一种去除聚丙烯复合材料中气味和VOC的方法技术

本发明专利技术公开了一种去除聚丙烯复合材料中气味和VOC的方法，包括如下步骤：取聚丙烯复合材料的原料共混，喂料熔融并用水雾化萃取，然后挤出，风干，造粒，烘烤得到聚丙烯复合材料，其中，聚丙烯复合材料的原料中含有乳酸。本发明专利技术创造性使用乳酸和雾化萃取相结合的工艺，有效降低了聚丙烯材料中的极性和非极性挥发性有机物，提升了聚丙烯复合材料的气味等级和降低了复合材料的VOC含量，还可以缩短后续烘烤时间，节能环保，大幅提升生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种去除聚丙烯复合材料中气味和VOC的方法
本专利技术涉及聚丙烯材料
，尤其涉及一种去除聚丙烯复合材料中气味和VOC的方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)树脂作为四大通用热塑性树脂(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)之一，因其具有价格低廉、密度最轻、力学性能优良、易于加工成型等优点，已广泛应用于汽车、日用、家居、装饰、医用和纺织等行业。但聚丙烯树脂分子链中包含大量叔碳原子，叔碳原子在光、氧、热诱导引发作用下，容易降解和老化，生成烷烃、醛酮等有毒有害挥发性有机物，鉴于聚丙烯材料易降解和老化缺陷，在加工过程中会根据制品使用要求掺入一定含量的抗氧剂和耐候剂，确保制品的长周期使用，而所有抗氧剂和光稳定剂组分中包含大量的苯类物质，由此使得聚丙烯材料冷凝组分中有机挥发性物质(VOC)，俗称五苯三醛类物质，具体涉及甲醛、乙醛、丙烯醛、苯、甲苯、乙苯、二甲苯和苯乙烯类含量明显偏高，研究表明五苯三醛类物质对于人体呼吸、神经和消化等系统具有极其严重的损害，更甚者引发致癌的危害，尤其当聚丙烯材料应用于汽车内饰、家居装饰和医用等要求较高的领域，聚丙烯材料的安全和环保使用性尤为重要。降低或抑制聚丙烯材料气味和有机散发物的方法主要涉及：多孔材料吸附剂、气味遮盖剂、烘烤和雾化萃取技术等，此类气味改善剂及技术对于气味和有机散发物的提升的确有明显的作用，但仍有一些不足之处：1、多孔材料吸附剂，如分子筛、沸石、多孔硅酸钙、多孔二氧化硅等对于有机小分子物质吸附具有分子直径选择性和脱附性，在注塑成型环节不能起到气味和有机散发物抑制作用，往往会引起注塑过程后气味和有机散发物的提升；2、气味遮盖剂多为长碳链有机化合物，涉及蓖麻油酸锌酯、3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸等掺入后可遮盖聚丙烯材料自身焦糊和溶剂等气味，但经烘烤后聚丙烯材料气味与遮盖剂气味混合味为恶臭性刺激味，无法起到气味提升效果；3、烘烤过程可以有效的将聚丙烯材料组分中低沸点有机小分子化合物挥发处理，但所需烘烤时间较长，耗电量大，不利于节能环保要求；4、雾化萃取技术通过对聚丙烯材料熔体进行注水，利用雾化萃取技术将热裂解的小分子去除，以此改善聚丙烯材料的气味和VOC，生产可操作性强、工艺简单，是一种改善聚丙烯材料气味和VOC的重要途径，然而其雾化萃取过程去除的多为极性小分子物质，对于非极性有机物不能有效萃取脱挥，因此提供一种有效的途径对聚丙烯材料在加工过程中裂解的小分子物质(包括极性和非极性挥发物)进行脱除，对于聚丙烯材料的绿色环保应用具有重要意义。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种去除聚丙烯复合材料中气味和VOC的方法，本专利技术创造性使用乳酸和雾化萃取相结合的工艺，有效降低了聚丙烯材料中的极性和非极性挥发性有机物，提升了聚丙烯复合材料的气味等级和降低了复合材料的VOC含量，还可以缩短后续烘烤时间，节能环保，大幅提升生产效率。本专利技术提出的一种去除聚丙烯复合材料中气味和VOC的方法，包括如下步骤：取聚丙烯复合材料的原料共混，喂料熔融并用水雾化萃取，然后挤出，风干，造粒，烘烤得到聚丙烯复合材料，其中，聚丙烯复合材料的原料中含有乳酸。优选地，聚丙烯复合材料中乳酸的含量为0.1～0.2wt％。优选地，雾化萃取的用水量为喂料量的2～3wt％。优选地，在双螺杆挤出机中进行喂料熔融、雾化萃取和挤出。上述熔融和水雾化萃取同时进行。优选地，双螺杆挤出机含有至少一个注水口、至少一个排气孔和至少一个真空孔。优选地，双螺杆挤出机含有一个注水口、一个排气孔和两个真空孔。优选地，挤出过程中，真空度为-0.05～-0.1MPa。有益效果：1、乳酸作为一种弱酸，具有无味、抗菌和环保的有机化合物，将其与聚丙烯复合材料熔融挤出，不会使得聚丙烯复合材料的气味和VOC变得更加严重，可以降低聚丙烯复合材料自身的焦糊、溶剂味等刺激性气味，提升聚丙烯复合材料的气味愉悦度和气味等级；2、用水雾化萃取，气化的水分子为极性物质，只能去除的极性小分子物质，专利技术人通过创造性的加入乳酸，使得在水雾化萃取阶段，促使聚丙烯复合材料中非极性挥发性有机物(如苯、醛和酮类挥发性有机物等)也被有效萃取出来；通过乳酸和雾化萃取相结合有效降低了聚丙烯复合材料中的非极性和极性挥发性有机物；再结合后续的烘烤处理，可以进一步降低聚丙烯复合材料的气味和VOC，并且可以明显缩短烘烤时间，节能环保，大幅提升生产效率。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。在以下实施例和对比例中，聚丙烯为：中国石油兰州石化有限公司提供的，商品牌号为共聚PPEP533N；中国石化齐鲁石油化工公司提供，商品牌号为共聚PPSP179；增韧剂为POE弹性体，陶氏化学提供，商品名称为8137；滑石粉由辽宁艾海滑石有限公司提供，商品名称为AHCP250，滑石粉目数为5000目；乳酸为分析纯试剂，市售可得；光稳定剂为UV-3808；润滑剂为硬脂酸锌；抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，主抗氧剂为抗氧剂1010，辅助抗氧剂为抗氧剂168，主抗氧剂和辅助抗氧剂的重量比为1:1。实施例1～3和对比例1～2的配方(以重量份计)如表1所示。表1上述实施例1～3和对比例1～2的制备方法相同，均为：将除了滑石粉以外的原料高速搅拌混合均匀，然后从主喂料口加入双螺杆挤出机中，从侧喂料口加入滑石粉，然后进行熔融和水雾化萃取处理(熔融和水雾化萃取同时进行)，再挤出，风干，造粒，烘烤得到聚丙烯复合材料，其中，双螺杆挤出机中各挤出区间I～X的挤出温度依次为80±10℃，170±10℃，190±10℃，190±10℃，190±10℃，200±10℃，190±10℃，190±10℃，190±10℃，190±10℃，螺杆的转速为400～450r/min，双螺杆挤出机的长径比为(44-48):1，双螺杆挤出机包含一个注水口、一个排气孔和两个真空孔，挤出过程真空度为-0.05～-0.1MPa，雾化萃取的用水量为喂料量(主、侧喂料口的喂料总量)的2.5wt％。取实施例1～3和对比例1～2中制得聚丙烯复合材料，进行相关性能测试，结果见表2。表2测试结果由表2中各个实施例和对比例的产品测试结果可以看出，聚丙烯复合材料经熔融共混挤出，通过乳酸和雾化萃取技术相结合，复合材料下料口未经烘烤处理的气味等级明显改善，相比未添加乳酸的对比例1～2，实施例1～3的复合材料气味等级下降了0.5级，可以缩短后续烘烤的时间周期，提升了复合材料的烘料效率，节约了产能；此外，采用乳酸和雾化萃取相结合的工艺，使得复合材料中的极性和非极性小分子物质进行了有效的萃取脱挥，复合材料的小分子散发物有了显著改善，稳定性良好，实现了低气味和低VOC的要求，且乳酸的添加并没有影响复合材料的机械性能。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除聚丙烯复合材料中气味和VOC的方法，其特征在于，包括如下步骤：取聚丙烯复合材料的原料共混，喂料熔融并用水雾化萃取，然后挤出，风干，造粒，烘烤得到聚丙烯复合材料，其中，聚丙烯复合材料的原料中含有乳酸。/n

【技术特征摘要】
1.一种去除聚丙烯复合材料中气味和VOC的方法，其特征在于，包括如下步骤：取聚丙烯复合材料的原料共混，喂料熔融并用水雾化萃取，然后挤出，风干，造粒，烘烤得到聚丙烯复合材料，其中，聚丙烯复合材料的原料中含有乳酸。


2.根据权利要求1所述去除聚丙烯复合材料中气味和VOC的方法，其特征在于，聚丙烯复合材料中乳酸的含量为0.1～0.2wt％。


3.根据权利要求1或2所述去除聚丙烯复合材料中气味和VOC的方法，其特征在于，雾化萃取的用水量为喂料量的2～3wt％。


4.根据权利要求1-3任一项所述去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：张申伟，闫溥，周海，王刚，蒋文远，
申请(专利权)人：安庆会通新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34