本发明专利技术涉及一种采用多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的方法及装置，属于高分子材料技术领域。该方法具体为：将用于制备所述聚丙烯复合材料的各组分混匀后，加入挤出机，挤出后冷却固化、干燥即可，在所述挤出机中熔融时依次通过萃取剂A、萃取剂B和萃取剂C定向萃取，每次萃取后结合真空抽提去除所述聚丙烯复合材料中有害有机化合物。采用多级定向萃取，不仅萃取效果好，而且用量也小，对基体材料性能的影响也小，适用范围广。
【技术实现步骤摘要】
一种采用多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的方法及装置
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种采用多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的方法及装置。
技术介绍
高分子材料(塑料、橡胶等)因密度轻、成型容易、耐腐蚀、性价比高等优点被广泛应用于汽车、家电、建筑、办公设备、机械等领域。随着市场需求的差异化、个性化、高端化特征进一步凸显，“以塑代钢”、“以塑代木”的发展趋势为塑料行业的发展提供了广阔的市场空间。但是高分子材料的大量使用也带来了诸多问题，主要体现在对环境的污染和对人健康的危害，如VOC污染。对在室内、车内、巷道、喷涂车间等封闭、半封闭环境中，VOC严重危害着人们的身体健康。该问题已经引起政府、国内外各大生产企业和树脂生产厂家的关注。VOC中包含有众多低分子有机化合物，如烷烃类、芳烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他有机化合物。具体组成物少的几十种，多的达到上百种。目前，在制备低VOC、低气味高分子材料方面，采用单一萃取剂或复配萃取剂来实现。由于没有采用新的方法，没有设备和工艺的改进来配合萃取，导致存在以下问题：(1)采用单一萃取剂，只对某一类或几类低分子有机化合物有效，导致去除效果有限；(2)采用复配萃取剂，利用传统的加工设备和工艺，在萃取过程中存在萃取剂间的相互干扰，甚至抵消，导致萃取去除效果不佳的问题。因此，急需一种新型的低VOC、低气味高分子复合材料的制备方法和制备装置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种采用多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的方法；目的之二在于提供一种低VOC、低气味聚丙烯复合材料；目的之三在于提供一种采用多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的挤出机。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1、一种采用多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的方法，所述方法如下：将用于制备所述聚丙烯复合材料的各组分混匀后，加入挤出机，挤出后冷却固化、干燥即可，在所述挤出机中熔融时依次通过萃取剂A、萃取剂B和萃取剂C定向萃取，每次萃取后结合真空抽提去除所述聚丙烯复合材料中有害有机化合物；所述萃取剂A为酸性萃取剂，所述萃取剂B为中性萃取剂，所述萃取剂C为碱性萃取剂，或所述萃取剂A为碱性萃取剂，所述萃取剂B为中性萃取剂，所述萃取剂C为酸性萃取剂。优选的，所述酸性萃取剂为羧酸、磺酸或有机磷酸；所述中性萃取剂为醇类、酮类、醚类、酯类、醛类或烃类；所述碱性萃取剂为伯胺、仲胺、叔胺或季胺。优选的，所述酸性萃取剂为一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸、环烷酸、叔碳酸、混合脂肪酸、十二烷基苯磺酸钠、甲磺酸、乙磺酸、单磷酸、二磷酸、磷酸单酯或次磷酸中的至少一种；所述中性萃取剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、丙酮、丁酮、戊酮、苯丙酮、二乙基醚、二异丙基醚、二丁基醚、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丁醛、苯甲醛或糠醛中的至少一种；所述碱性萃取剂为甲基胺、乙基胺、丙基胺、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、三甲基胺、三乙基胺或三丙基胺中的至少一种。优选的，按质量份计，制备所述聚丙烯复合材料的各组分为：55-98份聚丙烯树脂、0-20份填料、0.5-20份功能助剂、0.2-1份加工热稳定剂、0.1-2份加工润滑剂和0.05-0.1份硅油。优选的，所述填料为滑石粉或碳酸钙中的一种；所述功能助剂为阻燃剂、耐磨剂、抗静电剂、导电剂、耐候剂、导热剂、发光剂、耐腐蚀剂或抗菌剂中的一种或几种；所述加工热稳定剂为抗氧剂1010或抗氧剂1010和168的组合物；所述加工润滑剂为氧化聚乙烯蜡、蜡酯或多元醇蜡中的一种。2、由所述的方法制备的低VOC、低气味聚丙烯复合材料。3、采用多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的挤出机，挤出机包括机筒、螺杆和机头，所述机筒依次由输送段、多级萃取熔融段和塑化段组成；沿螺杆旋进方向的所述输送段中设置有主喂料口、所述多级萃取熔融段由至少三个萃取熔融小段组成，与所述输送段相连的萃取熔融小段的尾端设置有真空口，相邻两个萃取熔融小段的尾、首端依次设置真空口和侧喂料口、所述塑化段中设置有真空口。优选的，所述输送段的温度沿螺杆旋进方向在60-100℃内递增；所述多级萃取熔融段的温度沿螺杆旋进方向在160-200℃内递增，但设置侧喂料口处的温度均为170℃；所述塑化段的温度沿螺杆旋进方向在200-230℃内递增。优选的，所述真空口真空度均在-0.08MPa以下。优选的，所述螺杆的转速为300-420rpm。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种采用多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的方法及装置，在制备过程中，首先优化各类萃取剂的使用顺序，并在使用各类萃取剂时控制使用温度，然后采用多级定向萃取，再结合真空抽提，最终实现分阶段定向去除复合材料中有害有机化合物，有效避免了各类萃取剂的相互影响或干扰，也避免了一种萃取剂萃取作用单一，效率不高的问题。其中，在交换使用酸碱性萃取剂前，先通过中性萃取剂对前面所使用的萃取剂进行中和处理，有效避免了酸碱性不同的萃取剂的相互作用，提升了各类萃取剂的萃取效率，且分类萃取，可以针对某一类或某几类低分子挥发物进行定向萃取，因为不同的低分子物在不同的萃取剂中的溶解度不一样，在短时间的萃取过程中，必须使低分子物能很好的溶解到萃取剂中，才能起到良好的萃取效果，从而将整体萃取效率提高。采用多级定向萃取，不仅萃取效果好，而且用量也小，对基体材料性能的影响也小，适用范围广。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为本专利技术中多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的挤出机的示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。图1为本专利技术中多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的挤出机的示意图，图中主要展示该挤出机中机筒的组成构造，机筒依次由输送段(1-2区)、多级萃取熔融段(3-12区)和塑化段(13-15区)组成；沿螺杆旋进方向的输送段首端设置有主喂料口、多级萃取熔融段由三个萃取熔融小段(分别为3-4区、5-8区、9-12区)组成，与输送段相连的萃取熔融小段(3-4区)的尾端设置有真空口1，萃取熔融小段(5-8区)的首端设置有侧喂料口1，尾端设置有真空口2，萃取熔融小段(9-12区)的首端设置有侧喂料口2，尾端设置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采用多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的方法，所述方法如下：将用于制备所述聚丙烯复合材料的各组分混匀后，加入挤出机，挤出后冷却固化、干燥即可，其特征在于，在所述挤出机中熔融时依次通过萃取剂A、萃取剂B和萃取剂C定向萃取，每次萃取后结合真空抽提去除所述聚丙烯复合材料中有害有机化合物；所述萃取剂A为酸性萃取剂，所述萃取剂B为中性萃取剂，所述萃取剂C为碱性萃取剂，或所述萃取剂A为碱性萃取剂，所述萃取剂B为中性萃取剂，所述萃取剂C为酸性萃取剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种采用多级定向萃取法制备低VOC、低气味聚丙烯复合材料的方法，所述方法如下：将用于制备所述聚丙烯复合材料的各组分混匀后，加入挤出机，挤出后冷却固化、干燥即可，其特征在于，在所述挤出机中熔融时依次通过萃取剂A、萃取剂B和萃取剂C定向萃取，每次萃取后结合真空抽提去除所述聚丙烯复合材料中有害有机化合物；所述萃取剂A为酸性萃取剂，所述萃取剂B为中性萃取剂，所述萃取剂C为碱性萃取剂，或所述萃取剂A为碱性萃取剂，所述萃取剂B为中性萃取剂，所述萃取剂C为酸性萃取剂。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性萃取剂为羧酸、磺酸或有机磷酸；所述中性萃取剂为醇类、酮类、醚类、酯类、醛类或烃类；所述碱性萃取剂为伯胺、仲胺、叔胺或季胺。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述酸性萃取剂为一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸、环烷酸、叔碳酸、混合脂肪酸、十二烷基苯磺酸钠、甲磺酸、乙磺酸、单磷酸、二磷酸、磷酸单酯或次磷酸中的至少一种；所述中性萃取剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、丙酮、丁酮、戊酮、苯丙酮、二乙基醚、二异丙基醚、二丁基醚、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丁醛、苯甲醛或糠醛中的至少一种；所述碱性萃取剂为甲基胺、乙基胺、丙基胺、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、三甲基胺、三乙基胺或三丙基胺中的至少一种。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按质量份计，制备所述聚丙烯复合材料的各组分为：55-98份聚丙烯树脂、0-20份填料、0.5-20份功能助剂、0.2-1份加工热稳定剂、...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小林，周雷，陈健，叶淑英，吕强，肖利群，胡志，苏俊业，徐旭，付莉红，李福顺，唐良忠，刘罡，
申请(专利权)人：重庆科聚孚工程塑料有限责任公司，中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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