CN108329578A - 一种低气味聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低气味聚丙烯材料及其制备方法，其由聚丙烯60‑95份、多孔磷酸钙5‑20份、填料0‑20份、抗氧剂及加工助剂0.2‑2份，经混合均匀后加入螺杆挤出机中进行熔融共混反应并挤出造粒即得。本发明通过在聚丙烯中加入部分多孔磷酸钙同时作为填料和气味吸附剂，利用多孔磷酸钙本身的多孔结构在加工过程中直接吸附聚丙烯材料中能产生气味的小分子物质，从而制备得到聚丙烯不仅具有低气味性，而且保证材料的力学性能，且成本较其他除味方法增加较小。

Description

一种低气味聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种低气味聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)具有优良的物理性能和加工性、耐溶剂性、耐高温性等,是通用塑料中发展最快的一种材料,广泛的应用在汽车内饰件及家电产品中，从而导致对其气味性的要求也越来越高。
在聚丙烯生产过程中,为了提高其耐老化性,一般在挤出造粒过程中按要求加入各种抗热/氧化稳定剂、抗紫外光稳定剂等。为了满足用户在食品包装、医药制品、通用纤维纺丝、高流动高强丝等方面的用途，也常采用可控流变工艺技术使具有较低流动性的聚丙烯树脂经过反应挤出工艺达到所希望的流动性。但聚丙烯树脂和有机过氧化物混合会因聚丙烯降解或有机过氧化物分解而产生有机小分子产物,从而影响最终产品的气味特性。
目前改善聚丙烯材料气味的方法主要是使用添加剂，这些添加剂一般分为遮蔽型、萃取挥发型及化学反应型。
其中遮蔽型：在聚丙烯材料中加进芳香剂可以遮盖材料难闻的气味，此方法一般应用于玩具、日用商品、化妆品容器、日用电器和园艺设备。但是芳香剂保存时间取决于其聚集程度、体积表面积比、是否暴露于受热或湿润环境，还有成型件是否进行了严密的隔尽空气包装等因素，而且其并不能从根本上消除回收材料中难闻的气味。
化学反应型：在材料配方当中加入能和这些释放出气味的小分子反应的添加剂，通过这些添加剂和小分子之间的反应产生分子量较大、在正常使用热环境下，如小于100℃，不会从材料中挥发出来产生异味的另一种化合物，从而达到消除异味的效果。但是化学反应型只是针对特定的官能团进行反应固定，但是对于回收的聚丙烯气味来源复杂、含量高，很难通过化学反应进行有效的固定。
萃取挥发型：在材料配方中加入有一定含水率的物质，在熔融挤出过程中，受热可产生水蒸气，将聚丙烯材料中的小分子物质萃取蒸发，从而改善聚丙烯材料的气味性。但此方法对设备要求较高，且一般含水母粒价格较贵。
发明内容
为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种对设备要求较低、适合大规模生产，且生产成本较低的低气味聚丙烯材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种低气味聚丙烯材料，由以下组分按重量份制备而成：
聚丙烯：60-95份；
多孔磷酸钙粉末：5-20份；
其他填料：0-20份；
抗氧剂及加工助剂：0.2-2份。
进一步方案，所述聚丙烯为均聚或共聚聚丙烯。
所述多孔磷酸钙粉末的粒径为250-350目、孔隙直径为100-600nm。
所述的其他填料为滑石粉或碳酸钙。
所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168；所述加工助剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙。
本发明的另一个发明目的是提供上述低气味聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将聚丙烯、多孔磷酸钙粉末、填料、抗氧剂及加工助剂按配比加入混合设备中，混合均匀；
b、将上述混合物料经双螺杆挤出机在190-230℃熔融挤出，其转速为50-400转/min；
c、挤出物经水冷却、切粒，即得到低气味聚丙烯材料。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、本发明在聚丙烯中加入多孔磷酸钙，利用其表面的多孔结构吸附聚丙烯释放出的气味，从而得到低气味聚丙烯材料；
2、本发明中的多孔磷酸钙同时还可作为填料，其本身价格较为便宜，此方法制备的低气味聚丙烯材料成本较低；
3、本发明的加工方法使用目前聚丙烯传统改性工艺即可，对设备要求成本较低，适合范围较广；
4、本发明制备的低气味聚丙烯材料的气味可达大众PV3900标准3.0级。
具体实施方式：
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明
实施例1
按下列重量分数称取各组分：80份聚丙烯、10份300目的多孔磷酸钙、10份滑石粉、0.5份的抗氧剂1010和0.5份的加工助剂硬脂酸锌；将它们均加入混合设备中，混合均匀；再将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，其中挤出机的温度设定为200℃、转速为300rpm；挤出物经水冷却，切粒，即得到低气味聚丙烯材料。
实施例2
按下列重量份数称取各组分：90重量份聚丙烯、15重量份320目的多孔磷酸钙、15重量份的碳酸钙、0.5重量份的抗氧剂1010和0.5重量份的加工助剂硬脂酸钙；将它们均加入混合设备中，混合均匀；再将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，挤出机的温度设定为220℃，转速为350rpm；挤出物经水冷却，切粒，即得到低气味聚丙烯材料。
实施例3:
按下列重量份数称取各组分：60重量份聚丙烯、20重量份的250目多孔磷酸钙、20重量份的滑石粉、1重量份的抗氧剂168和1重量份的加工助剂硬脂酸锌；将它们均加入混合设备中，混合均匀；再将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，挤出机的温度设定为190℃，转速为50rpm；挤出物经水冷却，切粒，即得到低气味聚丙烯材料。
实施例4
按下列重量份数称取各组分：95重量份的聚丙烯、5重量份的350目多孔磷酸钙、0.1重量份的抗氧剂1010和0.1重量份的加工助剂硬脂酸锌；将它们均加入混合设备中，混合均匀；再将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，挤出机的温度设定为230℃，转速为400rpm；挤出物经水冷却，切粒，即得到低气味聚丙烯材料。
实施例5
按下列重量份数称取各组分：75重量份的聚丙烯、17重量份的多孔磷酸钙、8重量份的碳酸钙、0.5重量份的抗氧剂1010和0.5重量份的加工助剂硬脂酸锌；将它们均加入混合设备中，混合均匀；再将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，挤出机的温度设定为210℃，转速为200rpm；挤出物经水冷却，切粒，即得到低气味聚丙烯材料。
对比例：普通改性聚丙烯材料
按下列重量份数称取各组分：80重量份的聚丙烯、20重量份的滑石粉、0.5重量份的抗氧剂1010和0.5重量份的加工助剂硬脂酸锌；将它们均加入混合设备中，混合均匀；再将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，挤出机的温度设定为210℃，转速为200rpm；挤出物经水冷却，切粒，即得到低气味聚丙烯材料。
将上述实施例1-5和对比例制备的低气味聚丙烯材料分别按照PV3900大众汽车内饰气味性试验标准对其气味进行测试，具体数据如下表所示：
对比例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
气味 4.5 3.5 3.3 3.0 3.8 3.6
从上表可看出，本发明制备的低气味聚丙烯材料的气味可达大众PV3900标准3.0级，明显低于对比例。
上述实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低气味聚丙烯材料，其特征在于：其由以下组分按重量份制备而成：
聚丙烯：60-95份；
多孔磷酸钙粉末：5-20份；
其他填料：0-20份；
抗氧剂及加工助剂：0.2-2份。
2.根据权利要求1所述的低气味聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯为均聚或共聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的低气味聚丙烯材料，其特征在于：所述多孔磷酸钙粉末的粒径为250-350目、孔隙直径为100-600nm。
4.根据权利要求1所述的低气味聚丙烯材料，其特征在于：所述的其他填料为滑石粉或碳酸钙。
5.根据权利要求1所述的低气味聚丙烯材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168；所述加工助剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙。
6.如权利要求1-5任一项所述的低气味聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、将聚丙烯、多孔磷酸钙粉末、填料、抗氧剂及加工助剂按配比加入混合设备中，混合均匀；
b、将上述混合物料经双螺杆挤出机在190-230℃熔融挤出，其转速为50-400转/min；
c、挤出物经水冷却、切粒，即得到低气味聚丙烯材料。
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