CN107936604A - 一种除voc母料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，具体为一种除VOC母料，由聚合物和多孔无机材料制备而成，进一步地，以质量分数计，聚合物含量为10％～20％，多孔无机材料含量为80％～90％。添加本发明的母料能够有效的去除材料在加工成型中产生的VOC气体，去除率达到90％以上。

Description

一种除VOC母料
技术领域
本发明专利涉及高分子材料领域，具体为一种除VOC母料。
背景技术
挥发性有机化合物(简称VOC)是50-260℃温度范围内很容易挥发的有机物，另外还有硫化氢、二氧化硫、氯化氢等无机气体，较常见的有机化合物有苯类(如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯)、烷类(十四碳烷)、醛类(甲醛)、醇类(乙醇)、醚类、酯类(乙酸乙酯)和酮类(丙酮)等多个种类。VOC释放到大气中以后遇到阳光可以催化其产生化学反应，生产PM2.5颗粒，导致灰霾天气。VOC治理有源头治理和末端治理，源头治理有采用水性涂料、光固化涂料、固体粉末涂料等，而末端治理有活性炭吸附技术、沸石转轮吸附技术、生物质材料处理法、水基纳米真空泡技术等。目前主要采用的是末端治理发，不能从根本上解决材料在生产过程中产生的VOC气体。
在高分子材料加工生产中，VOC的来源主要是印刷、喷涂、热加工成型过程等，热加工成型中的VOC主要来源于树脂合成残留小分子、添加助剂、加工分解三个部分，并未见过在热加工成型中就从根本上解决VOC释放。
专利201510130885.1公开了一种除味母粒及制备方法和用途，除味母粒是由多孔性聚合物珠粒吸附气提剂制备而成，所述除味母粒中多孔性聚合物珠粒的质量含量为2％～50％，气提剂为余量；所述多孔性聚合物珠粒的开孔率大于50％、发泡倍率为2～45倍。该专利制备的除味母料对改性塑料或改性弹性体中VOC和气味去除作用明显，降低VOC含量可达80％以上；另外，将该发明制备的除味母料加入到与多孔性聚合物珠粒基体相近组分的高分子材料中进行改性，不引入异类物质，对高分子材料的物性、外观及光热老化性能无负面影响。该专利是通过多孔性聚合物珠粒来技术方案来解决改性塑料或改性弹性体中VOC和气味去除，但多孔性聚合物珠粒是通过发泡制得，存在成本高、残留小分子助剂高、高温熔融后孔隙变化影响除味效果。
专利201410415169.3涉及一种合成多孔硅酸钙高吸附母料的制备方法，属高分子材料制造技术领域。该制备方法以自组装助剂F01A为改性剂，以高铝粉煤灰提取氧化铝联产合成多孔硅酸钙为基料，以聚乙烯或聚丙烯或POE原料的一种或两种或三种为载体树脂，复合制备高吸附母料，各原料所占质量百分比为：合成多孔硅酸钙粉体40-75％，自组装助剂F01A2-5％，载体树脂20-58％。该发明制备方法简单，所制得的合成多孔硅酸钙高吸附母料具有吸附甲醛、甲苯、二甲苯、二氧化硫、硫化氢、二恶英以及消除工业烟气的功能，其吸附指标是市场上活性炭吸附指标的2-3倍，同时在塑料制品加工工艺中与树脂原料具有很好的相容性和分散性，适应于挤出、注塑、吹塑等成型工艺，能广泛应用于塑料制品加工领域。该专利是通过多孔硅酸钙技术方案来解决工业烟气的，但其组装剂采用的都是小分子助剂，在吸附加工产生的气体同时还释放VOC，只是不同程度的降低了VOC，并没有从根本上解决VOC。
综上所述，目前没有一种从根本上解决VOC的技术方案，如何才能从根本上解决热加工中产生的VOC、成本低廉、适用性广的一种母料，这正是本专利需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于从根本上解决高分子材料在热加工生产中的VOC气体，提供一种成本低廉、适用性广的除VOC母料。
据此，本发明公开了一种除VOC母料。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下所述：
本发明的特征在于：一种除VOC母料，由聚合物和多孔无机材料制备而成。
进一步地，以质量分数计，聚合物含量为10％～20％，多孔无机材料含量为80％～90％。
所述聚合物为树枝状聚合物。
所述多孔无机材料为多孔合成硅酸钙、硅藻土、沸石、分子筛、天然黏土材料中的一种或几种复合物组成。
本发明的有益效果：
1.本发明选用树枝状聚合物，该材料熔点在135℃-155℃，闪点在260℃以上，加工温度高，在加工过程中不产生VOC。同时树枝状聚合物具有高度之化结构(主链短、支链多)，由于空间位阻作用，分子间缠结较少，从而具有低熔体粘度特性，适合浸润多孔无机材料，是多孔无机材料的良好分散剂。另外树枝状聚合物表面大量的官能团使其具备很好的偶联作用，保证具有较大分子间作用力，从而保持很好的材料力学性能。
2.不需要添加任何其它小分子助剂，如润滑剂、分散剂等，就能达到良好的分散性和相容性，保持良好的力学性能，具有不产生VOC及降低成本的优点。
3.多孔无机材料，具有来源广、价格便宜、吸附效果好的优点，并且其在加工过程中不会造成材料的孔隙变化，保持良好的吸附效果。
4.工艺简单，便于操作，通过普通物理共混方法实现的，可以在原有设备基础，不需要改变工艺操作流程即可实现工业化大规模生产。
5.本发明的母料在加工生产中不产生任何VOC气体，添加本发明的母料能够有效的去除材料在加工成型中产生的VOC气体，去除率达到90％以上。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明提出的一种除VOC母料作更为详细说明。
实施例1
本实施的一种除VOC母料，以重量计，各组分含量分别为：聚合物含量为10％，多孔无机材料含量为90％。
优先多孔无机材料为多孔合成硅酸钙与硅藻土于7∶3的比例混合而成。
实施例2
本实施的一种除VOC母料，以重量计，各组分含量分别为：聚合物含量为12.5％，多孔无机材料含量为87.5％。
优先多孔无机材料为多孔合成硅酸钙与硅藻土于7∶3的比例混合而成。
实施例3
本实施的一种除VOC母料，以重量计，各组分含量分别为：聚合物含量为15％，多孔无机材料含量为85％。
优先多孔无机材料为多孔合成硅酸钙与硅藻土于7∶3的比例混合而成。
实施例4
本实施的一种除VOC母料，以重量计，各组分含量分别为：聚合物含量为17.5％，多孔无机材料含量为82.5％。
优先多孔无机材料为多孔合成硅酸钙与硅藻土于7∶3的比例混合而成。
实施例5
本实施的一种除VOC母料，以重量计，各组分含量分别为：聚合物含量为20％，多孔无机材料含量为80％。
优先多孔无机材料为多孔合成硅酸钙与硅藻土于7∶3的比例混合而成。
对上述实施例制得的母料添加入10％到纯聚丙烯(简称PP)中，结果如表1所示：
表1加入本发明母料至PP中VOC对比情况：
项目 苯 甲苯 乙苯 二甲苯 甲醛 乙醛
纯PP 100.2 37.7 49 105.6 N.D N.D
实施例1 N.D N.D N.D N.D N.D N.D
实施例3 N.D N.D N.D N.D N.D N.D
实施例5 N.D N.D N.D N.D N.D N.D
本发明在具体实施时：在生产加工过程中，加入本发明母料后，一起熔融，当产生VOC时，多孔无机材料就会将产生的VOC气体吸附在孔隙中，从而让其无法挥发出来，根本上解决了加工生产中产生的VOC气体，改善生产车间的环境。
综合上所述，本发明的技术方案可以充分有效的实现上述发明目的，且本发明的除VOC母料性能及特点原理都已经在实施例中得到充分的验证，而能达到预期的功效及目的，且本发明的实施例也可以根据这些原理进行变换，上述实施例仅仅是对本发明的优选实施例的描述，而非对本发明保护范围的限制，因此，本领域一般技术人员在本发明所披露的技术范围内，可轻易想到的变化，皆属本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种除VOC母料，其技术特征在于：由树枝状聚合物和多孔无机材料制备而成，以质量分数计，聚合物含量为10％～20％，多孔无机材料含量为80％～90％。
2.根据权利要求1所述多孔无机材料为多孔合成硅酸钙、硅藻土、沸石、分子筛、天然黏土材料中的一种或几种复合物组成。
3.根据权利要求1或2所述多孔无机材料为多孔合成硅酸钙与硅藻土于7∶3的比例混合而成。
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