一种低气味易脱模聚丙烯材料及其制备方法及应用技术

本申请涉及高分子材料技术领域，具体公开了一种低气味易脱模聚丙烯材料及其制备方法及应用。低气味易脱模聚丙烯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚丙烯60

【技术实现步骤摘要】
一种低气味易脱模聚丙烯材料及其制备方法及应用


[0001]本申请涉及高分子材料
，更具体地说，它涉及一种低气味易脱模聚丙烯材料及其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯因其具有良好的加工性能和物理、力学、化学性能而获得广泛应用，是目前增长速度最快的通用型热塑性塑料。近年来，将聚丙烯经过填充、增强、共混改性后得到的聚丙烯复合材料作为原料，制作汽车零部件已成为其主要的应用领域之一。例如使用今年刚刚改性的聚丙烯制作汽车保险杠、仪表台板、方向盘等。因汽车零部件种类繁多，结构复杂，每种部件采用不同的聚丙烯材料，会大大提高仓储运输成本，且不利于连续稳定生产，而多种部件采用一种聚丙烯生产，则存在因结构复杂，脱模出现顶白、拉模等问题，因此急需一种既能脱模效果优秀的聚丙烯材料。
[0003]对于聚丙烯加工过程中的顶白、拉模等脱模不良的问题，可以通过工艺及模具调整进行改善，但鉴于模具调整及工艺调整存在周期过长，影响制件尺寸和重量的问题，也可以采用脱模剂改善脱模情况，脱模剂原理是脱模剂在注塑过程中会从材料中析出至材料表面，在材料表面形成一层薄膜，使材料与模具制件有润滑作用，进而提高脱模效果。
[0004]现有技术中，申请号为2014108342242的中国专利技术专利申请文件，公开了一种汽车内饰用聚丙烯塑料，按质量含量比计，包括聚丙烯55
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65％、聚乙烯0
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5％、乙烯
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辛烯共聚物10
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20％、滑石粉20
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25％、助剂1
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4％，助剂包括耐刮擦剂、油酸酰胺、芥酸酰胺以及硬脂酸锌。
[0005]上述聚丙烯材料中使用油酸酰胺、芥酸酰胺作为脱模剂，但油酸酰胺和芥酸酰胺不耐高温，在220℃就开始分解，而聚丙烯的加工温度为180
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230℃，即在聚丙烯加工过程中，芥酸酰胺和油酸酰胺已经开始分解，分解的芥酸酰胺和油酸酰胺会释放出小分子物质，影响基布材料的气味和VOC，而且油酸酰胺和芥酸酰胺的分解也会使得脱模效果减弱，影响材料的物理性能。

技术实现思路

[0006]为了提高聚丙烯材料的脱模效果，降低聚丙烯材料气味，本申请提供一种低气味易脱模聚丙烯材料及其制备方法及应用。
[0007]第一方面，本申请提供一种低气味易脱模聚丙烯材料，采用如下的技术方案：一种低气味易脱模聚丙烯材料，包括以下重量份的原料：聚丙烯60
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80份、乙烯
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辛烯共聚物3
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8份、滑石粉16
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25份、偶联剂1
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2份、抗氧剂0.1
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0.2份、分散剂0.2
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0.4份、热稳定剂0.3
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0.5份、脱模剂0.2
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0.5份，所述脱模剂为山嵛酸酰胺。
[0008]通过采用上述技术方案，山嵛酸酰胺作为脱模剂，其相对于芥酸酰胺，具有更高的起始分解温度，其分解温度高达250℃，高于聚丙烯的加工温度，避免小分子物质对气味与VOCs的影响，同时也改善了聚丙烯材料的脱模效果，使聚丙烯材料在注塑时，不易产生顶
白、发花、拉模现象。
[0009]可选的，所述低气味易脱模聚丙烯材料包括以下重量份的原料：聚丙烯75
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80份、乙烯
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辛烯共聚物3
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5份、填料22
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25份、偶联剂1
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1.5份、抗氧剂0.15
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0.2份、分散剂0.2
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0.3份、热稳定剂0.3
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0.4份、脱模剂0.2
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0.4份，所述脱模剂为山嵛酸酰胺。
[0010]通过采用上述技术方案，各原料用量更加精确，可选的，所述低气味易脱模聚丙烯材料还包括除味剂，除味剂与脱模剂的质量比为1
‑
2:0.3，所述除味剂为介孔材料。
[0011]芥酸酰胺作为脱模剂，受热时会分解产生气味小分子，通过使用山嵛酸酰胺作为脱模剂改善聚丙烯材料的气味，但聚丙烯本身在聚合及成型结算，及在制备过程中添加的一些助剂，会导致其挥发出VOCs气体，仍会产生一定的异味，通过采用上述技术方案，使用具有较高比表面积和孔容的介孔材料作为除味剂，使得VOCs不仅可以吸附在除味剂表面，还可以进入除味剂的孔道内，从而达到除味效果。
[0012]可选的，所述介孔材料的制法如下：将煤气化细渣在浓度为16
‑
20wt％的盐酸溶液中搅拌，过滤、洗涤、干燥，在600
‑
650℃下煅烧，制得介孔材料。
[0013]一般介孔材料具有尖锐棱角，对聚丙烯基体分子量破坏较大，除味效果有待提升，另外亲水性介孔材料与聚丙烯相容性不佳，难以在聚丙烯材料中分散均匀，从而影响聚丙烯材料的力学强度，通过采用上述技术方案，利用煤气化细渣作为多孔材料的主要材料，其经过酸浸后，去除煤气化细渣中的金属氧化物，孔隙被留在金属氧化物原来的位置上，然后经煅烧除碳，从而形成具有丰富孔隙结构且表面粗糙的球形硅质介孔材料，粗糙的表面结构增加了介孔材料与聚丙烯之间的界面粘结强度，使得聚丙烯材料能够承受较大的拉伸荷载而不破坏，改善了其拉伸强度，介孔材料属于非晶态材料，具有较高的反应活性，因此能提高介孔材料与聚丙烯的结合能力，提高力学强度；而且制成的介孔材料具有规则的球形结构，不易引起应力集中，在聚丙烯材料中分散均匀，提高了介孔材料与聚丙烯材料的接触面积，提高了除味效率和VOCs的逸散难度，另外其特殊的球形结构，对聚丙烯分子链的破坏小，不易将聚丙烯分子链切断而形成易挥发的VOCs，从而增强除味效果。
[0014]可选的，所述介孔材料经过以下预处理：将疏水型二氧化硅、碳化锆分散于乙醇中，超声均匀，与氧化石墨烯水溶液混合，制得悬浊液；向悬浊液中加入浓度为2
‑
5wt％的PDMS的环己烷溶液，混匀后，制成喷涂液；将喷涂液均匀喷洒在介孔材料上，60
‑
70℃下真空干燥，然后在高纯氮气下，升温至280
‑
300℃，热处理2
‑
3h，冷却。
[0015]介孔材料的多孔结构具有亲水吸湿性，在吸收挥发性小分子和有机化合物的同时，不可避免的会连通周围存在的水分一并吸附，从而可能造成材料在后续成型加工是表面出现流纹、水花、银丝等较为严重的加工问题，通过采用上述技术方案，利用PDMS(聚二甲基硅氧烷)的环己烷溶液，将疏水型二氧化硅、碳化锆和氧化石墨烯负载于介孔材料上，经热还原后，氧化石墨烯的含氧官能团被部分消除，亲水基团减少，接触角增大，疏水性增强，吸湿性降低，表面富集疏水二氧化硅、碳化锆和石墨烯的介孔材料，表面粗糙度增大，疏水二氧化硅和碳化锆本身具有良好的疏水性，同时与石墨烯形成分层粗糙结构，降低了表面
能，进一步提升疏水性，同时分层粗糙结构，能进一步改善介孔材料的除味效果。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低气味易脱模聚丙烯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚丙烯60
‑
80份、乙烯
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辛烯共聚物3
‑
8份、滑石粉16
‑
25份、偶联剂1
‑
2份、抗氧剂0.1
‑
0.2份、分散剂0.2
‑
0.4份、热稳定剂0.3
‑
0.5份、脱模剂0.2
‑
0.5份，所述脱模剂为山嵛酸酰胺。2.根据权利要求1所述的低气味易脱模聚丙烯材料，其特征在于：所述低气味易脱模聚丙烯材料包括以下重量份的原料：聚丙烯75
‑
80份、乙烯
‑
辛烯共聚物3
‑
5份、填料22
‑
25份、偶联剂1
‑
1.5份、抗氧剂0.15
‑
0.2份、分散剂0.2
‑
0.3份、热稳定剂0.3
‑
0.4份、脱模剂0.2
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0.4份，所述脱模剂为山嵛酸酰胺。3.根据权利要求1所述的低气味易脱模聚丙烯材料，其特征在于，所述低气味易脱模聚丙烯材料还包括除味剂，除味剂与脱模剂的质量比为1
‑
2:0.3，所述除味剂为介孔材料。4.根据权利要求3所述的低气味易脱模聚丙烯材料，其特征在于，所述介孔材料的制法如下：将煤气化细渣在浓度为16
‑
20wt%的盐酸溶液中搅拌，过滤、洗涤、干燥，在600
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650℃下煅烧，制得介孔材料。5.根据权利要求4所述的低气味易脱模聚丙烯材料，其特征在于，所述介孔材料经过以下预处理：将疏水型二氧化硅、碳化锆分散于乙醇中，超声均匀，与氧化石墨烯水溶液混合，制得悬浊液；向悬浊液中加入浓度为2
‑
5wt%的PDMS的环己烷溶液，混匀后，制成喷涂液；将喷涂液均匀喷洒在介孔材料上，60
‑
70℃下真空干燥，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉泽，
申请(专利权)人：青岛国恩科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：