CN107434885B - 环保聚丙烯复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保聚丙烯复合材料，由包括下述重量份原料制备而成：均聚聚丙烯10‑20份、共聚聚丙烯30‑40份、POE树脂1‑5份、玻璃纤维10‑20份、季戊四醇硬脂酸酯1‑5份、吸附剂1‑5份、滑石粉15‑25份、三元乙丙橡胶1‑5份。本发明环保聚丙烯复合材料，气味低，VOC含量低，力学性能好，综合性能强。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料，具体涉及一种环保聚丙烯复合材料。
背景技术
塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，俗称塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料不同性能决定了其在生活在工业中的用途，随着技术的进步，对塑料改性一直没有停止过研究。希望不远的将来，塑料通过改性后的可以有更广泛的应用，甚至可代替钢铁等材料并对环境不再污染。
聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0.01％，分子量约8-15万。成型性好，制品表面光泽好。
聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。
室内空气品质的研究人员通常把他们采样分析的所有室内有机气态物质称为TVOC，它是Volatile Organic Compound三个词第一个字母的缩写，各种被测量的VOC被总称为总挥发性有机物TVOC(Total Volatile Organic Compounds)。
TVOC是三种影响室内空气品质污染中影响较为严重的一种。TVOC是指室温下饱和蒸气压超过了133.32pa的有机物，其沸点在50℃至250℃，在常温下可以蒸发的形式存在于空气中，它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性，会影响皮肤和黏膜，对人体产生急性损害。世界卫生组织(WHO)、美国国家科学院/国家研究理事会(NAS/NRC)等机构一直强调TVOC是一类重要的空气污染物。美国环境署(EPA)对VOC的定义是：除了一氧化碳，二氧化碳，碳酸，金属碳化物，碳酸盐以及碳酸铵外，任何参与大气中光化学反应的含碳化合物。
发明内容
本发明采用如下技术方案：
一种环保聚丙烯复合材料，由包括下述重量份原料制备而成：均聚聚丙烯10-20份、共聚聚丙烯30-40份、POE树脂1-5份、玻璃纤维10-20份、季戊四醇硬脂酸酯1-5份、吸附剂1-5份、滑石粉15-25份、三元乙丙橡胶1-5份。
吸附剂也称吸收剂，这种物质可使活性成分附着在其颗粒表面，使液态微量化合物添加剂变为固态化合物，有利于实施均匀混合。是一种能够有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。具有大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应；制造方便、容易再生；有极好的吸附性和机械性特性。
所述吸附剂为活性炭、蛭石、二氧化硅和硅酸钙中的一种或其混合物，优选的，所述吸附剂为蛭石和/或硅酸钙，蛭石和硅酸钙的质量比1:3-3:1。
进一步优选地，所述吸附剂为改性吸附剂。具体的，所述改性吸附剂，采用下述方法制备而成：将吸附剂与壳聚糖溶液混合再烘干。
所述吸附剂与壳聚糖的质量比为20:(1-3)；
所述壳聚糖溶液为壳聚糖的醋酸溶液；
所述壳聚糖的醋酸溶液中壳聚糖的质量按百分比为1-5％，所述醋酸质量浓度为2-10％。
所述环保聚丙烯复合材料可以采用常规方法制备而成，例如采用下述步骤：
(1)将各原料加入搅拌机中，搅拌混合均匀，得到混合料；
(2)将混合料投入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到所述环保聚丙烯复合材料。
本发明环保聚丙烯复合材料，气味低，VOC含量低，力学性能好，综合性能强，可通过注塑工艺轻易加工成各种形状的零部件。
具体实施方式
均聚聚丙烯，采用上海石化牌号T300通用级均聚聚丙烯。
共聚聚丙烯，采用埃克森美孚牌号7032E3共聚聚丙烯。
POE树脂，采用美国陶氏公司牌号8842的POE树脂。
玻璃纤维，采用深圳市亚泰达科技有限公司提供的E级玻璃纤维，单丝直径13μm，短切长度3㎜，水分含量<0.3％。
三元乙丙橡胶，采用美国陶氏公司型号3745P的三元乙丙橡胶。
蛭石，选用灵寿县垚鑫矿产品加工厂的一级金黄色1-3mm蛭石，二氧化硅含量42％，氧化镁含量18％。
硅酸钙，选用灵寿县奥凯矿产品加工厂的工业级325目硅酸钙粉。
滑石粉，采用灵寿县勇昌矿产品加工厂提供的细度为1250目的滑石粉。
实施例1：
一种环保聚丙烯复合材料，包括下述重量份原料：均聚聚丙烯15份、共聚聚丙烯35份、POE树脂3份、玻璃纤维15份、季戊四醇硬脂酸酯3份、吸附剂3份、滑石粉20份、三元乙丙橡胶3份。
所述吸附剂为蛭石。
聚丙烯复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将各原料加入搅拌机中，在400转/分的转速下搅拌5分钟混合均匀，得到混合料；
(2)将混合料投入双螺杆挤出机中，螺杆转速为400转/分，双螺杆挤出机的加工温度为：Ⅰ区190℃、Ⅱ区195℃、Ⅲ区200℃、Ⅳ区200℃、Ⅴ区205℃、Ⅵ区205℃、Ⅶ区205℃、机头温度215℃；
挤出、水冷、造粒，置于85℃烘箱中保温2小时，得到所述环保聚丙烯复合材料。
实施例2：
一种环保聚丙烯复合材料，包括下述重量份原料：均聚聚丙烯15份、共聚聚丙烯35份、POE树脂3份、玻璃纤维15份、季戊四醇硬脂酸酯3份、吸附剂3份、滑石粉20份、三元乙丙橡胶3份。
所述吸附剂为硅酸钙。
聚丙烯复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将各原料加入搅拌机中，在400转/分的转速下搅拌5分钟混合均匀，得到混合料；
(2)将混合料投入双螺杆挤出机中，螺杆转速为400转/分，双螺杆挤出机的加工温度为：Ⅰ区190℃、Ⅱ区195℃、Ⅲ区200℃、Ⅳ区200℃、Ⅴ区205℃、Ⅵ区205℃、Ⅶ区205℃、机头温度215℃；
挤出、水冷、造粒，置于85℃烘箱中保温2小时，得到所述环保聚丙烯复合材料。
实施例3：
一种环保聚丙烯复合材料，包括下述重量份原料：均聚聚丙烯15份、共聚聚丙烯35份、POE树脂3份、玻璃纤维15份、季戊四醇硬脂酸酯3份、吸附剂3份、滑石粉20份、三元乙丙橡胶3份。
所述吸附剂为蛭石和硅酸钙按照质量1:1混合而成。
聚丙烯复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将各原料加入搅拌机中，在400转/分的转速下搅拌5分钟混合均匀，得到混合料；
(2)将混合料投入双螺杆挤出机中，螺杆转速为400转/分，双螺杆挤出机的加工温度为：Ⅰ区190℃、Ⅱ区195℃、Ⅲ区200℃、Ⅳ区200℃、Ⅴ区205℃、Ⅵ区205℃、Ⅶ区205℃、机头温度215℃；
挤出、水冷、造粒，置于85℃烘箱中保温2小时，得到所述环保聚丙烯复合材料。
对比例1：
一种环保聚丙烯复合材料，包括下述重量份原料：均聚聚丙烯15份、共聚聚丙烯35份、POE树脂3份、玻璃纤维15份、季戊四醇硬脂酸酯3份、滑石粉20份、三元乙丙橡胶3份。
聚丙烯复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将各原料加入搅拌机中，在400转/分的转速下搅拌5分钟混合均匀，得到混合料；
(2)将混合料投入双螺杆挤出机中，螺杆转速为400转/分，双螺杆挤出机的加工温度为：Ⅰ区190℃、Ⅱ区195℃、Ⅲ区200℃、Ⅳ区200℃、Ⅴ区205℃、Ⅵ区205℃、Ⅶ区205℃、机头温度215℃；
挤出、水冷、造粒，置于85℃烘箱中保温2小时，得到所述环保聚丙烯复合材料。
实施例4：
一种环保聚丙烯复合材料，包括下述重量份原料：均聚聚丙烯15份、共聚聚丙烯35份、POE树脂3份、玻璃纤维15份、季戊四醇硬脂酸酯3份、吸附剂3份、滑石粉20份、三元乙丙橡胶3份。
所述吸附剂为改性吸附剂，具体制备方法如下：
(1)将壳聚糖溶解在质量浓度为5wt％的醋酸水溶液中，制得壳聚糖的醋酸溶液。所述壳聚糖的醋酸溶液中壳聚糖的质量占整体壳聚糖的醋酸溶液的3wt％。
(2)将吸附剂与壳聚糖溶液混合均匀，用500目滤布过滤，得到滤渣。
所述吸附剂与壳聚糖的质量比为10:1。所述吸附剂为蛭石。
(3)将滤渣在110℃下烘干20小时，制得改性吸附剂。
聚丙烯复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将各原料加入搅拌机中，在400转/分的转速下搅拌5分钟混合均匀，得到混合料；
(2)将混合料投入双螺杆挤出机中，螺杆转速为400转/分，双螺杆挤出机的加工温度为：Ⅰ区190℃、Ⅱ区195℃、Ⅲ区200℃、Ⅳ区200℃、Ⅴ区205℃、Ⅵ区205℃、Ⅶ区205℃、机头温度215℃；
挤出、水冷、造粒，置于85℃烘箱中保温2小时，得到所述环保聚丙烯复合材料。
实施例5：
一种环保聚丙烯复合材料，包括下述重量份原料：均聚聚丙烯15份、共聚聚丙烯35份、POE树脂3份、玻璃纤维15份、季戊四醇硬脂酸酯3份、吸附剂3份、滑石粉20份、三元乙丙橡胶3份。
所述吸附剂为改性吸附剂，具体制备方法如下：
(1)将壳聚糖溶解在质量浓度为5wt％的醋酸水溶液中，制得壳聚糖的醋酸溶液。所述壳聚糖的醋酸溶液中壳聚糖的质量按百分比为3wt％。
(2)将吸附剂与壳聚糖溶液混合均匀，用500目滤布过滤，得到滤渣。
所述吸附剂与壳聚糖的质量比为10:1。所述吸附剂为硅酸钙。
(3)将滤渣在110℃下烘干20小时，制得改性吸附剂。
聚丙烯复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将各原料加入搅拌机中，在400转/分的转速下搅拌5分钟混合均匀，得到混合料；
(2)将混合料投入双螺杆挤出机中，螺杆转速为400转/分，双螺杆挤出机的加工温度为：Ⅰ区190℃、Ⅱ区195℃、Ⅲ区200℃、Ⅳ区200℃、Ⅴ区205℃、Ⅵ区205℃、Ⅶ区205℃、机头温度215℃；
挤出、水冷、造粒，置于85℃烘箱中保温2小时，得到所述环保聚丙烯复合材料。
实施例6：
一种环保聚丙烯复合材料，包括下述重量份原料：均聚聚丙烯15份、共聚聚丙烯35份、POE树脂3份、玻璃纤维15份、季戊四醇硬脂酸酯3份、吸附剂3份、滑石粉20份、三元乙丙橡胶3份。
所述吸附剂为改性吸附剂，其制备方法如下：
(1)将壳聚糖溶解在质量浓度为5wt％的醋酸水溶液中，制得壳聚糖的醋酸溶液。所述壳聚糖的醋酸溶液中壳聚糖的质量按百分比为3wt％。
(2)将吸附剂与壳聚糖溶液混合均匀，用500目滤布过滤，得到滤渣。
所述吸附剂与壳聚糖的质量比为10:1。所述吸附剂为蛭石和硅酸钙按照质量1:1混合而成。
(3)将滤渣在110℃下烘干20小时，制得改性吸附剂。
聚丙烯复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将各原料加入搅拌机中，在400转/分的转速下搅拌5分钟混合均匀，得到混合料；
(2)将混合料投入双螺杆挤出机中，螺杆转速为400转/分，双螺杆挤出机的加工温度为：Ⅰ区190℃、Ⅱ区195℃、Ⅲ区200℃、Ⅳ区200℃、Ⅴ区205℃、Ⅵ区205℃、Ⅶ区205℃、机头温度215℃；
挤出、水冷、造粒，置于85℃烘箱中保温2小时，得到所述环保聚丙烯复合材料。
测试例1
总挥发性有机物(TVOC)测试，测试标准：德国汽车工业联合会标准VDA277，具体结果见表1。
表1：TVOC测试表
| μg·C/g | |
| 实施例1 | 54.8 |
| 实施例2 | 51.5 |
| 实施例3 | 40.2 |
| 实施例4 | 44.6 |
| 实施例5 | 40.9 |
| 实施例6 | 29.8 |
| 对比例1 | 79.5 |
测试例2
按标准尺寸注塑成测试使用的标准样条，按照GB/T1040-1992对其力学性能进行拉伸强度检测。具体结果见表2。
表2：塑料拉伸强度测试表
Claims (4)
1.一种环保聚丙烯复合材料，由下述重量份原料制备而成：均聚聚丙烯10-20份、共聚聚丙烯30-40份、POE树脂1-5份、玻璃纤维10-20份、季戊四醇硬脂酸酯1-5份、吸附剂1-5份、滑石粉15-25份、三元乙丙橡胶1-5份；
所述吸附剂为蛭石和硅酸钙的混合物；
所述吸附剂为改性吸附剂，采用下述方法制备而成：将吸附剂与壳聚糖溶液混合再烘干；
所述吸附剂与壳聚糖的质量比为20:(1-3)；
所述壳聚糖溶液为壳聚糖的醋酸溶液；
所述壳聚糖的醋酸溶液中壳聚糖的质量按百分比为1-5％，所述醋酸质量浓度为2-10％。
2.如权利要求1所述的环保聚丙烯复合材料，其特征在于：所述蛭石和硅酸钙的质量比1:3-3:1。
3.如权利要求1或2所述的环保聚丙烯复合材料，其特征在于，由下述重量份原料组成：均聚聚丙烯15份、共聚聚丙烯35份、POE树脂3份、玻璃纤维15份、季戊四醇硬脂酸酯3份、吸附剂3份、滑石粉20份、三元乙丙橡胶3份；
所述吸附剂为蛭石和硅酸钙按照质量1:1混合而成。
4.如权利要求3所述的环保聚丙烯复合材料，其特征在于，
所述聚丙烯复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将各原料加入搅拌机中，在400转/分的转速下搅拌5分钟混合均匀，得到混合料；
(2)将混合料投入双螺杆挤出机中，螺杆转速为400转/分，双螺杆挤出机的加工温度为Ⅰ区190℃、Ⅱ区195℃、Ⅲ区200℃、Ⅳ区200℃、Ⅴ区205℃、Ⅵ区205℃、Ⅶ区205℃、机头温度215℃；
(3)挤出、水冷、造粒，置于85℃烘箱中保温2小时，得到所述环保聚丙烯复合材料。
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