CN106380699A - 一种低voc低气味的聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低VOC低气味的聚丙烯组合物及其制备方法，该聚丙烯组合物包括以下重量份的组分：聚丙烯34.5‑88.9份，增韧剂5‑20份，聚乙烯1‑5份，矿物填料5‑40份，高分子量稳定剂0.1‑0.5份，其中，所述高分子量稳定剂为带酰胺基受阻胺、多哌啶树枝状受阻胺、端烯基受阻胺、双受阻酚结构的受阻胺、哌啶系N‑烷氧基取代受阻胺中的一种或几种，其相对分子量为2000‑3000。该聚丙烯组合物具有低VOC、低气味、高性能、优异的耐光热老化和加工特性等优点。该聚丙烯组合物的制备方法工艺简单、易于实施，适合大规模生产。

Description

一种低VOC低气味的聚丙烯组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种低VOC低气味的聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
聚丙烯改性材料作为通用塑料具有密度低、耐腐蚀、环保、易加工、价格低廉、可回收、机械性能好等优点，因而广泛的应用于汽车领域。近年来随着汽车产业的迅猛发展，人们对汽车内外饰材料提出了越来越高的要求，尤其是2012年国家出台了乘用车内空气质量评价指南，车内空气污染问题越来越受到重视，聚丙烯材料作为汽车内饰件使用量最多的材料，其污染产生的主要来源是聚丙烯合成过程中的单体残留以及加工过程中加入的助剂分解、材料光热降解产生烃类、醛酮等挥发性有机物(简称VOC)，这些VOC会在产品使用过程中，逐步散发出来，严重影响车内空气质量和驾乘人员的身体健康，因此目前越来越多的汽车主机厂对汽车内饰聚丙烯材料提出了较高的VOC、气味等级要求，并列入材料选用的关键指标。
目前，降低聚丙烯材料中VOC的方法通常分为以下三类：第一类为真空抽提，如专利US5109056中介绍在挤出过程中保持高的真空度，同时高温烘烤切好的粒子来脱除VOC，这种方法利用物理脱附来制备低VOC聚丙烯组合物，工艺复杂，能耗高，加工条件要求苛刻，不利于大规模生产。第二类为在聚丙烯中引入分子筛、硅胶、硅藻土、沸石、粉末橡胶等吸附剂，如专利CN103589072A、CN102372873B和CN1041196615A中介绍采用分子筛、硅铝酸盐母粒、多孔二氧化硅等吸附剂获得低VOC聚丙烯，但利用气味吸附剂吸附VOC，VOC依然存在于塑料中，有吸附选择性和平衡性，在稍高温度下会发生解吸附，重新释放出VOC，且多孔类物质与塑料相容性不好，会影响塑料的其他性能。第三类为在聚丙烯中添加低沸点液体(水或异丙醇等)制作成的除味剂、气提剂、除味母粒，在挤出过程中，它们在高温下蒸发，在聚丙烯熔体中产生大量泡沫，然后通过真空脱挥去除低沸点液体携带的VOC，如专利CN103571054A、CN105330961A和CN104262783A中介绍采用吸附在聚丙烯载体上的表面活性物质的水性溶液、脂肪醇类低分子发泡聚丙烯、有机溶剂与无机盐水的混合物等除味剂、除味母粒、气提剂获得低VOC聚丙烯，这种方法虽然能够降低VOC，但所用的小分子液体与聚丙烯相容性和持久性较差，难以完全分散，同时对挤出工艺要求较高，需要专用的脱挥螺杆和排气口，挤出时要保持高的真空度和稳定的温度，以避免VOC脱除不干净和粒子发泡，而且此类助剂大量加入困难，在喂料口汽化溢出损失严重，尤其在生产高填充材料过程中会因喂料口大量气体排出导致返料严重，产能无法提升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有低VOC、低气味、高性能、优异的耐光热老化和加工特性的聚丙烯组合物及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种低VOC低气味的聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物包括以下重量份的组分：
其中，所述高分子量稳定剂为带酰胺基受阻胺、多哌啶树枝状受阻胺、端烯基受阻胺、双受阻酚结构的受阻胺、哌啶系N-烷氧基取代受阻胺中的一种或几种，其相对分子量为2000-3000。
聚丙烯复合材料中产生VOC的途径主要包括以下几种：(1)聚丙烯树脂原料中残留的VOC，如果聚丙烯树脂原料中残留有较多的VOC则由其制成的聚丙烯复合材料中的VOC含量也必然较多；(2)助剂的分解与析出，由于润滑剂、分散剂、光稳定剂、抗氧剂等助剂的稳定性及与聚合物的相容性问题，造成助剂的降解、挥发，产生VOC；(3)材料的光降解和热降解，聚丙烯复合材料在长期的光、热作用下会发生部分分子链断裂、降解，由此产生低分子量挥发性物质。本发明使用带酰胺基受阻胺、多哌啶树枝状受阻胺、端烯基受阻胺、双受阻酚结构的受阻胺或哌啶系N-烷氧基取代受阻胺等高分子量稳定剂，这些高分子量稳定剂中有效成分含量高，特殊官能团以及高分子质量使得稳定剂的耐热性、耐抽提性、相容性及稳定性好，能高效的分解氢过氧化物、捕获自由基、猝灭激发态氧，并且稳定剂本身具备低VOC特效，有效基团也具备循环再生功能，从而在加工及长期光热老化情况下能有效防止体系中分子链断裂、物质分解挥发现象的发生，搭配低总碳挥发量的共聚聚丙烯，可达到降低与控制VOC的目的。在聚丙烯组合物中添加0.1-0.3％的该高分子量稳定剂，即可赋予聚丙烯组合物优异的光、热老化性能及加工性能。常规汽车内饰件聚丙烯材料中通常要添加2-5％总份量的抗氧剂、光稳定剂、分散剂、润滑剂等助剂。本发明的聚丙烯组合物与常规汽车内饰件聚丙烯材料相比，助剂的添加量大大减少，从而避免了大量低分子助剂添加带来的挤出、注塑、使用过程中的助剂降解、挥发造成的VOC超标的问题。而且，由于添加的高分子量稳定剂具有优异的长期光、热老化性能，本发明的聚丙烯组合物材料VOC降低的持久性好。在聚丙烯34.5-88.9份，增韧剂5-20份，聚乙烯1-5份，矿物填料5-40份，高分子量稳定剂0.1-0.5份的重量份配比下，可获得不同密度、高韧、高模量、高流动、耐光热老化的聚丙烯材料，可满足不同主机厂、不同汽车内饰件聚丙烯材料对成型加工、低气味及低VOC等性能的要求。在聚丙烯基体中添加聚乙烯，增韧剂(如POE)与聚乙烯具有协同增韧效果，聚乙烯交错分布于基体中，可起到一定的相容作用，能够部分破坏增韧剂与聚丙烯之间的“岛屿”结构，从而使增韧剂离子在聚丙烯基体中分布更加均匀，进而可以较好的控制材料的刚韧平衡。采用增韧剂复配聚乙烯可使材料保持较好的刚韧平衡，提升材料性价比。而微细粒径矿物填料的添加，使得聚丙烯组合物不仅可满足汽车内饰件材料密度、高模量、低收缩要求，而且可一定程度改善体系组分的分散，尤其是对于低添加量的高分子量稳定剂的分散。
上述的低VOC低气味的聚丙烯组合物，优选的，所述高分子量稳定剂的重量份含量为0.1-0.3份，高分子量稳定剂有效成分含量高，添加0.1-0.3％，即可赋予聚丙烯组合物优异的光、热老化性能及加工性能。
上述的低VOC低气味的聚丙烯组合物，优选的，所述聚丙烯为低总碳挥发量的共聚聚丙烯，其总碳挥发量≤10μg/g(1g样品测试数据，测试标准VDA277)；在测试温度为230℃，测试负荷为2.16kg条件下，其熔融指数为30-110g/10min。低总碳挥发量的聚丙烯VOC残留少，生产过程中稳定性高，不易降解，从而生产、使用等各个过程V0C产生少，且熔融指数分布范围大，可满足不同成型加工需求的低VOC汽车制件注塑要求。这类聚丙烯材料在聚合时已通过特殊的萃取方法去除了原材料中残余的溶剂及小分子物质，具有低总碳挥发量，在VDA277标准测试下，1g样品测试的总碳挥发量≤10μg，而常规聚丙烯的总碳挥发量一般≥16μg，低总碳挥发量的共聚聚丙烯原料残留的VOC极少，在后续的挤出、注塑、使用过程中产生的VOC也少，从而从聚丙烯原料方面有效地降低了VOC的产生量。
上述的低VOC低气味的聚丙烯组合物，优选的，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、三元乙苯橡胶/丙烯-α烯烃共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种。
上述的低VOC低气味的聚丙烯组合物，优选的，所述聚乙烯为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一种或几种。
上述的低VOC低气味的聚丙烯组合物，优选的，所述矿物填料为滑石粉、硫酸钡、滑石粉母粒、硫酸钙、硅灰石、云母中的一种或几种，其粒径为1-6μm。
作为一个总的发明构思，本发明另一方面提供了一种上述低VOC低气味的聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份称取原料：聚丙烯34.5-88.9份，增韧剂5-20份，聚乙烯1-5份，矿物填料5-40份，高分子量稳定剂0.1-0.5份；
(2)向高速搅拌混合机中加入步骤(1)称取的低总碳挥发量的共聚聚丙烯和聚乙烯，然后加入增韧剂和高分子量稳定剂，再加入矿物填料，进行混合，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料依次经过塑化、熔融、挤出、冷却、造粒和均混，即得低VOC低气味的聚丙烯组合物。
上述的制备方法，优选的，所述步骤(2)中，所述进行混合的混合时间为3-10min。
上述的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，所述混合料依次经过塑化、熔融、挤出、冷却、造粒和均混具体是指：将混合料通过喂料口，经长径比为40-52:1的双螺杆挤出机塑化、熔融，再经挤出、冷却、造粒和均混，其中，挤出温度加料段控制在190-200℃，输送段控制在200-210℃，熔融段控制在210-220℃，机头温度为210-220℃；机台真空度控制在≤-0.06MPa，主机转速控制在400-500rpm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过添加低总碳挥发量的共聚聚丙烯树脂和高分子量稳定剂，高分子量稳定剂效率高、稳定性好、与基体树脂相容性好，与低总碳挥发量的共聚聚丙烯树脂搭配后，通过其协同作用可有效的控制及降低聚丙烯合成、加工以及长期光热老化过程中VOC的产生量；高分子量稳定剂相对分子量为2000-3000；其添加0.1-0.3％即可赋予组合物优异的光热老化性能及加工性能，且该稳定剂与基体树脂相容性好，加工过程稳定性高，从而可有效避免大量常规加工助剂的添加，避免了大量的低分子助剂添加所带来的降解、吸附平衡和挥发污染等问题，该聚丙烯组合物具有低VOC、低气味、高性能以及优异的耐光热老化和加工特性等优点，适用于生产汽车内饰件等低VOC低气味制品。并且，其生产工艺简单，易于实施，适合大规模生产。与现有的真空抽提、引入吸附剂及添加低沸点液体作为除味剂、气提剂等方法相比，本发明降低VOC的效果及持久性明显优于现有的方法。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：
本发明低VOC低气味的聚丙烯组合物及其制备方法的一种实施例，在100g该低VOC低气味的聚丙烯组合物中包含：聚丙烯88.9g、增韧剂5g、聚乙烯1g、矿物填料5g、高分子量稳定剂0.1g，其中，高分子量稳定剂为带酰胺基受阻胺，其相对分子量为2000-3000；聚丙烯为总碳挥发量8μg/g(1g样品测试数据，测试标准VDA277)的共聚聚丙烯；在测试温度为230℃，测试负荷为2.16kg条件下，共聚聚丙烯的熔融指数为30g/10min；增韧剂为陶氏POE；聚乙烯为线性低密度聚乙烯，矿物填料为滑石粉，其粒径为2-4μm。
该低VOC低气味的聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：共聚聚丙烯88.9g、增韧剂5g、聚乙烯1g、矿物填料5g、高分子量稳定剂0.1g；
(2)向高速搅拌混合机中加入步骤(1)称取的共聚聚丙烯和聚乙烯，然后加入高分子量稳定剂和增韧剂，再加入矿物填料，进行混合3min，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料通过喂料口，经长径比为40:1的双螺杆挤出机充分塑化、熔融，再经挤出、冷却、造粒和均混，其中，挤出温度加料段控制在190-200℃，输送段控制在200-210℃，熔融段控制在210-220℃，机头温度为210-220℃；机台真空度控制在≤-0.06MPa，主机转速控制在400-500rpm，即得到低VOC低气味的聚丙烯组合物。
对所得低VOC低气味的聚丙烯组合物的拉伸强度、弯曲强度与弯曲模量、缺口冲击强度、热老化性能、光老化性能、总挥发性有机物(TVOC)和气味等级进行测试。其中，拉伸强度测试按照GB/T 1040标准进行；弯曲强度与弯曲模量测试按照GB/T 9341标准进行；缺口冲击强度测试按照GB/T 1843标准进行；热老化性能测试按照GB/T 7141标准进行，100℃热烘168h；光老化性能测试按照GB/T 16422标准进行，老化时间1600h；总挥发性有机物测试按照VDA277标准进行，采用HS-GC-FID仪器测试；气味等级测试依据VS-01.00-T-14004-A1-2014方法进行，其中条件1为温度40±2℃，时间24±1h，湿度50mL去离子水/瓶；条件2为温度65±2℃，时间2h±10min，干燥无水。各性能参数的测试结果见表1。
实施例2：
本发明低VOC低气味的聚丙烯组合物及其制备方法的一种实施例，在100g该低VOC低气味的聚丙烯组合物中包含：聚丙烯76.8g，增韧剂10g，聚乙烯3g，矿物填料10g和高分子量稳定剂0.2g，其中，高分子量稳定剂为双受阻酚结构的受阻胺，其相对分子量为2000-3000；聚丙烯为总碳挥发量6μg/g的共聚聚丙烯；在测试温度为230℃，测试负荷为2.16kg条件下，共聚聚丙烯的熔融指数为110g/10min；增韧剂为陶氏POE；聚乙烯为线性低密度聚乙烯，矿物填料为滑石粉，其粒径为2-4μm。
该低VOC低气味的聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：共聚聚丙烯76.8g、增韧剂10g、聚乙烯3g、矿物填料10g和高分子量稳定剂0.2g；
(2)向高速搅拌混合机中加入步骤(1)称取的共聚聚丙烯和聚乙烯，然后加入高分子量稳定剂和增韧剂，再加入矿物填料，进行混合3min，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料通过喂料口，经长径比为40:1的双螺杆挤出机充分塑化、熔融，再经挤出、冷却、造粒和均混，其中，挤出温度加料段控制在190-200℃，输送段控制在200-210℃，熔融段控制在210-220℃，机头温度为210-220℃；机台真空度控制在≤-0.06MPa，主机转速控制在400-500rpm，即得到低VOC低气味的聚丙烯组合物。
对所得低VOC低气味的聚丙烯组合物的拉伸强度、弯曲强度与弯曲模量、缺口冲击强度、热老化性能、光老化性能、总挥发性有机物和气味等级进行测试。测试方法与实施例1相同。各性能参数的测试结果见表1。
实施例3：
本发明低VOC低气味的聚丙烯组合物及其制备方法的一种实施例，在100g该低VOC低气味的聚丙烯组合物中包含：共聚聚丙烯66.8g，增韧剂10g，聚乙烯3g，矿物填料20g和高分子量稳定剂0.2g，其中，高分子量稳定剂为带酰胺基受阻胺，其相对分子量为2000-3000；聚丙烯为总碳挥发量8μg/g的共聚聚丙烯；在测试温度为230℃，测试负荷为2.16kg条件下，共聚聚丙烯的熔融指数为70g/10min；增韧剂为陶氏POE；聚乙烯为线性低密度聚乙烯，矿物填料为滑石粉，其粒径为4-6μm。
该低VOC低气味的聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：共聚聚丙烯66.8g、增韧剂10g、聚乙烯3g、矿物填料20g和高分子量稳定剂0.2g；
(2)向高速搅拌混合机中加入步骤(1)称取的共聚聚丙烯和聚乙烯，然后加入高分子量稳定剂和增韧剂，再加入矿物填料，进行混合4min，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料通过喂料口，经长径比为44:1的双螺杆挤出机充分塑化、熔融，再经挤出、冷却、造粒和均混，其中，挤出温度加料段控制在190-200℃，输送段控制在200-210℃，熔融段控制在210-220℃，机头温度为210-220℃；机台真空度控制在≤-0.06MPa，主机转速控制在400-500rpm，即得到低VOC低气味的聚丙烯组合物。
对所得低VOC低气味的聚丙烯组合物的拉伸强度、弯曲强度与弯曲模量、缺口冲击强度、热老化性能、光老化性能、总挥发性有机物和气味等级进行测试。测试方法与实施例1相同。各性能参数的测试结果见表1。
实施例4：
本发明低VOC低气味的聚丙烯组合物及其制备方法的一种实施例，在100g该低VOC低气味的聚丙烯组合物中包含：共聚聚丙烯60.8g，增韧剂15g，聚乙烯4g，矿物填料20g和高分子量稳定剂0.2g，其中，高分子量稳定剂为双受阻酚结构的受阻胺，其相对分子量为2000-3000；聚丙烯为总碳挥发量6μg/g的共聚聚丙烯；在测试温度为230℃，测试负荷为2.16kg条件下，共聚聚丙烯的熔融指数为110g/10min；增韧剂为陶氏POE；聚乙烯为高密度聚乙烯，矿物填料为滑石粉，其粒径为4-6μm。
该低VOC低气味的聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：共聚聚丙烯60.8g、增韧剂15g、聚乙烯4g、矿物填料20g和高分子量稳定剂0.2g；
(2)向高速搅拌混合机中加入步骤(1)称取的共聚聚丙烯和聚乙烯，然后加入高分子量稳定剂和增韧剂，再加入矿物填料，进行混合4min，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料通过喂料口，经长径比为44:1的双螺杆挤出机充分塑化、熔融，再经挤出、冷却、造粒和均混，其中，挤出温度加料段控制在190-200℃，输送段控制在200-210℃，熔融段控制在210-220℃，机头温度为210-220℃；机台真空度控制在≤-0.06MPa，主机转速控制在400-500rpm，即得到低VOC低气味的聚丙烯组合物。
对所得低VOC低气味的聚丙烯组合物的拉伸强度、弯曲强度与弯曲模量、缺口冲击强度、热老化性能、光老化性能、总挥发性有机物和气味等级进行测试。测试方法与实施例1相同。各性能参数的测试结果见表1。
实施例5：
本发明低VOC低气味的聚丙烯组合物及其制备方法的一种实施例，在100g该低VOC低气味的聚丙烯组合物中包含：共聚聚丙烯60.7g，增韧剂15g，聚乙烯4g，矿物填料20g和高分子量稳定剂0.3g，其中，高分子量稳定剂为带酰胺基的受阻胺，其相对分子量为2000-3000；聚丙烯为总碳挥发量6μg/g的共聚聚丙烯；在测试温度为230℃，测试负荷为2.16kg条件下，共聚聚丙烯的熔融指数为110g/10min；增韧剂为陶氏POE；聚乙烯为高密度聚乙烯，矿物填料为滑石粉，其粒径为2-4μm。
该低VOC低气味的聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：共聚聚丙烯60.7g、增韧剂15g、聚乙烯4g、矿物填料20g和高分子量稳定剂0.3g；
(2)向高速搅拌混合机中加入步骤(1)称取的共聚聚丙烯和聚乙烯，然后加入高分子量稳定剂和增韧剂，再加入矿物填料，进行混合4min，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料通过喂料口，经长径比为44:1的双螺杆挤出机充分塑化、熔融，再经挤出、冷却、造粒和均混，其中，挤出温度加料段控制在190-200℃，输送段控制在200-210℃，熔融段控制在210-220℃，机头温度为210-220℃；机台真空度控制在≤-0.06MPa，主机转速控制在400-500rpm，即得到低VOC低气味的聚丙烯组合物。
对所得低VOC低气味的聚丙烯组合物的拉伸强度、弯曲强度与弯曲模量、缺口冲击强度、热老化性能、光老化性能、总挥发性有机物和气味等级进行测试。测试方法与实施例1相同。各性能参数的测试结果见表1。
实施例6：
本发明低VOC低气味的聚丙烯组合物及其制备方法的一种实施例，在100g该低VOC低气味的聚丙烯组合物中包含：共聚聚丙烯52.7g，增韧剂5g，聚乙烯2g，矿物填料40g和高分子量稳定剂0.3g，其中，高分子量稳定剂为双受阻酚结构的受阻胺，其相对分子量为2000-3000；聚丙烯为总碳挥发量8μg/g的共聚聚丙烯；在测试温度为230℃，测试负荷为2.16kg条件下，共聚聚丙烯的熔融指数为30g/10min；增韧剂为陶氏POE；聚乙烯为线性低密度聚乙烯，矿物填料为滑石粉母粒，其粒径为2-4μm。
该低VOC低气味的聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：共聚聚丙烯52.7g，增韧剂5g，聚乙烯2g，矿物填料40g和高分子量稳定剂0.3g；
(2)向高速搅拌混合机中加入步骤(1)称取的共聚聚丙烯和聚乙烯，然后加入高分子量稳定剂和增韧剂，再加入矿物填料，进行混合3min，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料通过喂料口，经长径比为44:1的双螺杆挤出机充分塑化、熔融，再经挤出、冷却、造粒和均混，其中，挤出温度加料段控制在190-200℃，输送段控制在200-210℃，熔融段控制在210-220℃，机头温度为210-220℃；机台真空度控制在≤-0.06MPa，主机转速控制在400-500rpm，即得到低VOC低气味的聚丙烯组合物。
对所得低VOC低气味的聚丙烯组合物的拉伸强度、弯曲强度与弯曲模量、缺口冲击强度、热老化性能、光老化性能、总挥发性有机物和气味等级进行测试。测试方法与实施例1相同。各性能参数的测试结果见表1。
实施例7：
本发明低VOC低气味的聚丙烯组合物及其制备方法的一种实施例，在100g该低VOC低气味的聚丙烯组合物中包括：共聚聚丙烯49.7g，增韧剂5g，聚乙烯5g，矿物填料40g，高分子量稳定剂0.3g，其中，高分子量稳定剂为带酰胺基受阻胺，其相对分子量为2000-3000；聚丙烯为总碳挥发量为6μg/g的共聚聚丙烯；在测试温度为230℃，测试负荷为2.16kg条件下，共聚聚丙烯的熔融指数为110g/10min；增韧剂为陶氏POE；聚乙烯为线性低密度聚乙烯，矿物填料为云母，其粒径为4-6μm。
该低VOC低气味的聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)称取原料：共聚聚丙烯49.7g，增韧剂5g，聚乙烯5g，矿物填料40g，高分子量稳定剂0.3g；
(2)向高速搅拌混合机中加入步骤(1)称取的共聚聚丙烯和聚乙烯，然后加入高分子量稳定剂和增韧剂，再加入矿物填料，进行混合6min，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料通过喂料口，经长径比为40:1的双螺杆挤出机充分塑化、熔融，再经挤出、冷却、造粒和均混，其中，挤出温度加料段控制在190-200℃，输送段控制在200-210℃，熔融段控制在210-220℃，机头温度为210-220℃；机台真空度控制在≤-0.06MPa，主机转速控制在400-500rpm，即得到低VOC低气味的聚丙烯组合物。
对所得低VOC低气味的聚丙烯组合物的拉伸强度、弯曲强度与弯曲模量、缺口冲击强度、热老化性能、光老化性能、总挥发性有机物和气味等级进行测试。测试方法与实施例1相同。各性能参数的测试结果见表1。
对比例1：
一种使用常规聚丙烯，并且不添加高分子量稳定剂的聚丙烯组合物，在100g该组合物中含有64g常规聚丙烯、10g增韧剂(POE)、3g聚乙烯、20g矿物填料(滑石粉)、1g抗老化剂(市售的常规受阻酚类、亚磷酸酯类抗氧化剂以及受阻胺光稳定剂)和2g加工助剂(硬脂酸钙、N,N’-乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和偶联剂)。
该聚丙烯组合物的制备方法如下：
(1)称取原料：常规聚丙烯64g、增韧剂10g、聚乙烯3g、矿物填料20g、抗老化剂(常规市售受阻酚类、亚磷酸酯类抗氧化剂以及的受阻胺光稳定剂)2g、加工助剂(硬脂酸钙、N,N’-乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和偶联剂)1g；
(2)向高速搅拌混合机中加入步骤(1)称取的常规聚丙烯和聚乙烯，然后加入抗老化剂和加工助剂，再加入矿物填料，进行混合5min，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料通过喂料口，经长径比为44:1的双螺杆挤出机充分塑化、熔融，再经挤出、冷却、造粒和均混，其中，挤出温度加料段控制在190-200℃，输送段控制在200-210℃，熔融段控制在210-220℃，机头温度为210-220℃；机台真空度控制在≤-0.06MPa，主机转速控制在400-500rpm，即得到聚丙烯组合物。
对所得聚丙烯组合物的拉伸强度、弯曲强度与弯曲模量、缺口冲击强度、热老化性能、光老化性能、总挥发性有机物和气味等级进行测试。测试方法与实施例1相同。各性能参数的测试结果见表1。
表1各实施例和对比例所得组合物的性能测试数据
由表1可见，本发明的聚丙烯组合物通过利用高分子量稳定剂效率高、稳定性好、与基体树脂相容性好但添加量少的特点，配合低总碳的聚丙烯树脂，有效的控制及降低了聚丙烯合成、加工、长期光热老化过程中VOC的产生，避免了大量低分子助剂添加带来的降解、吸附平衡、挥发污染的问题，制备的聚丙烯组合物具有低VOC、低气味、高性能以及优异的耐光热老化和加工特性。实施例1-7的聚丙烯组合物的热老化性能及光老化性能均明显优于对比例1中使用常规聚丙烯且未使用高分子量稳定剂得到的聚丙烯组合物；其总挥发性有机物和气味等级明显低于对比例1。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低VOC低气味的聚丙烯组合物，其特征在于，该聚丙烯组合物包括以下重量份的组分：
其中，所述高分子量稳定剂为带酰胺基受阻胺、多哌啶树枝状受阻胺、端烯基受阻胺、双受阻酚结构的受阻胺、哌啶系N-烷氧基取代受阻胺中的一种或几种，其相对分子量为2000-3000。
2.根据权利要求1所述的低VOC低气味的聚丙烯组合物，其特征在于：所述高分子量稳定剂的重量份含量为0.1-0.3份。
3.根据权利要求1所述的低VOC低气味的聚丙烯组合物，其特征在于：所述聚丙烯为低总碳挥发量的共聚聚丙烯，其总碳挥发量≤10μg/g；在测试温度为230℃，测试负荷为2.16kg条件下，其熔融指数为30-110g/10min。
4.根据权利要求1所述的低VOC低气味的聚丙烯组合物，其特征在于：所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、三元乙苯橡胶/丙烯-α烯烃共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的低VOC低气味的聚丙烯组合物，其特征在于：所述聚乙烯为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一种或几种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的低VOC低气味的聚丙烯组合物，其特征在于：所述矿物填料为滑石粉、硫酸钡、滑石粉母粒、硫酸钙、硅灰石、云母中的一种或几种,其粒径为1-6μm。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的低VOC低气味的聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份称取原料：聚丙烯34.5-88.9份，增韧剂5-20份，聚乙烯1-5份，矿物填料5-40份，高分子量稳定剂0.1-0.5份；
(2)向高速搅拌混合机中加入步骤(1)称取的低总碳挥发量的共聚聚丙烯和聚乙烯，然后加入增韧剂和高分子量稳定剂，再加入矿物填料，进行混合，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料依次经过塑化、熔融、挤出、冷却、造粒和均混，即得低VOC低气味的聚丙烯组合物。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述进行混合的混合时间为3-10min。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述混合料依次经过塑化、熔融、挤出、冷却、造粒和均混具体是指：将混合料通过喂料口，经长径比为40-52:1的双螺杆挤出机塑化、熔融，再经挤出、冷却、造粒和均混，其中，挤出温度加料段控制在190-200℃，输送段控制在200-210℃，熔融段控制在210-220℃，机头温度为210-220℃；机台真空度控制在≤-0.06MPa，主机转速控制在400-500rpm。
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