本發(fā)明涉及高分子材料，尤其涉及一種低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前，隨著汽車保有量越來(lái)越高，汽車材料的環(huán)?；囊笠苍絹?lái)越高，消費(fèi)者對(duì)于汽車的內(nèi)飾件氣味要求也越來(lái)越嚴(yán)格。但是，目前汽車內(nèi)飾件普遍存在氣味過(guò)重、異味刺鼻等問(wèn)題，給人們帶來(lái)了不舒適的感受甚至健康隱患。因此，對(duì)于汽車內(nèi)飾件氣味提升的研究與實(shí)施顯得尤為重要。

2、目前，關(guān)于礦物填充改性聚丙烯材料低氣味研究的相關(guān)研究成果較多，主要是通過(guò)選取低氣味原材料、添加吸附型除味劑以及后處理等方案進(jìn)行提升材料氣味。但隨著目前汽車輕量化的趨勢(shì)下，玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的體系也越來(lái)越多的應(yīng)用是汽車內(nèi)飾中。其中，玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料體系，會(huì)引入pp接枝馬來(lái)酸酐以解決玻纖和聚丙烯相容性的問(wèn)題，pp接枝馬來(lái)酸酐含有大量低分子物質(zhì)，常溫下氣味就很大。因此，相較于礦物填充改性聚丙烯材料，玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的氣味提升更困難，更有迫切性。同時(shí)，常規(guī)聚丙烯材料對(duì)汽油(120#汽油、93#汽油等)的抵抗能力較差，通常經(jīng)過(guò)耐汽油測(cè)試后，制件表面都會(huì)明顯發(fā)白問(wèn)題，因此，玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的耐汽油摩擦色牢度性能需要提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的是提供一種低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供的一種低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料，其由以下重量百分比的組分制備而成：聚丙烯54％-85％、玻璃纖維10％-30％、除味劑0.5％-3％、有機(jī)表面改性劑1％-4％、相容劑2％-6％、抗氧劑0.3％-0.8％、潤(rùn)滑劑0.4％-1.2％和炭黑0.3％-1％，所述除味劑包括物理型除味劑和/或化學(xué)型除味劑。

4、本發(fā)明在玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料中引入物理型除味劑和/或化學(xué)型除味劑，物理型除味劑可以有效吸附加工過(guò)程中產(chǎn)生的小分子烷烴類物質(zhì)和醛酮類物質(zhì)，小分子物質(zhì)一旦吸附后不易逃逸釋放；化學(xué)型除味劑主要對(duì)醛類、酮類、苯類、有機(jī)硫化物和有機(jī)氯化物等小分子物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)，從而降低刺激性氣味的來(lái)源，達(dá)到降低氣味的目的；從而有效降低玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的氣味。另外，本發(fā)明在玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料中引入有機(jī)表面改性劑，有效提高玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料耐汽油摩擦色牢度性能。

5、作為本發(fā)明上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述物理型除味劑為表面改性多孔性硅酸鹽材料，所述化學(xué)型除味劑為單脂肪酸甘油酯類物質(zhì)；

6、和/或，所述有機(jī)表面改性劑為馬來(lái)酸酐接枝聚四氟乙烯。

7、作為本發(fā)明上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述物理型除味劑的制備方法為：配置聚醚多元醇的乙醇溶液，加入沸石，攪拌后抽濾、沖洗，烘干、研磨過(guò)篩，得到物理型除味劑；

8、和/或，所述單脂肪酸甘油酯類物質(zhì)為單硬脂酸甘油酯、二乙?；狨?、單甘油酯聚氧乙烯醚中的一種。

9、作為本發(fā)明上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚醚多元醇的乙醇溶液中聚醚多元醇的含量為5wt％-10wt％；

10、和/或，所述沸石的比表面積為300-600m2/g；

11、和/或，所述沸石與聚醚多元醇的乙醇溶液的質(zhì)量體積比為150-300g：1l。

12、作為本發(fā)明上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述馬來(lái)酸酐接枝聚四氟乙烯的制備方法為：通過(guò)γ射線鈷–60對(duì)聚四氟乙烯粉末進(jìn)行輻照處理，以60-80gy/min劑量率輻照1-2h，將處理后的聚四氟乙烯粉末與聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐按質(zhì)量比1:4于170-190℃進(jìn)行熔融混合，混煉均勻后拉片取下，破碎后，再通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，烘干，即得馬來(lái)酸酐接枝聚四氟乙烯。

13、作為本發(fā)明上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚丙烯選自共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一種，所述共聚聚丙烯在230℃、2.16kg條件下的熔融指數(shù)為10～90g/10min。

14、作為本發(fā)明上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述玻璃纖維為短切玻璃纖維，玻纖長(zhǎng)度為0.5-3mm，直徑為7-13μm，可燃物含量0.3％-0.5％。

15、作為本發(fā)明上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述相容劑為環(huán)氧類、羧酸類、酸酐類相容劑中的至少一種；

16、和/或，所述抗氧劑為受阻酚類、硫代酯類、亞磷酸酯類抗氧劑中的至少一種；

17、和/或，所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、乙撐雙硬脂酰胺、接枝乙撐雙硬脂酰胺中的至少一種。

18、可以理解的是，以上助劑等的選擇不僅僅局限于上述幾種，本領(lǐng)域中常規(guī)的均可。本發(fā)明還提供一種制備如前所述的低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料的方法，其包括以下步驟：按比例將聚丙烯、有機(jī)表面改性劑、物理型除味劑、化學(xué)型除味劑、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑和炭黑充分混合后，投入擠出機(jī)的主喂料口，按比例將玻璃纖維投入擠出機(jī)的側(cè)喂料口，經(jīng)熔融、擠出造粒、干燥，得到低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料。優(yōu)選地，所述擠出機(jī)的料筒溫度為170-210℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400-600r/min，真空度為0.08-0.1mpa。

19、作為本發(fā)明上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述熔融的過(guò)程中，向所述擠出機(jī)內(nèi)導(dǎo)入超臨界流體，并通過(guò)高真空泵進(jìn)行抽離。在生產(chǎn)制造工藝中，引入了超臨界流體作為反應(yīng)載體，通過(guò)其強(qiáng)大的滲透和溶解能力，進(jìn)一步吸附熔體中的揮發(fā)性小分子，最終通過(guò)真空排氣口進(jìn)行排出，從而降低材料的氣味等級(jí)。優(yōu)選地，通過(guò)高壓計(jì)量泵向所述擠出機(jī)內(nèi)導(dǎo)入超臨界流體，同時(shí)保證螺筒的最大承受壓力大于等于7mpa；所述超臨界流體超臨界二氧化碳、超臨界氮?dú)?、超臨界水中的任意一種。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

21、1.本發(fā)明在玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料中引入物理型除味劑和/或化學(xué)型除味劑，物理型除味劑可以有效吸附加工過(guò)程中產(chǎn)生的小分子烷烴類物質(zhì)和醛酮類物質(zhì)，小分子物質(zhì)一旦吸附后不易逃逸釋放；化學(xué)型除味劑主要對(duì)醛類、酮類、苯類、有機(jī)硫化物和有機(jī)氯化物等小分子物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)，從而降低刺激性氣味的來(lái)源，達(dá)到降低氣味的目的；從而有效降低玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的氣味。

22、2.本發(fā)明在玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料中引入有機(jī)表面改性劑，聚四氟乙烯是一種非常穩(wěn)定的高分子材料，它具有很好的耐化學(xué)腐蝕性，并且對(duì)廣泛的化學(xué)品具有很好的穩(wěn)定性，但其與聚丙烯材料的相容性較差，本發(fā)明采用的有機(jī)表面改性劑，通過(guò)對(duì)聚四氟乙烯進(jìn)行改性，引入聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐，大幅度提升其與聚丙烯的相容性，在玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料中，聚四氟乙烯對(duì)材料基體進(jìn)行有效的包裹，從而抵抗汽油的侵蝕，達(dá)到提高玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料耐汽油摩擦色牢度的效果。

23、3.本發(fā)明在玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的生產(chǎn)制造工藝中，引入了超臨界流體作為反應(yīng)載體，通過(guò)其強(qiáng)大的滲透和溶解能力，進(jìn)一步吸附熔體中的揮發(fā)性小分子，最終通過(guò)真空排氣口進(jìn)行排出，可以大幅度降低材料氣味。并且通過(guò)采用超臨界工藝，小分子物質(zhì)通過(guò)真空排氣口進(jìn)行排出，無(wú)毒無(wú)害，對(duì)環(huán)境沒有污染，具有巨大的推廣潛質(zhì)。

技術(shù)特征：

1.一種低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，其由以下重量百分比的組分制備而成：聚丙烯54％-85％、玻璃纖維10％-30％、除味劑0.5％-3％、有機(jī)表面改性劑1％-4％、相容劑2％-6％、抗氧劑0.3％-0.8％、潤(rùn)滑劑0.4％-1.2％和炭黑0.3％-1％，所述除味劑包括物理型除味劑和/或化學(xué)型除味劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述物理型除味劑為表面改性多孔性硅酸鹽材料，所述化學(xué)型除味劑為單脂肪酸甘油酯類物質(zhì)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述物理型除味劑的制備方法為：配置聚醚多元醇的乙醇溶液，加入沸石，攪拌后抽濾、沖洗，烘干、研磨過(guò)篩，得到物理型除味劑；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述聚醚多元醇的乙醇溶液中聚醚多元醇的含量為5wt％-10wt％；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述馬來(lái)酸酐接枝聚四氟乙烯的制備方法為：通過(guò)γ射線鈷–60對(duì)聚四氟乙烯粉末進(jìn)行輻照處理，以60-80gy/min劑量率輻照1-2h，將處理后的聚四氟乙烯粉末與聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐按質(zhì)量比1:4于170-190℃進(jìn)行熔融混合，混煉均勻后拉片取下，破碎后，再通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，烘干，即得馬來(lái)酸酐接枝聚四氟乙烯。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述聚丙烯選自共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一種，所述共聚聚丙烯在230℃、2.16kg條件下的熔融指數(shù)為10～90g/10min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述玻璃纖維為短切玻璃纖維，玻纖長(zhǎng)度為0.5-3mm，直徑為7-13μm，可燃物含量0.3％-0.5％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述相容劑為環(huán)氧類、羧酸類、酸酐類相容劑中的至少一種；

9.一種制備如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料的方法，其特征在于，其包括以下步驟：按比例將聚丙烯、有機(jī)表面改性劑、除味劑、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑和炭黑充分混合后，投入擠出機(jī)的主喂料口，按比例將玻璃纖維投入擠出機(jī)的側(cè)喂料口，經(jīng)熔融、擠出造粒、干燥，得到低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，在所述熔融的過(guò)程中，向所述擠出機(jī)內(nèi)導(dǎo)入超臨界流體，并通過(guò)高真空泵進(jìn)行抽離。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，所述低氣味耐汽油摩擦色牢度聚丙烯復(fù)合材料由以下重量百分比的組分制備而成：聚丙烯54％?85％、玻璃纖維10％?30％、除味劑0.5％?3％、有機(jī)表面改性劑1％?4％、相容劑2％?6％、抗氧劑0.3％?0.8％、潤(rùn)滑劑0.4％?1.2％和炭黑0.3％?1％，所述除味劑包括物理型除味劑和/或化學(xué)型除味劑。本發(fā)明在玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料中引入物理型除味劑和/或化學(xué)型除味劑，物理型除味劑可以有效吸附加工過(guò)程中產(chǎn)生的小分子烷烴類物質(zhì)和醛酮類物質(zhì)；化學(xué)型除味劑主要對(duì)醛類、酮類、苯類、有機(jī)硫化物和有機(jī)氯化物等小分子物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)，從而降低刺激性氣味的來(lái)源，達(dá)到降低氣味的目的；引入有機(jī)表面改性劑能提高玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料耐汽油摩擦色牢度性能。

技術(shù)研發(fā)人員：胡林,王剛,汪鵬程
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安慶會(huì)通新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28