重量份；抗氧剂0.4~4重量份；第一除味剂1~5重量份；第二除味剂1~5重量份；所述的第一除味剂为载有沸点为76~150℃或挥发温度为90~180℃的液体萃取剂的聚乙烯发泡母粒，在第一除味剂中，液体萃取剂的质量百分比在40%~85%，所述的第二除味剂为负载反应型除味剂的多孔吸附剂。2.根据权利要求1所述的一种低气味低散发的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，在230℃、2.16Kg的测试条件下，所述的聚丙烯的熔融指数为2~90g/10min。3.根据权利要求1所述的一种低气味低散发的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的滑石粉的粒径在400目以上。4.根据权利要求1所述的一种低气味低散发的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为1010、168、DSTP中的一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1所述的一种低气味低散发的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的液体萃取剂为水、六甲基二硅烷、六甲基二硅氧烷、三乙基桂醇、八甲基三硅氧烷中的一种或两种以上的组合。6.根据权利要求1所述的一种低气味低散发的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的反应型除味剂为乙二胺四乙酸盐、亚甲基三胺五（亚甲基磷酸）、乙二胺四（亚甲基磷酸）、2,4-二硝基苯肼中的一种或两种以上的组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：付光，黄志杰，屈国梁，张逸冰，王海华，
申请(专利权)人：中广核俊尔上海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31