CN107868331A - 一种低散发低气味防尘功能母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低散发低气味防尘功能母粒及其制备方法，该低散发低气味防尘功能母粒，包括以下重量百分比的原料组分：树脂10～80％；热塑性弹性体5～80％；抗静电剂5～40％；除味剂1～10％；稳定剂0.1～2％。该低散发低气味防尘功能母粒通过双阶挤出造粒系统，双级真空，热风循环的方式制备得到。本发明提供了一种低散发低气味防尘功能母粒，可以直接添加到塑料与弹性体中进行相应成型，通过不同的组合，使得最终产品制件达到低散发低气味，防尘及分散性能良好、综合力学性能优异的效果。

Description

一种低散发低气味防尘功能母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种低散发低气味防尘功能母粒及其制备方法。
背景技术
在汽车、建筑行业，对于汽车与建筑空间内部有害物质的散发(如甲醛、VOC、雾度)与气味等提出更高的要求。因此，对于用于此类行业的塑料与弹性体制件的低散发低气味的特性必将成为未来应用的一种发展趋势。
目前，降低气味可以采取下面几种措施：1、用低气味替代品来代替散发出难闻气味的添加剂；2、采用更为纯净的树脂；3、加入吸附剂，包括利用物理吸附及化学反应的方法。其中，第三种方式是目前应用较为广泛的一种方式。
物理吸附多是指利用具有高比表面积的多孔物质来吸附挥发性的小分子物质，随着物理吸附剂工业的不断发展，目前物理吸附体系种类非常多。包括，活性炭、硅胶、凹凸棒、粘土矿物体系、分子筛、沸石、膨胀土等。当它们均匀分散于树脂体系时，能吸附孔径小于自身微孔的小分子物质，从而降低气味。
如公开号为CN 101817953 A的中国专利文献中公开了一种低散发的改性聚丙烯复合材料，包括聚丙烯、矿物填料、气味吸附剂和助剂，该气味吸附剂选自：粘土、膨胀土、多孔二氧化硅、活性氧化铝或分子式中的三种的混合物。物理吸附，在短期室温下，可以有很好的效果，但是由于吸附和脱除是一个可逆过程，在高温或长期使用过程中，物理吸附的物质还是会散发出来，危害人体健康。
化学反应方法是指在配方中加入能与有气味小分子物质反应的添加剂，这些添加剂可以和小分子反应，产生分子量较大，在正常使用热环境下不会从材料中挥发出来产生异味的化合物，从而达到消除气味的目的。如Elchenauer等在US Patent 6,297,307中公开了一种气味改进的ABS模塑料，通过在模塑料中加入由氧化锌、氧化镁及至少一种环氧化合物的混合物，这种混合物的添加改善了ABS模塑料的气味，但对ABS材料的基本物理力学性能，特别是材料的冲击性能影响很大。
发明内容
本发明提供了一种低散发低气味防尘功能母粒，可以直接添加到塑料与弹性体中进行相应成型，通过不同的组合，使得最终产品制件达到低散发低气味，防尘及分散性能良好、综合力学性能优异的效果。
具体技术方案如下：
一种低散发低气味防尘功能母粒，包括以下重量百分比的原料组分：
作为优选，所述的树脂选自无规聚丙烯、均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种或两种以上。具体选用北欧化工，韩国SK，巴塞尔生产的市售商品。
作为优选，所述的热塑性弹性体选自苯乙烯类弹性体、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物弹性体(POP)、热塑性硫化橡胶(TPV)中的一种或两种。苯乙烯类弹性体可选用苯乙烯(S)-乙烯(E)/丁烯(B)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物(SEBS)，苯乙烯(S)-乙烯(E)/丙烯(P)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物(SEPS)，苯乙烯(S)-乙烯(E)/乙烯(E)/丙烯(P)-苯乙烯(S)构成的嵌段共聚物(SEEPS)；SEBS可具体选用科腾(KRATON)生产的SEBS6151、SEBS 1633、SEBS MD6944，台橡股份SEBS6151、SEBS6159，岳阳石化生产的SEBS 602、SEBS 503等市售产品中的一种或多种；SEPS可具体选用可乐丽(Kuraray)的2005，2007；SEEPS可具体选用可乐丽(Kuraray)的4055、4077、4099；三元乙丙橡胶可具体选用三井化学生产的EPDM 3062EM、EPDM 3072EM、EPDM 3090E等市售产品中的一种或多种；乙烯-辛烯共聚物弹性体可具体选用美国陶氏生产的生产的POP 1450、POP 475等市售产品中的一种或多种；热塑性硫化橡胶可具体选用山都平(Santoprene)的TPV 101-84、TPV 101-80、TPV201-64、TPV201-35、TPV201-55、TPV8211-55等市售产品中的一种或多种。
进一步优选，所述的热塑性弹性体选自POP、TPV或SEEPS。
作为优选，所述的抗静电剂选自市售的迁移型抗静电剂与无机抗静电剂的复配体系。所述的迁移型抗静电剂可选自禾大的ATMER129、ATMER163、朗盛的Mersolat H95、科莱恩的Hostastat FA14中的至少一种；所述的无机抗静电剂选自超导炭黑、碳纳米管、石墨中的至少一种；
进一步优选，所述的迁移型抗静电剂与无机抗静电剂的质量比为1：0.1～5。
再进一步优选，所述的无机抗静电剂选自碳纳米管、石墨中的至少一种与超导炭黑的混合物；
所述的迁移型抗静电剂与无机抗静电剂的质量比为1：1.5～3。
作为优选，所述的除味剂选自Phoenix的Cel-span 705、华恩遮味剂、嘉和除味剂中的至少一种。
作为优选，所述的稳定剂选自二苯甲酮官能团化合物光稳定剂(即二苯甲酮类稳定剂)、受阻酚稳定剂、亚磷酸酯稳定剂、受阻胺类稳定剂中的至少一种。可具体选用汽巴精化公司产品的UV-53l、1010、168、1076、1024等牌号市售产品中的至少一种。
本发明通过优选热塑性弹性体、树脂品种、助剂种类，并对其进行合理配比，充分挥脱得到低散发低气味防尘功能母粒，其易于在塑料与弹性体基材中分散，防尘效果优异，且具备低散发低气味特性，具有广阔的市场前景与应用价值。
进一步优选，所述的低散发低气味防尘功能母粒，包括以下重量百分比的原料组分：
再优选，所述的低散发低气味防尘功能母粒，总重量以100％计，包括以下重量百分比的原料组分：
所述的热塑性弹性体选自POP、TPV或SEEPS；
所述的无机抗静电剂选自碳纳米管、石墨中的至少一种与超导炭黑的混合物，所述的迁移型抗静电剂与无机抗静电剂的质量比为1：1.5～3。
本发明还公开了上述的低散发低气味防尘功能母粒的制备方法，具体为：
将热塑性弹性体与树脂混合，在搅拌过程中加入抗静电剂和除味剂，再加入稳定剂，混合均匀后经双阶螺杆造粒机组中挤出造粒，再经热鼓风烘箱中换气循环后得到所述的低散发低气味防尘功能母粒。
作为优选，所述的挤出造粒过程中采用双真空抽吸，真空压力保持在0.08～0.10MPA；
所述的双阶螺杆造粒机组由单螺杆挤出机和双螺杆挤出机组成；
所述的双阶螺杆造粒机组由单螺杆挤出机和双螺杆挤出机组成；
所述的单螺杆挤出机的转速为30～200转/分钟，各段螺杆温度为160℃～200℃；
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明可以根据实际需要，树脂可以选择无规聚丙烯、均聚聚丙烯、共聚聚丙烯树脂中的一种或多种，加入SBCS、EPDM、POE、TPV等热塑性弹性体作为改性剂，具体可以根据应用制件的基材进行调整。通过使用双阶造粒机组，利用部分迁移性抗静电助剂本身自带的润滑分散特性，使得整个抗静电体系均匀稳定分散，添加稳定剂来提高体系的光热稳定性。通过对掺混配方的改进得到了具有不同防尘效果要求的低散发低气味热塑性弹性体材料。
本发明具备操作简单，可控性好、易于工业化生产的特点。而且生产出来的母粒在使用过程中无粉尘危害，对环境友好。同时，通过对不同基材，弹性体的选择能够制备出适应最终制件基材的不同母粒产品。因此，总体上具有较好的经济效益和环保效益。本发明所制备的低散发低气味防尘功能母粒与同类产品相比，添加量低，防尘效果优异，并具有低散发低气味特性，具有广阔的市场前景与较高的应用价值。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明。
实施例1～5以及对比例1～2
本发明制备低散发低气味防尘功能母粒，实施例1～5以及对比例1～2的原料配比列于下表1、2中，除另有说明外，百分比均是指重量百分比。
低散发低气味防尘功能母粒的制备方法，包括以下步骤：
将热塑性弹性体与树脂混合，在搅拌过程中加入抗静电剂、除味剂，再加入稳定剂，混合均匀后送入双阶螺杆造粒机组中挤出造粒，该双阶螺杆造粒机组由单螺杆挤出机和双螺杆挤出机组成，单螺杆挤出机转速为100转/分钟，各段螺杆温度为160℃～200℃；双螺杆主机转速为600转/分钟，各段螺杆温度为160℃～200℃；在造粒过程中采用双真空抽吸，真空压力保持在0.08MPA，造粒后的产品粒子在热鼓风烘箱中进行4小时的换气循环，最终制得低散发低气味防尘功能母粒。
性能评价标准：
采用VW 50180—车内挥发物控制标准测试，分别对实施例1～5和对比例1～2制备的低散发低气味防尘功能母粒进行检测，并将甲醛含量、气味等级及TVOC值分别列于下表3中。
表1
表2
表3

Claims (10)

1.一种低散发低气味防尘功能母粒，其特征在于，包括以下重量百分比的原料组分：
2.根据权利要求1所述的低散发低气味防尘功能母粒，其特征在于，所述的树脂选自无规聚丙烯、均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的低散发低气味防尘功能母粒，其特征在于，所述的热塑性弹性体选自苯乙烯类弹性体、三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物弹性体、热塑性硫化橡胶中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的低散发低气味防尘功能母粒，其特征在于，所述的抗静电剂为迁移型抗静电剂与无机抗静电剂复配体系。
5.根据权利要求4所述的低散发低气味防尘功能母粒，其特征在于，
所述的迁移型抗静电剂选自禾大的ATMER129、ATMER163、朗盛的Mersolat H95、科莱恩的Hostastat FA14中的至少一种；
所述的无机抗静电剂选自超导炭黑、碳纳米管、石墨中的至少一种；
所述的迁移型抗静电剂与无机抗静电剂的质量比为1：0.1～5。
6.根据权利要求1所述的低散发低气味防尘功能母粒，其特征在于，所述的除味剂选自Phoenix的Cel-span 705、华恩遮味剂、嘉和除味剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的低散发低气味防尘功能母粒，其特征在于，所述的稳定剂选自二苯甲酮官能团化合物光稳定剂、受阻酚稳定剂、亚磷酸酯稳定剂、受阻胺类稳定剂中的至少一种。
8.根据权利要求1～7任一所述的低散发低气味防尘功能母粒，其特征在于，包括以下重量百分比的原料组分：
9.一种根据权利要求1～8任一所述的低散发低气味防尘功能母粒的制备方法，其特征在于，包括：
将热塑性弹性体与树脂混合，在搅拌过程中加入抗静电剂和除味剂，再加入稳定剂，混合均匀后经双阶螺杆造粒机组中挤出造粒，再经热鼓风烘箱中换气循环后得到所述的低散发低气味防尘功能母粒。
10.根据权利要求9所述的低散发低气味防尘功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的挤出造粒过程中采用双真空抽吸，真空压力保持在0.08～0.10MPA；
所述的双阶螺杆造粒机组由单螺杆挤出机和双螺杆挤出机组成；
所述的单螺杆挤出机的转速为30～200转/分钟，各段螺杆温度为160℃～200℃；
所述的双螺杆挤出机转速为400～800转/分钟，各段螺杆温度为160℃～220℃。
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