專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低氣味、低揮發(fā)份的聚丙烯復(fù)合材料，更具體是涉及通過(guò)添加一種能有效抑制聚丙烯復(fù)合材料中難聞氣味、降低聚丙烯復(fù)合材料中揮發(fā)份的氣味抑制劑，從而制備出一種低氣味、低揮發(fā)份的聚丙烯復(fù)合材料。本發(fā)明還涉及該復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于聚丙烯材料工程化改性技術(shù)的快速發(fā)展，因此，其在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。然而，作為工程化聚丙烯材料在汽車(chē)領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成部分，由工程化聚丙烯材料制成的各種汽車(chē)內(nèi)飾制件，雖然其在各方面的使用性能上均能符合相應(yīng)要求，但是由于這些材料在不同程度上都會(huì)釋放出含某些難聞氣味或?qū)θ梭w健康有害的揮發(fā)份物質(zhì)，因此受到了消費(fèi)者越來(lái)越多的質(zhì)疑。而且，隨著人們環(huán)保健康意識(shí)不斷地增強(qiáng)，聚丙烯材料在這一方面所受到的挑戰(zhàn)將會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。為此，為了進(jìn)一步拓展聚丙烯材料在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，必須尋找到一個(gè)有效途徑以制備出低氣味、甚至無(wú)氣味的低揮發(fā)份聚丙烯材料。
通常，人們認(rèn)為，聚丙烯材料中的刺激性氣味或其他對(duì)人體有害的揮發(fā)份物質(zhì)是由于以下幾個(gè)方面造成的。首先，在聚丙烯樹(shù)脂基體合成過(guò)程中使用的催化劑體系含有一些帶有刺激性異味的化合物，如酯類(lèi)化合物或烷烴類(lèi)化合物。這類(lèi)化合物在樹(shù)脂聚合完成之后不可能完全去除，它們殘留在聚丙烯樹(shù)脂當(dāng)中，從而使得聚丙烯材料帶有刺激性異味。其次，在聚丙烯樹(shù)脂基體進(jìn)行改性加工的過(guò)程當(dāng)中，聚丙烯樹(shù)脂在熔融的狀態(tài)下或多或少會(huì)產(chǎn)生某些降解的低分子化合物，如酮類(lèi)、醛類(lèi)化合物。這些物質(zhì)部分停留在改性后的材料當(dāng)中，在制件的使用過(guò)程中逐步散發(fā)出刺激性的氣味或其他對(duì)人體有害的揮發(fā)份物質(zhì)。再次，改性聚丙烯材料中所添加的一些填料組分，如滑石粉，它們同樣會(huì)帶有某些刺激性氣味或其他對(duì)人體有害的揮發(fā)份物質(zhì)。最后，改性聚丙烯材料中所添加的某些穩(wěn)定劑也帶有一定的刺激性異味。
圍繞著上述幾方面的因素，人們做了不少工作，所涉及的基本方法無(wú)外乎物理吸附及化學(xué)反應(yīng)兩大類(lèi)。
化學(xué)反應(yīng)方法是指在材料配方當(dāng)中加入能和這些釋放出氣味的小分子或其他對(duì)人體有害的揮發(fā)份物質(zhì)反應(yīng)的添加劑，通過(guò)這些添加劑和小分子之間的反應(yīng)產(chǎn)生分子量較大、在正常使用熱環(huán)境下，如小于100℃，不會(huì)從材料中揮發(fā)出來(lái)的另一種化合物，從而達(dá)到消除異味的效果。雖然這種方法所涉及的反應(yīng)極其復(fù)雜，但由于這種方法理論上可以控制不影響材料的其他性能，因此近年來(lái)逐步引起了人們的興趣。
Rifi等在美國(guó)專(zhuān)利USP.4,851,499中指出了，在等規(guī)聚丙烯樹(shù)脂聚合過(guò)程當(dāng)中會(huì)有催化劑體系中酯類(lèi)化合物，如苯甲酸乙酯的殘留物，這類(lèi)殘留物本身是一些帶有刺激性異味的化合物。對(duì)于去除聚丙烯樹(shù)脂基體所含有的這些物質(zhì)，他提出的方法是采用一種酯化甘油酯類(lèi)化合物、一種環(huán)氧類(lèi)化合物、一種一元醇或是多元醇類(lèi)化合物、一種脂肪酸酯類(lèi)化合物或是上述幾種化合物的混合物，通過(guò)將上述化合物和聚丙烯樹(shù)脂熔融擠出，在擠出的過(guò)程當(dāng)中使這些化合物和帶有異味的酯類(lèi)殘留物進(jìn)行酯交換反應(yīng)形成另一些大分子的化合物固定在樹(shù)脂當(dāng)中，從而達(dá)到去除氣味、降低揮發(fā)份物質(zhì)的目的。
Fukui等在美國(guó)專(zhuān)利USP.5,109,056中提到了在聚丙烯樹(shù)脂聚合過(guò)程當(dāng)中有關(guān)催化劑體系里存在的另一種媒介，烷烴類(lèi)化合物。這類(lèi)化合物的殘留物也會(huì)對(duì)聚丙烯材料的氣味產(chǎn)生影響。他提出的解決方案是采用高溫?cái)D出造粒的方法，并且在擠出的過(guò)程當(dāng)中采用抽真空的方式，最后再對(duì)造好的粒子進(jìn)行高溫烘燥，以此對(duì)這些殘留物進(jìn)行物理脫除。
Burch等在美國(guó)專(zhuān)利USP.5,041,483中提到了使用一種松香酯的方法來(lái)解決聚丙烯材料在改性受熱過(guò)程當(dāng)中裂解出的帶刺激性異味的揮發(fā)份小分子。
Abe等在美國(guó)專(zhuān)利USP5,023,286中提出了使用一種氧化鋅、二氧化鈦和水的混合物來(lái)解決改性聚丙烯材料中添加的滑石粉的氣味或其他對(duì)人體有害的揮發(fā)份物質(zhì)問(wèn)題。
Yui等在美國(guó)專(zhuān)利USP4,080,359中采用一種烷基3，5-二-特-丁基-4-羥基-羧化肉桂酸和二烷基硫代二丙酸鹽醋酸鹽混合物的方法來(lái)解決改性聚丙烯材料當(dāng)中所添加的一些穩(wěn)定劑所帶來(lái)的氣味問(wèn)題。
上述這些方法，從某些角度上來(lái)說(shuō)，對(duì)降低聚丙烯材料的氣味、減少材料中揮發(fā)份物質(zhì)均具有不同程度的解決。然而，作為汽車(chē)內(nèi)飾制件使用的聚丙烯材料而言，其在改性過(guò)程所要考慮的有關(guān)上述問(wèn)題的因素不僅僅是其中某個(gè)別的因素。首先，解決這類(lèi)改性聚丙烯材料氣味及其他揮發(fā)份物質(zhì)的根本出發(fā)點(diǎn)當(dāng)然必須考慮到聚丙烯樹(shù)脂基體自身在聚合過(guò)程當(dāng)中的一些帶有刺激性異味的殘留物問(wèn)題；其次，這類(lèi)改性聚丙烯材料都必須經(jīng)過(guò)熔融擠出造粒，因此要考慮到擠出造粒過(guò)程中的熱裂解小分子問(wèn)題；再次，所添加礦物組分的氣味及揮發(fā)份物質(zhì)問(wèn)題也必須顧及；最后，這類(lèi)聚丙烯材料的熱氧老化要求通常也很高，因此必須添加相應(yīng)的穩(wěn)定劑體系，而此又必須考慮到穩(wěn)定劑組分中所可能帶來(lái)的某些氣味問(wèn)題。上述的各種方法都是側(cè)重對(duì)其中某個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，因此并不能解決所有各個(gè)方面產(chǎn)生氣味或其他對(duì)人體有害的揮發(fā)份物質(zhì)的問(wèn)題。
物理吸附從理論上來(lái)說(shuō)，可以對(duì)任何產(chǎn)生氣味或其他揮發(fā)份的小分子進(jìn)行吸附，因此有可能對(duì)產(chǎn)生這一問(wèn)題的各個(gè)方面都有一個(gè)理想的效果。然而，傳統(tǒng)的物理吸附方法通常只能是采用活性炭作為吸附劑，通過(guò)活性炭中的微孔對(duì)高分子材料中釋放出氣味的小分子起到吸附作用，從而降低材料的氣味或其他對(duì)人體有害的揮發(fā)份物質(zhì)。這種方法不可避免會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題。首先，由于活性炭自身為黑色的顏色，所以只能在黑色材料中使用。其次，活性炭添加量對(duì)材料的力學(xué)性能影響極大。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)材料在添加了活性炭作為吸附劑之后，由于活性炭中的微孔孔徑大小分布不均，差異極大，最大的孔徑大到1000埃左右，因此往往將同時(shí)添加的其他中等分子量添加劑一起吸附，這樣又影響了材料的其他特性，如熱氧穩(wěn)定性等。因此，這種方法實(shí)用價(jià)值不大。
為此，如果能找到一種能有效吸附產(chǎn)生氣味或其他揮發(fā)份的小分子，同時(shí)又沒(méi)有活性炭上述缺陷的吸附材料，則能開(kāi)發(fā)出一種能充分考慮到上述各方面因素的，全面解決上述各種氣味問(wèn)題的低氣味或是無(wú)氣味的低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低氣味的聚丙烯材料，更具體是涉及通過(guò)添加一種能有效降低聚丙烯材料氣味的氣味去除劑，從而制備出一種低氣味、低揮發(fā)份的聚丙烯材料。同時(shí)，本發(fā)明再一目的是提供一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯材料的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯材料，在聚丙烯復(fù)合材料中加入一種氣味去除劑，由以下重量配比的原料配制成(％)聚丙烯 55-95滑石粉 0-40細(xì)孔硅膠0.5-5增韌劑poe 0-10熱穩(wěn)定劑DSTP0.1-1.0熱穩(wěn)定劑31140.1-1.0熱穩(wěn)定劑618 0.1-0.5其中，所述的聚丙烯為高結(jié)晶均聚丙烯或嵌段共聚丙烯中的一種或其組合，其中嵌段共聚丙烯的共聚單體常見(jiàn)為乙烯，其含量在4-10mol％的范圍內(nèi)，聚丙烯的熔體流動(dòng)速率(230℃×2.16kg)為5-50g/10min，所述的高結(jié)晶聚丙烯的結(jié)晶度在70％以上，等規(guī)度大于99％；所述的細(xì)孔硅膠粉體粒徑大于800目，細(xì)孔硅膠微孔孔徑為20-30埃；增韌劑poe為一種乙烯-辛烯的共聚物；在上述方案基礎(chǔ)上，所述的聚丙烯用量為50-90％，熔體流動(dòng)速率(230℃×2.16kg)為5-30g/10min。
在上述方案基礎(chǔ)上，所述的滑石粉粒徑為1-10微米。
所述的增韌劑poe為一種乙烯-辛烯的共聚物，密度為0.88-0.90g/cm3，熔融指數(shù)為1-50g/10min。
所述的熱氧穩(wěn)定劑3114為Ciba公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為Irganox3114，化學(xué)名稱(chēng)為3，5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯。
所述的熱氧穩(wěn)定劑618為GE公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為Weston 618，化學(xué)名稱(chēng)為雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯。
所述的熱氧穩(wěn)定劑DSTP為英國(guó)ICE公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為NegonoxDSTP，化學(xué)名稱(chēng)為硫代二丙酸十八酯。熱氧穩(wěn)定劑DSTP化學(xué)名稱(chēng)為硫代二丙酸十八酯。
本發(fā)明一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料，其制備方法如下(1)按上述組份的重量配比秤取原料；(2)將聚丙烯、滑石粉、細(xì)孔硅膠、熱穩(wěn)定劑DSTP、熱穩(wěn)定劑3114、熱穩(wěn)定劑618在高速混合器中干混3-5分鐘；(4)將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
本發(fā)明的機(jī)理是在聚丙烯材料的基礎(chǔ)配方中加入一種氣味去除劑，這種氣味去除劑能夠有效地降低聚丙烯材料的氣味，減少材料中的揮發(fā)份。如加入的氣味去除劑為一種微孔孔徑在20-30埃、細(xì)度在800-6000目的細(xì)孔硅膠材料。通過(guò)細(xì)孔硅膠孔徑大小特定且分布均勻的微孔，可以有效降低聚丙烯材料的氣味，并且同時(shí)不對(duì)材料中同時(shí)添加的其他中等分子量添加劑起吸附作用，從而對(duì)材料的其他特性，如熱氧穩(wěn)定性等不會(huì)產(chǎn)生影響；另一方面，通過(guò)對(duì)細(xì)孔硅膠細(xì)度的控制，從而消除了細(xì)孔硅膠的添加對(duì)材料力學(xué)性能，特別是沖擊性能的影響。
本發(fā)明采用一種多組分的氣味去除體系，這種穩(wěn)定劑體系能夠有效地降低聚丙烯材料的氣味、減少材料中的揮發(fā)份物質(zhì)，從而制備出一種低氣味、低揮發(fā)份的聚丙烯復(fù)合材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明使用了有效的氣味去除體系，所制得復(fù)合材料具有低氣味、低揮發(fā)份的特性。
2、本發(fā)明所制得的低氣味的聚丙烯復(fù)合材料在保證材料低氣味、低揮發(fā)份特性的同時(shí)，材料的各項(xiàng)物理力學(xué)性能優(yōu)異。
3、本發(fā)明提出的低氣味、低揮發(fā)份的聚丙烯復(fù)合材料的制備工藝簡(jiǎn)單、成本低。
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
在實(shí)施例及對(duì)比例復(fù)合材料配方中，聚丙烯為不同流動(dòng)性的高結(jié)晶均聚丙烯和嵌段共聚丙烯，用量為50-90％。其中嵌段共聚丙烯的共聚單體常見(jiàn)為乙烯，其含量在4-10mol％的范圍內(nèi)，聚丙烯的熔體流動(dòng)速率(230℃×2.16kg)為5-50g/10min，更為常用為5-30g/10min，高結(jié)晶聚丙烯的結(jié)晶度在70％以上，等規(guī)度大于99％；所述的滑石粉粒徑范圍為1-10微米；所述的細(xì)孔硅膠粉體粒徑要求大于800目，細(xì)孔硅膠微孔孔徑為20-30埃；所述的增韌劑poe為一種乙烯-辛烯的共聚物，密度為0.88-0.90g/cm3，熔融指數(shù)為1-50g/10min；熱氧穩(wěn)定劑3114為Ciba公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為Irganox 3114，化學(xué)名稱(chēng)為3，5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯；熱氧穩(wěn)定劑618為GE公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為Weston 618，化學(xué)名稱(chēng)為雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯；熱氧穩(wěn)定劑DSTP為英國(guó)ICE公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為NegonoxDSTP，化學(xué)名稱(chēng)為硫代二丙酸十八酯。
實(shí)施例1將聚丙烯53.65％、滑石粉40％、細(xì)孔硅膠5％、熱穩(wěn)定劑DSTP 0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例2將聚丙烯55.65％、滑石粉40％、細(xì)孔硅膠3％、熱穩(wěn)定劑DSTP 0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例3將聚丙烯56.65％、滑石粉40％、細(xì)孔硅膠2％、熱穩(wěn)定劑DSTP 0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例4將聚丙烯57.65％、滑石粉40％、細(xì)孔硅膠1％、熱穩(wěn)定劑DSTP 0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例5將聚丙烯96.65％、細(xì)孔硅膠2％、熱穩(wěn)定劑DSTP 0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例6將聚丙烯91.65％、細(xì)孔硅膠2％、增韌劑POE5％、熱穩(wěn)定劑DSTP0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例7將聚丙烯92.65％、細(xì)孔硅膠2％、增韌劑POE4％、熱穩(wěn)定劑DSTP0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為～區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例8將聚丙烯93.65％、細(xì)孔硅膠2％、增韌劑POE3％、熱穩(wěn)定劑DSTP0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例9將聚丙烯94.65％、細(xì)孔硅膠2％、增韌劑POE2％、熱穩(wěn)定劑DSTP0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
對(duì)比例1將聚丙烯98.65％、熱穩(wěn)定劑DSTP 0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
對(duì)比例2將聚丙烯58.65％、滑石粉40％、熱穩(wěn)定劑DSTP 0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
對(duì)比例3將聚丙烯56.65％、滑石粉40％、活性炭2％、熱穩(wěn)定劑DSTP 0.9％、熱穩(wěn)定劑3114 0.3％、熱穩(wěn)定劑618 0.15％在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
性能評(píng)論方式及實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)將按上述方法完成造粒的粒子材料事先在90～100℃的鼓風(fēng)烘箱中干燥2～3小時(shí)，然后再將干燥好的粒子材料在注射成型機(jī)上進(jìn)行注射成型制樣。
拉伸性能測(cè)試按ISO 527-2進(jìn)行，試樣尺寸為150*10*4mm，拉伸速度為50mm/min；彎曲性能測(cè)試按ISO 178進(jìn)行，試樣尺寸為80*10*4mm，彎曲速度為2mm/min，跨距為64mm；簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度按ISO 179進(jìn)行，試樣尺寸為80*6*4mm，缺口深度為試樣厚度的三分之一；熱變形溫度按ISO 75進(jìn)行，試樣尺寸為120*10*3.0mm，載荷為1.8MPa；材料的熱氧老化性能按IS04577進(jìn)行，試樣尺寸為50*10*10mm，測(cè)試溫度為150℃；材料的氣味特性按德國(guó)大眾汽車(chē)公司PV3900進(jìn)行測(cè)試，試樣質(zhì)量為40~60g，容器容量大小為1升；材料有機(jī)化合物揮發(fā)份按自定義標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，試樣質(zhì)量為10，放置溫度為100℃，放置時(shí)間為16小時(shí)。
材料的綜合力學(xué)性能通過(guò)測(cè)試所得的拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長(zhǎng)率，彎曲模量，熱變性溫度以及沖擊強(qiáng)度的數(shù)值進(jìn)行評(píng)判；材料的熱氧老化性能根據(jù)按標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)定的耐熱氧老化時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行評(píng)判時(shí)間越長(zhǎng)，材料的耐熱氧老化性能越好；材料的氣味特性根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為1級(jí)無(wú)氣味，2級(jí)有氣味，但無(wú)干擾性氣味，3級(jí)有明顯氣味，但無(wú)干擾性氣味，4級(jí)有干擾性氣味，5級(jí)有強(qiáng)烈干擾性氣味，6級(jí)有不能忍受的氣味；材料有機(jī)化合物揮發(fā)份根據(jù)公式揮發(fā)份％＝(材料初始質(zhì)量-材料在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下放置后的質(zhì)量)/材料初始質(zhì)量*100％，進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算所得的數(shù)值越高表示材料有機(jī)化合物揮發(fā)份越大，反之則越小。
實(shí)施例1-10及對(duì)比例1-7的配方及各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下各表表1實(shí)施例1-4配方及材料性能表
表2實(shí)施例5-9配方及材料性能表
表3對(duì)比例1-3配方及材料性能表
從實(shí)施例1-4及5-9同對(duì)比例1、2的對(duì)比可以看到，細(xì)孔硅膠材料對(duì)材料氣味特性的影響。細(xì)孔硅膠材料的添加使得PP材料的氣味顯著降低，同時(shí)材料中有機(jī)化合物揮發(fā)物的含量也有不同程度的減少。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生說(shuō)明細(xì)孔硅膠材料對(duì)產(chǎn)生氣味的揮發(fā)物具有良好的吸附效果。細(xì)孔硅膠材料中分布的均勻的超細(xì)微孔能很好的將這些產(chǎn)生氣味的揮發(fā)物牢牢地錨固在微孔當(dāng)中，所以表現(xiàn)出PP材料良好的氣味特性和有機(jī)揮發(fā)物含量低的特性。
從實(shí)施例1-4還可以看出細(xì)孔硅膠的添加量控制在2％左右最為適宜。此時(shí)，材料不僅具備良好的氣味特性和有機(jī)揮發(fā)物含量低的特性，同時(shí)材料的基本物理力學(xué)性能也好。
從實(shí)施例5-9可以看到，PP材料在添加了細(xì)孔硅膠材料作為氣味去除劑之后，若需要對(duì)PP材料進(jìn)行進(jìn)一步的增韌處理的話，則通過(guò)添加適量的增韌劑poe則可。
通過(guò)實(shí)施例2與對(duì)比例3的對(duì)比，說(shuō)明傳統(tǒng)吸附劑活性炭雖然同樣可降低PP材料的氣味特性，但其對(duì)材料的基本物理力學(xué)性能的影響極大，基本無(wú)實(shí)用價(jià)值。同時(shí)由于活性炭當(dāng)中的微孔孔徑大小相差極大，最大孔徑可以達(dá)到1000埃，因此，在PP材料的熔融擠出過(guò)程中，可能大部分所添加的中等分子量的穩(wěn)定劑等各種助劑也同時(shí)被吸附，造成材料的其他物理化學(xué)特性也損失極大。這通過(guò)表3對(duì)比例3的耐熱氧老化性能與其它各實(shí)施例與對(duì)比例的耐熱氧老化性能的對(duì)比可以清楚看到。
權(quán)利要求
1.一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，在聚丙烯復(fù)合材料中加入一種氣味去除劑，由以下重量配比的原料配制成(％)聚丙烯55-95滑石粉0-40細(xì)孔硅膠 0.5-5增韌劑poe 0-10熱穩(wěn)定劑DSTP 0.1-1.0熱穩(wěn)定劑3114 0.1-1.0熱穩(wěn)定劑618 0.1-0.5其中，所述的聚丙烯為高結(jié)晶均聚丙烯或嵌段共聚丙烯中的一種或其組合，其中嵌段共聚丙烯的共聚單體常見(jiàn)為乙烯，其含量在4-10mol％的范圍內(nèi)，聚丙烯的熔體流動(dòng)速率(230℃×2.16kg)為5-50g/10min，所述的高結(jié)晶聚丙烯的結(jié)晶度在70％以上，等規(guī)度大于99％；所述的細(xì)孔硅膠粉體粒徑大于800目，細(xì)孔硅膠微孔孔徑為20-30埃；增韌劑poe為一種乙烯-辛烯的共聚物；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，聚丙烯用量為50-90％，熔體流動(dòng)速率(230℃×2.16kg)為5-30g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的滑石粉粒徑為1-10微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的增韌劑poe為一種乙烯-辛烯的共聚物，密度為0.88-0.90g/cm3，熔融指數(shù)為1-50g/10min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的熱氧穩(wěn)定劑3114化學(xué)名稱(chēng)為3，5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的熱氧穩(wěn)定劑618化學(xué)名稱(chēng)為雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的熱氧穩(wěn)定劑DSTP化學(xué)名稱(chēng)為硫代二丙酸十八酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的一種低氣味、低揮發(fā)份聚丙烯復(fù)合材料，其制備方法如下(1)按權(quán)利要求1的組份重量配比秤取原料；(2)將聚丙烯、滑石粉、細(xì)孔硅膠、熱穩(wěn)定劑DSTP、熱穩(wěn)定劑3114、熱穩(wěn)定劑618在高速混合器中干混3-5分鐘；(3)將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200～210℃，二區(qū)210～220℃，三區(qū)210～220℃，四區(qū)205～215℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低氣味、低揮發(fā)份的聚丙烯復(fù)合材料，其組成(按重量％計(jì))為聚丙烯55－95％，滑石粉0－40％，細(xì)孔硅膠0.5－5％，增韌劑poe0－10％，熱穩(wěn)定劑DSTP 0.1－1.0％，熱穩(wěn)定劑3114 0.1－1.0％，熱穩(wěn)定劑618 0.1－0.5％。其制備方法是將聚丙烯、滑石粉、細(xì)孔硅膠、增韌劑、熱穩(wěn)定劑DSTP、熱穩(wěn)定劑3114、熱穩(wěn)定劑618組成的混合物置于雙螺桿擠出機(jī)經(jīng)熔融擠出，造粒。該復(fù)合材料具有制備工藝簡(jiǎn)單、成本低、各項(xiàng)物理化學(xué)綜合性能優(yōu)異、氣味特性?xún)?yōu)良等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08K5/00GK1727389SQ200510028339
公開(kāi)日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者翁永華, 張祥福, 周文 申請(qǐng)人:上海普利特復(fù)合材料有限公司