CN107903492A - 一种低散发低气味填充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填充功能母粒及其制备方法，该低散发低气味填充功能母粒，包括以下重量份的原料组分：树脂5～30份；POP聚烯烃弹性体1～30份；矿物60～90份；分散剂1～10份；除味剂1～10份；稳定剂0.1～2份。该低散发低气味填充功能母粒通过多阶挤出造粒系统，多级真空，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填充功能母粒，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，分散良好的效果。

Description

一种低散发低气味填充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填充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填充功能母粒，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，分散良好、综合力学性能优异的效果。
具体技术方案如下：
一种低散发低气味填充功能母粒，包括以下重量份的原料组分：
所述的POP聚烯烃弹性体为共聚单体含量低于20％，密度为0.895g/cm3～0.915g/cm3的弹性体品种，可以选用陶氏、韩国SK的市售产品。经研究发现，采用POP材料作为配合弹性体，基本不会与复合材料中的滑石粉等材料生成其它气味，总体气味相对明显轻。相对于其他弹性体，POP适用于更高矿物含量的母粒的生产，性能与后续的分散更加优异。
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、聚乙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，所述的矿物选自滑石粉、碳酸钙、硅灰石、二氧化硅、硫酸钡、蒙脱土中的至少一种。可选用国内生产厂家如：桂林天城、江苏立达、厦门鑫宛、辽宁海城、浙江丰宏等多家公司的产品。
作为优选，所述的分散剂选自脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、聚硅氧烷、聚四氟乙烯、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的至少一种。
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、受阻酚稳定剂、亚磷酸酯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填充功能母粒，其易于在塑料与弹性体基材中均匀分散，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填充功能母粒，包括以下重量份的原料组分：
具体地，原料配方中，树脂、POP聚烯烃弹性体和矿物的总重量为100％，分散剂、除味剂和稳定剂以外加的方式加入配方中。
再进一步优选，所述的低散发低气味填充功能母粒中，各原料组分的重量百分比如下，其中，树脂、POP聚烯烃弹性体和矿物的总重量为100％，以该总重量计，分散剂、除味剂和稳定剂的重量百分比具体为：
包括以下重量份的原料组分：
本发明还公开了上述的低散发低气味填充功能母粒的制备方法，包括：
各原料混合均匀后，经双阶螺杆造粒机组中挤出造粒，多级真空抽吸，再经热鼓风烘箱中换气循环后得到所述的低散发低气味填充功能母粒。
具体地：
将矿物加入到混炼机中，加热到60摄氏度，再加入热塑性弹性体与分散剂，充分混合均匀后再加入树脂，在搅拌过程中加入除味剂，最后加入稳定剂，混合均匀后送入多阶螺杆造粒机组中挤出造粒，经多级真空抽吸，造粒后的产品粒子在热鼓风烘箱中进行换气循环，最终制得低散发低气味填充功能母粒。
所述的混炼机为卧式搅拌锅与密炼机，
所述的多阶螺杆造粒机组为，由单螺杆挤出机和双螺杆挤出机组成的双阶造粒机组。作为优选，所述的双阶螺杆造粒机组中：单螺杆挤出机的转速为50转/分钟～200转/分钟，双螺杆挤出机的转速为400转/分钟～800转/分钟，各段螺杆温度独立设置为140～200℃；
造粒过程中采用多级真空抽吸，真空数在2个以上，真空压力保持在0.08～0.10MPA。
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、聚乙烯树脂中的一种或多种，加入POP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，并添加纳米蒙脱土等矿物,相应分散剂使得矿物均匀稳定分散，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要求的低散发低气味热塑性弹性体材料。
本发明制备的低散发低气味填充功能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；与同类产品相比，低散发低气味，分散优异，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1～6以及对比例1～2
本发明制备低散发低气味填充功能母粒，实施例1～6以及对比例1～2的原料配比分别列于下表1和表2中，除另有说明外，百分比是指重量百分比。
低散发低气味填充功能母粒的制备方法，包括以下步骤：
将矿物加入到混炼机中，加热到60摄氏度，再加入POP弹性体与分散剂，充分混合均匀后再加入树脂，在搅拌过程中加入除味剂，最后加入稳定剂，混合均匀后送入双阶螺杆造粒机组中挤出造粒，单螺杆挤出机转速为100转/分钟，双螺杆主机转速为600转/分钟，各段螺杆温度为160℃～200℃；在造粒过程中采用多级真空抽吸，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填充功能母粒。
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1～6和对比例1～2制备的低散发低气味填充功能母粒进行检测，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
组分 厂家和牌号 对比例1 对比例2
聚丙烯 EA5075(巴塞尔) 5 25
POP弹性体 1450(陶氏) 20
滑石粉 1250目 75 75
聚硅氧烷 3 3
除味剂 Phoenix的Cel-span 705 3
稳定剂 1010+168(质量比为1：1) 0.1 0.1
表3

Claims (9)

1.一种低散发低气味填充功能母粒，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：
2.根据权利要求1所述的低散发低气味填充功能母粒，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、聚乙烯中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的低散发低气味填充功能母粒，其特征在于，所述的矿物选自滑石粉、碳酸钙、硅灰石、二氧化硅、硫酸钡、蒙脱土中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的低散发低气味填充功能母粒，其特征在于，所述的分散剂选自脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、聚硅氧烷、聚四氟乙烯、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的低散发低气味填充功能母粒，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。
6.根据权利要求1所述的低散发低气味填充功能母粒，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、亚磷酸酯稳定剂中的至少一种。
7.根据权利要求1～6任一所述的低散发低气味填充功能母粒，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：
8.一种根据权利要求1～7任一所述的低散发低气味填充功能母粒的制备方法，其特征在于，包括：
各原料混合均匀后，经多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填充功能母粒。
9.根据权利要求8所述的低散发低气味填充功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的多阶螺杆造粒机组，阶数在2阶以上，转速为50转/分钟～800转/分钟，各段螺杆温度独立设置为140～200℃；
造粒过程中采用多级真空抽吸，真空口数量在2个以上，真空压力保持在0.08～0.10MPA。
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