CN106674859A - 一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种香味型、可自修复的挤出级聚丙烯复合材料及其制备方法，按重量百分数计包括：聚丙烯43～96.9％，弹性体2～20％，滑石粉0～30％，含氟聚合物组合物1～5％，香味剂0.001～0.005％，抗氧剂0.1～2％。本发明的优点在于：挤出级PP在挤出成型过程中，由于熔体高速挤出受口模的高温剪切摩擦作用会加剧聚丙烯材料的降解，从而导致产品的气味等散发性能变差，由于香味剂添加量少、无毒无害，其未对材料原有的力学性能，气味、冷凝、VOC等散发性能造成损失，而它的香味却会掩盖材料高温降解及高分子材料本身所带有的塑料、焦糊等难闻的气味，取而代之的是怡人的芳香味，从而提高产品可接受度。

Description

一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种可自修复挤出级聚丙烯复合材料，特别是一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料；本发明还给出了一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料的制备方法。

背景技术

聚丙烯烃材料作为汽车内外饰件应用最多的材料，尤其是聚丙烯材料，其强度高、综合性能较好，随着汽车工业的发展，汽车用聚丙烯的用量最几年增速迅猛，而消费者对汽车饰件的要求也日益提高，尤其是近几年，各大主机厂对气车内饰材料散发性能的要求愈加严格，其中以气味尤为突出，面对气味这项最为直观，也最为主观的评判项目，各原材料供应商纷纷采取各种措施改善材料的气味，目前整改情况已经大有改观，但是聚丙烯烃材料自身具有的塑料及焦味道仍然是困扰终端客户的最大顽疾，尤其是对于挤出级聚丙烯材料，由于其需要高温熔融挤出成型，其挤出过程的高温剪切使其对气味提出了更大的挑战，如何有效弱化因此产生的另人不舒服的味道显得尤为迫切，目前的解决办法主要集中在对原材料的配方组成、加工工艺及后处理工艺的优化，事实证明，此方法可以明显改善内饰聚丙烯烃材料的各项散发性能，基本符合各主机厂的标准要求，但是塑料的焦糊味虽弱但依然存在，尤其是进入长时间密闭空间时，使用者仍能明显感觉到这种难闻的气味，在本方案中，我们采用了另一种思路，既然不能消灭，就通过添加微量的香味剂改变气味类型，依靠香味剂强大的气味渲染效应来掩盖残留的焦糊味，由于香味剂本身无害，且添加量非常少，所以又不会对材料的其他力学能散发性能产生影响。

中国专利CN102732010A公开了一种香味型尼龙复合材料，尼龙材料气味之难闻众所周知，此案通过添加粉末香精来弱化尼龙材料的刺激难闻的气味，但是粉末香精不利于分散，对于应用中的稳定生产是个挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种香味型、可自修复聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决挤出级聚丙烯材料的焦糊味问题。

本发明所述一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，按重量百分计wt％由以下组分制成：

一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，由以下按重量百分比计的原料组成：

以上总量为100％，还包含有占总量0.001～0.005％的香味剂。

所述聚丙烯为共聚聚丙烯，熔体流动速率为0.3～10g/10min,共聚聚丙烯为无规、嵌段共聚物。

所述弹性体为乙烯—丙烯共聚物、乙烯—已烯共聚物、乙烯—丁烯共聚物、乙烯—辛烯共聚物的一种或几种的混合物，其密度为0.85～0.90g/cm3。

所述滑石粉的平均粒径为800～10000目。

所述的含氟聚合物组合物主要由聚四氟乙烯(PTFE)和可熔融加工的含氟聚合物(MPF)组成。

所述的可熔融加工的含氟聚合物(MPF)为全氟丙烯乙烯基醚(PFA)。

所述的香味剂是一种香味粒子，主要成分是食品级水果、植物及花浆提取物。

所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂中的一种或几种；辅抗氧剂选用亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物。

所述的主抗氧剂选自1010、3114和DSTP中的一种或几种；辅抗氧剂选自618和168中的一种或两种。

一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)按重量百分比称取各组分；

2)将聚丙烯、弹性体、含氟聚合物组合物在高混机中混合1～3分钟，然后加入滑石粉、香味剂、抗氧剂再混合1～3分钟得到预混料；

3)预混料经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其具体工艺为：挤出机温控一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。

本发明的优点在于：挤出级PP在挤出成型过程中，由于熔体高速挤出受口模的高温剪切摩擦作用会加剧聚丙烯材料的降解，从而导致产品的气味等散发性能变差，由于香味剂添加量少、无毒无害，其未对材料原有的力学性能，气味、冷凝、VOC等散发性能造成损失，而它的香味却会掩盖材料高温降解及高分子材料本身所带有的塑料、焦糊等难闻的气味，取而代之的是怡人的芳香味，从而提高产品可接受度。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的实施方法进行具体说明，但不限制本发明的权利范围。

在实施例及对比例的材料配方中，聚丙烯选用韩国晓星的熔体流动速率(230℃×2.16KG)为0.3-10g/10min的嵌段共聚丙聚；填充剂选用辽宁海城平均粒径800～10000目的滑石粉；主抗氧剂为英国ICE公司生产的DSTP，商品牌号为Negonox DSTP，化学名称为硫代二丙酸十八酯，以及Ciba公司生产的3114，商品牌号为Irganox3114，化学名称为3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯。辅抗氧剂为Ciba公司生产的168，商品牌号为Irgafox168，化学名称为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；弹性体为DOW公司生产的乙烯-辛烯共聚物8180；含氟聚合物组合物选自3M公司；香味剂选自广东东莞万特化工有限公司。

对比例

按重量百分比称取表1所示的组分：聚丙烯、弹性体、滑石粉、含氟聚合物组合物、抗氧剂、香味剂。将聚丙烯、弹性体、含氟聚合物组合物先在高混机中混合3分钟，然后再加入滑石粉、抗氧剂，再混合2分钟，高混机转速1500转/分，得到预混料，预混料经双螺杆挤出机熔融挤出，真空造粒制得可自修复挤出级聚丙烯复合材料，具体数据列于表1。

实施例1～实施例5

按重量百分比称取表1所示的组分：聚丙烯、弹性体、滑石粉、含氟聚合物组合物、抗氧剂、茉莉味香味剂。将聚丙烯、弹性体、含氟聚合物组合物先在高混机中混合3分钟，然后再加入滑石粉、茉莉味香味剂、抗氧剂，再混合2分钟，高混机转速1500转/分，得到预混料，预混料经双螺杆挤出机熔融挤出，真空造粒制得香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，具体数据列于表1。

实施例6

按重量百分比称取表1所示的组分：聚丙烯、弹性体、滑石粉、含氟聚合物组合

实施例7

按重量百分比称取表1所示的组分：聚丙烯、弹性体、滑石粉、含氟聚合物组合物、抗氧剂、桂花味香味剂，制备方法同实施例1，性能测试数据列于表1。

本发明产品性能测试方法如下：

将按上述方法制备的粒子材料，在80～90℃的鼓风烘箱中干燥3～4小时，然后再将干燥好的粒子材料在注射成型机上进行注射成型制样。

拉伸强度测试：按ISO 527-2标准进行，试样尺寸为170*10*4mm，测试速度为50mm/min；弯曲模量测试：按ISO 178标准进行，试样尺寸为80*10*4mm，测试速度为2mm/min，跨距为64mm；气味等级测试：按照大众PV3900标准测试；冷凝组分测试，按照大众PV3015标准测试；总碳散发测试，按照大众PV3341标准测试；发粘性能测试，按照大众PV1306标准测试。

表1实施例配方及测试数据

气味强度定义：

0 无法识别

1 勉强可以识别

2 可以识别

3 明显识别

4 强度比较大，使人略不舒服

5 强度太大

通过上述实施例及对比例可以看出，添加香味剂后，可修复挤出级聚丙烯烃复合材料的气味改善比较明显，基本可以实现掩盖塑料焦糊味的目的，产且由于添加量有限，其对材料散发性能及机械性能基本无影响，对于挤出类聚丙烯复合材料，后续可以参照此方案继续优化其气味课题，使车用产品气味能够更加环保、健康。

Claims (10)

1.一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，其特征在于：由以下按重量百分比计的原料组成：

以上总量为100％，还包含有占总量0.001～0.005％的香味剂。

2.根据权利要求1所述的一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯为共聚聚丙烯，熔体流动速率为0.3～10g/10min,共聚聚丙烯为无规、嵌段共聚物。

3.根据权利要求1所述的一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，其特征在于：所述弹性体为乙烯—丙烯共聚物、乙烯—已烯共聚物、乙烯—丁烯共聚物、乙烯—辛烯共聚物的一种或几种的混合物，其密度为0.85～0.90g/cm3。

4.根据权利要求1所述的一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，其特征在于：所述滑石粉的平均粒径为800～10000目。

5.根据权利要求1所述的一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的含氟聚合物组合物主要由聚四氟乙烯和可熔融加工的含氟聚合物组成。

6.根据权利要求1所述的一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的可熔融加工的含氟聚合物为全氟丙烯乙烯基醚。

7.根据权利要求1所述的一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的香味剂是一种香味粒子，主要成分是食品级水果、植物及花浆提取物。

8.根据权利要求1所述的一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂中的一种或几种；辅抗氧剂选用亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物。

9.根据权利要求8所述的一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的主抗氧剂选自1010、3114和DSTP中的一种或几种；辅抗氧剂选自618和168中的一种或两种。

10.根据权利要求1-9任意之一所述的一种香味型、可自修复挤出级聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)按重量百分比称取各组分；

2)将聚丙烯、弹性体、含氟聚合物组合物在高混机中混合1～3分钟，然后加入滑石粉、香味剂、抗氧剂再混合1～3分钟得到预混料；

3)预混料经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其具体工艺为：挤出机温控一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。