本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是一種低氣味聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚丙烯復(fù)合材料為了滿足汽車(chē)使用標(biāo)準(zhǔn)，需要添加礦物填料、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑等物質(zhì)。這些材料在擠出過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生易于揮發(fā)的小分子物質(zhì)，這些物質(zhì)是產(chǎn)生氣味的主要來(lái)源。通常消減氣味可以采取下面幾種措施：1、使用低氣味助劑；2、采用更為純凈的聚丙烯基材；3、加入氣味吸附劑，主要包括化學(xué)反應(yīng)和物理吸附等方法。負(fù)離子粉是一種容易采購(gòu)的天然極性礦物，是一種復(fù)雜的硼硅酸鹽，其晶體結(jié)構(gòu)，主要以硅氧四面體環(huán)狀晶型為主，硅氧四面體的頂角氧原子O6指向同一方向。硅氧四面體組成[Si6O18]12-六聯(lián)環(huán)，Mg2+與O2-及(OH)-組成層狀的水鎂石型結(jié)構(gòu)，三個(gè)MgO4(OH)-配位八面體與六聯(lián)環(huán)相接，各自共用硅氧四面體頂角上的一個(gè)O2-。三個(gè)配位八面體的交點(diǎn)，位于六聯(lián)環(huán)的中軸線上，被(OH)-占據(jù)。(BO3)3-三角形與配位八面體層共用一個(gè)O2-。由于組成六連環(huán)的硅氧四面體角頂定向，賦予這種負(fù)離子粉晶體自發(fā)極化效應(yīng)，宏觀表現(xiàn)為周?chē)嬖谟谰眯造o電場(chǎng)。使周?chē)目諝獍l(fā)生電離，產(chǎn)生大量的負(fù)離子，對(duì)聚丙烯材料中殘留的小分子、有機(jī)揮發(fā)物起氧化作用，可以有效的促進(jìn)其分子中氧基鏈的分離而加速其分解，進(jìn)而有效的降低聚丙烯的氣味。負(fù)離子粉表面有眾多極性基團(tuán)-羥基，表面特性呈親水疏油。超細(xì)粉末表面能大且與聚合物基質(zhì)不浸潤(rùn)從而極易凝聚，分散性差，為了使負(fù)離子粉末在PP熔體中有良好的潤(rùn)濕性和分散性，須對(duì)負(fù)離子粉末的表面進(jìn)行改性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種低氣味聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，利用改性負(fù)離子粉作為除氣味劑，通過(guò)電性中和、氧化還原、物理吸附等作用去除聚丙烯改性中產(chǎn)生的多種揮發(fā)性有機(jī)小分子。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種低氣味聚丙烯復(fù)合材料，由以下重量份的原材料組成：其中，改性負(fù)離子粉是負(fù)離子粉通過(guò)偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，所述負(fù)離子粉與偶聯(lián)劑的重量比為1：0.05-0.15。進(jìn)一步方案，所述聚丙烯樹(shù)脂為共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一種。進(jìn)一步方案，所述負(fù)離子粉為電氣石、蛋白石、奇才石、奇兵石、珊瑚化石、海藻炭、水炭中的至少一種；所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。進(jìn)一步方案，所述改性負(fù)離子粉的制備方法為：按重量比1:0.05-0.15稱取負(fù)離子粉與偶聯(lián)劑，置于三頸燒瓶中，以無(wú)水乙醇為溶劑，攪拌，于78℃下加熱回流2h，抽濾，分別用水、乙醇洗滌后，置于真空烘箱中烘干，研磨制得改性負(fù)離子粉。進(jìn)一步方案，所述增韌劑為乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的至少一種。進(jìn)一步方案，所述填充劑為滑石粉、碳酸鈣、硅灰石、云母中的至少一種。進(jìn)一步方案，所述抗氧劑為受阻酚類(lèi)抗氧劑、芳香族仲胺類(lèi)抗氧劑、亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑、硫醚類(lèi)抗氧劑中的至少一種。進(jìn)一步方案，所述光穩(wěn)定劑為羥基二苯甲酮類(lèi)光穩(wěn)定劑、肉桂酸酯光穩(wěn)定劑、草酰苯胺光穩(wěn)定劑中的至少一種。進(jìn)一步方案于，所述潤(rùn)滑劑選自硅酮粉、脂肪酸酯及其衍生物中的至少一種。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種低氣味聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)按重量比1:0.05-0.15稱取負(fù)離子粉與偶聯(lián)劑，置于三頸燒瓶中，以無(wú)水乙醇為溶劑，攪拌，于78℃下加熱回流2h，抽濾，分別用水、乙醇洗滌后，置于真空烘箱中烘干，研磨制得改性負(fù)離子粉；(2)將50-90份聚丙烯樹(shù)脂、5-15份增韌劑、0-30份填充劑、0.2-0.5份抗氧劑、0.1-0.4份光穩(wěn)定劑和0.3-0.6份的潤(rùn)滑劑一起加入到高速攪拌機(jī)中混合3-5min；(3)將步驟(2)中的物料經(jīng)過(guò)主喂料斗加入雙螺桿擠出機(jī)中，將1-5份步驟(1)中的改性負(fù)離子粉經(jīng)過(guò)第一段自然排氣口側(cè)邊加入，經(jīng)熔融、擠出、干燥制得低氣味聚丙烯復(fù)合材料；其中，擠出機(jī)料筒溫度為190-210℃、螺桿轉(zhuǎn)速為400-450r/min、主機(jī)轉(zhuǎn)速為18-20Hz，真空度為-0.06～0.08MPa。本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明中使用偶聯(lián)劑對(duì)負(fù)離子粉進(jìn)行改性，改善粉末的表面性能，使得粉末與聚丙烯基體結(jié)合良好，對(duì)機(jī)械性能影響小。2、本發(fā)明中使用的改性負(fù)離子粉，利用其周?chē)嬖谟谰眯造o電場(chǎng)，電離空氣持續(xù)的產(chǎn)生負(fù)離子，對(duì)聚丙烯材料中小分子揮發(fā)物起到電性中和、氧化還原反應(yīng)、物理吸附等作用，有效改善聚丙烯復(fù)合材料的氣味，滿足汽車(chē)內(nèi)飾的使用標(biāo)準(zhǔn)。3、本發(fā)明中使用的改性負(fù)離子粉主要是天然礦粉，原材料易于采購(gòu)，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效、吸附氣味持續(xù)性好，后續(xù)應(yīng)用十分廣泛，降低生產(chǎn)成本。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例一：本實(shí)施例中的低氣味聚丙烯復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成：具體制備方法包括以下步驟：(1)將100g電氣石與8g贅合型乳酸鈦鹽偶聯(lián)劑置于1000ml三頸燒瓶中，以無(wú)水乙醇為溶劑，攪拌，于78℃下加熱回流2h，抽濾，分別用水、乙醇洗滌后，置于真空烘箱中烘干，研磨制得改性電氣石粉；(2)將65份的共聚聚丙烯樹(shù)脂、8份增韌劑POE8137、20份滑石粉BHX-505、0.3份抗氧劑1076、0.2份光穩(wěn)定劑3808PP5和0.5份的潤(rùn)滑劑TR451一起加入到高速攪拌機(jī)中混合5min；(3)將步驟(2)中的物料經(jīng)過(guò)主喂料斗加入雙螺桿擠出機(jī)中，將5份步驟(1)中的改性電氣石粉經(jīng)過(guò)第一段自然排氣口側(cè)邊加入，經(jīng)熔融、擠出、干燥制得低氣味聚丙烯復(fù)合材料；其中，擠出機(jī)料筒溫度為190℃、螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min、主機(jī)轉(zhuǎn)速為18Hz，真空度為-0.06MPa。實(shí)施例二：本實(shí)施例中的低氣味聚丙烯復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成：具體制備方法包括以下步驟：(1)將100g蛋白石與5g硅烷偶聯(lián)劑置于1000ml三頸燒瓶中，以無(wú)水乙醇為溶劑，攪拌，于78℃下加熱回流2h，抽濾，分別用水、乙醇洗滌后，置于真空烘箱中烘干，研磨制得改性蛋白石粉；(2)將90份的共聚聚丙烯樹(shù)脂、5份增韌劑POE8842、0.3份抗氧劑1076、0.2份抗氧劑168、0.4份光穩(wěn)定劑5585和0.6份的潤(rùn)滑劑TM-2153一起加入到高速攪拌機(jī)中混合3min；(3)將步驟(2)中的物料經(jīng)過(guò)主喂料斗加入雙螺桿擠出機(jī)中，將1份步驟(1)中的改性蛋白石粉經(jīng)過(guò)第一段自然排氣口側(cè)邊加入，經(jīng)熔融、擠出、干燥制得低氣味聚丙烯復(fù)合材料；其中，擠出機(jī)料筒溫度為210℃、螺桿轉(zhuǎn)速為450r/min、主機(jī)轉(zhuǎn)速為20Hz，真空度為0.08MPa。實(shí)施例三：本實(shí)施例中的低氣味聚丙烯復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成：具體制備方法包括以下步驟：(1)將100g海藻炭與15g鋁酸酯偶聯(lián)劑置于1000ml三頸燒瓶中，以無(wú)水乙醇為溶劑，攪拌，于78℃下加熱回流2h，抽濾，分別用水、乙醇洗滌后，置于真空烘箱中烘干，研磨制得改性海藻炭粉；(2)將50份的共聚聚丙烯樹(shù)脂、15份增韌劑POE875L、15份滑石粉SK-7800、15份碳酸鈣NC-60、0.1份抗氧劑1010、0.1份抗氧劑168、0.1份光穩(wěn)定劑V703、0.3份潤(rùn)滑劑CaSt一起加入到高速攪拌機(jī)中混合3min；(3)將步驟(2)中的物料經(jīng)過(guò)主喂料斗加入雙螺桿擠出機(jī)中，將3份步驟(1)中的改性海藻炭粉經(jīng)過(guò)第一段自然排氣口側(cè)邊加入，經(jīng)熔融、擠出、干燥制得低氣味聚丙烯復(fù)合材料；其中，擠出機(jī)料筒溫度為200℃、螺桿轉(zhuǎn)速為450r/min、主機(jī)轉(zhuǎn)速為20Hz，真空度為0.04MPa。對(duì)比例一：本實(shí)施例中的低氣味聚丙烯復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成：具體制備方法包括以下步驟：(1)將65份的共聚聚丙烯樹(shù)脂、8份增韌劑POE8137、20份滑石粉BHX-505、0.3份抗氧劑1076、0.2份光穩(wěn)定劑3808PP5和0.5份的潤(rùn)滑劑TR451一起加入到高速攪拌機(jī)中混合5min；(2)將步驟(1)中的物料經(jīng)過(guò)主喂料斗加入雙螺桿擠出機(jī)中，將5份未改性的電氣石粉經(jīng)過(guò)第一段自然排氣口側(cè)邊加入，經(jīng)熔融、擠出、干燥制得低氣味聚丙烯復(fù)合材料；其中，擠出機(jī)料筒溫度為190℃、螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min、主機(jī)轉(zhuǎn)速為18Hz，真空度為-0.06MPa。對(duì)比例二：本實(shí)施例中的低氣味聚丙烯復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成：具體制備方法包括以下步驟：(1)將65份的共聚聚丙烯樹(shù)脂、8份增韌劑POE8137、20份礦粉BHX-505、0.3份抗氧劑1076、0.2份光穩(wěn)定劑5585和0.5份的潤(rùn)滑劑TR451一起加入到高速攪拌機(jī)中混合5min；(2)將步驟(1)中的物料經(jīng)過(guò)主喂料斗加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、擠出、干燥制得低氣味聚丙烯復(fù)合材料；其中，擠出機(jī)料筒溫度為190℃、螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min、主機(jī)轉(zhuǎn)速為18Hz，真空度為-0.06MPa。將上述實(shí)施例1、2、3以及對(duì)比例1、2制得的低氣味聚丙烯符合材料主要物性指標(biāo)根據(jù)相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、沖擊強(qiáng)度、氣味其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)結(jié)果如表1所示：表1實(shí)施例1-3及對(duì)比例1-2中低氣味聚丙烯復(fù)合材料主要物性指標(biāo)物理性能(ISO)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施例一實(shí)施例二實(shí)施例三對(duì)比例一對(duì)比例二拉伸強(qiáng)度(MPa)ISO52720.415.81819.520.2斷裂伸長(zhǎng)率(％)ISO527981209530.5105彎曲模量MPaISO1781850800150017501780沖擊強(qiáng)度(KJ/m2)ISO18032452520.635氣味PV39002.82.52.63.54.5與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì)：1、本發(fā)明中使用偶聯(lián)劑對(duì)負(fù)離子粉進(jìn)行改性，改善粉末的表面性能，使得粉末與聚丙烯基體結(jié)合良好，沖擊和拉伸性能影響小。2、本發(fā)明中使用的改性負(fù)離子粉，可有效改善聚丙烯復(fù)合材料的氣味，滿足汽車(chē)內(nèi)飾的使用標(biāo)準(zhǔn)。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)實(shí)施案例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施案例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3