CN109096598B - 一种汽车用聚丙烯气味吸附母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车用聚丙烯气味吸附母粒，包含以下重量份的成分：聚丙烯30～80份、多孔吸附剂20～60份，所述多孔吸附剂为具有多孔结构的硅藻土或其衍生物。本发明通过将聚丙烯与特定的多孔吸附剂进行复配改性，使所得聚丙烯气味吸附母粒具有较好的气味吸附的特点，可以广泛的用于汽车聚丙烯产品的挤出或注塑过程，并且可适用于不同的加工工艺，在其生产过程中有效的吸附有毒的小分子物质，并形成不可逆的物理和化学反应，避免后期挥发，从而提高制品的气味效果。同时，本发明还公开一种所述汽车用聚丙烯气味吸附母粒的制备方法。

Description

一种汽车用聚丙烯气味吸附母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯气味吸附母粒及其制备方法，尤其是一种汽车用聚丙烯气味吸附母粒及其制备方法。
背景技术
近年来，各类汽车室内的污染事件频发，消费者对于车内健康环节具有愈发强烈的诉求。车内空气污染问题已成为继中国装饰装修和家具污染、室内环境中的PM2.5污染之后第三大危害人体健康的室内环境污染问题。一般而言，车内空气质量问题主要是汽车内饰材料释放的有毒物质，散发令人不愉快的气味，这与车辆制造工艺和零部件有着直接关系，影响比较大的有汽车仪表板总成、车门门饰板、地毯、顶棚、汽车线束、座椅总成等。而这些零部件的材质，一般都是用塑料来做的。通过整车分解到塑料部件，也制定了非常严格的气味等级要求，因此对开发低气味的塑料部件以及塑料原料都提出了需求。
专利CN103724799公开了一种低气味、低散发聚丙烯组合物及其制备方法,使用以高熔体发泡PP为载体的水母粒作为气提剂，可以有效去除加工过程中产生的各种挥发性小分子和有机化合物，所制备的聚丙烯组合物具有低气味、低散发的特性，可以满足汽车内饰件的要求。但是其应用范围仅为定制材料，无法添加到其他产品中降低气味，同时也无法避免二次注塑过程中因高温高剪切产生释放的有毒物质挥发导致的气味问题。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种汽车用聚丙烯气味吸附母粒。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种汽车用聚丙烯气味吸附母粒，包含以下重量份的成分：聚丙烯30～80份、多孔吸附剂20～60份，所述多孔吸附剂为具有多孔结构的硅藻土或其衍生物。
优选地，所述的汽车用聚丙烯气味吸附母粒，包含以下重量份的成分：聚丙烯45～65份、多孔吸附剂30～50份。
优选地，所述聚丙烯在230℃、2.16kg测试条件下的熔体流动指数为1-150g/10min。
优选地，所述多孔吸附剂为硅铝酸盐多孔分子筛，所述分子筛为氢型分子筛。
硅铝酸盐型多孔分子筛材料的物理性质包括材料类型、材料孔径、硅铝比、表面性质、比表面积、孔容、结晶度、含水量、粒度等，其中材料类型、材料孔径、孔容和表面性质是衡量多孔材料捕捉挥发性有机物质能力的重要参数，特别是材料类型、硅铝比和材料孔径。分子筛类型主要分钠型和氢型两种，钠型分子筛由于钠离子的极性主要应用于极性材料中，对于非极性的聚丙烯来说，应采用与聚丙烯结合更好的氢型分子筛。
更优选地，所述多孔吸附剂包含多孔吸附剂A和多孔吸附剂B；所述多孔吸附剂A中，SiO2与Al2O3的摩尔比为50：1，孔容为0.96cm3/g，孔径为6-10nm；所述多孔吸附剂B中，SiO2与Al2O3的摩尔比为500：1，孔容为0.96cm3/g，孔径为6-10nm。
硅铝比的大小可表明分子筛的极性程度，高硅铝比的分子筛呈现出非极性，与聚丙烯的相容性较好。反之，低硅铝比的分子筛呈现极性，与聚丙烯相容性较差。孔径的大小主导了所能够吸附物质的种类和范围。对特定小分子而言，需要合适的孔径来捕捉，孔径过小或过大都不适合小分子物质的吸附。孔径过小，分子量较大的挥发物质不能进入多孔材料孔穴并被吸附；孔径过大，孔穴对分子的捕捉能力减弱，被吸附的小分子容易在较低温度下脱附。因此，本发明所述多孔吸附剂进行了上述的特定选择。
更优选地，所述多孔吸附剂A和多孔吸附剂B的质量比为1：1。
优选地，所述的汽车用聚丙烯气味吸附母粒，还包含0.5-5重量份的相容剂，所述相容剂为以聚丙烯为载体的高分子酯类化合物。所述相容剂可以改善无机填料与聚丙烯的相容性，它能使聚烯烃黏度降低、加工稳定性好，从而降低在母粒制备过程中因高分子粘度过大导致剪切分散力加强，从而引发产生的的小分子断链物质。
更优选地，所述相容剂为Struktol TR451。
优选地，所述的汽车用聚丙烯气味吸附母粒，还包含0.5-5重量份的热稳定剂和0.5-5重量份的加工助剂。
更优选地，所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂、半受阻酚类热稳定剂、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类热稳定剂、杯芳烃类热稳定剂中的至少一种；所述加工助剂为低分子酯类加工助剂、金属皂类加工助剂、硬脂酸复合酯类加工助剂、酰胺类加工助剂中的至少一种。
同时，本发明还公开一种所述的汽车用聚丙烯气味吸附母粒的制备方法，所述方法为：将聚丙烯、多孔吸附剂、相容剂、热稳定剂、加工助剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中，在190-240℃下进行熔融挤出造粒，得到所述汽车用聚丙烯气味吸附母粒。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明所述汽车用聚丙烯气味吸附母粒中，通过将聚丙烯与特定的多孔吸附剂进行复配改性，使所得聚丙烯气味吸附母粒具有较好的气味吸附的特点，可以广泛的用于汽车聚丙烯产品的挤出或注塑过程，并且可适用于不同的加工工艺，如注塑、吹塑、挤出、纺丝等，在其生产过程中通过复配的多孔结构有效的吸附有毒的小分子物质，并形成不可逆的物理和化学反应，避免后期挥发，从而提高制品的气味效果。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明所述汽车用聚丙烯气味吸附母粒的10种实施例，本实施例1～10所述汽车用聚丙烯气味吸附母粒的各成分重量份如表1所示，其中，本发明实施例中，所述聚丙烯在230℃、2.16kg测试条件下的熔体流动指数为10g/10min；所述多孔吸附剂A和多孔吸附剂B均为氢型硅铝酸盐多孔分子筛；多孔吸附剂A中，SiO2与Al2O3的摩尔比为50：1，孔容为0.96cm3/g，孔径为6-10nm；多孔吸附剂B中，SiO2与Al2O3的摩尔比为500：1，孔容为0.96cm3/g，孔径为6-10nm；相容剂为Struktol TR451；热稳定剂为艾迪科抗氧剂AO-330(1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯)，三丰化工；加工助剂为：抗氧剂168(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)；韩国信元润滑剂EBS HI-LUBE(亚乙基双十八酰胺)。
表1实施例1～10所述汽车用聚丙烯气味吸附母粒的各成分重量份
Figure BDA0001697138720000041
分别将实施例1～10中聚丙烯、多孔吸附剂、相容剂、热稳定剂、加工助剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中，在190-240℃下进行熔融挤出造粒，得到实施例1～10所得汽车用聚丙烯气味吸附母粒。将实施例1～10所得汽车用聚丙烯气味吸附母粒加入改性聚丙烯材料中，分别为实验组1～10，另设置空白对照组，并对改性后的聚丙烯的气味等级进行分析，实验组1～10及空白对照组的各成分的重量份及气味等级分析结果如表2所示：
表2实验组1～10及空白对照组所得改性聚丙烯气味等级分析结果
Figure BDA0001697138720000042
Figure BDA0001697138720000051
按照市场价格，聚丙烯约10元/公斤，多孔吸附剂约25元/公斤，因此，本申请所述汽车用聚丙烯气味吸附母粒成本较低；目前国内大多数汽车主机厂的汽车空气质量要求按照PV3900或类似方法评价均要求气味等级小于等于4级或者类似水平，因此本申请综合达到了客户的最低要求和最低成本比。
从表2可以看出，综合性价比，当聚丙烯的重量份为45～65份、多孔吸附剂30～50份时，所得聚丙烯的气味吸附性较好；实验组3的效果好于实验组1～2，实验组5的效果好于实验组6～7，这进一步说明多孔吸附剂A和多孔吸附剂B的质量比为1：1的选择原因；且具体实践应用表明，将本发明所述汽车用聚丙烯气味吸附母粒加入到不同工艺制品中，如聚丙烯改性塑料生产过程、聚丙烯注塑制品、聚丙烯纺丝制品等过程中，都可以通过气味吸附母粒有效的降低成品气味性。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种汽车用聚丙烯气味吸附母粒，其特征在于，包含以下重量份的成分：聚丙烯45～65份、多孔吸附剂30～50份；所述多孔吸附剂为硅铝酸盐多孔分子筛，所述分子筛为氢型分子筛；所述多孔吸附剂包含多孔吸附剂A和多孔吸附剂B；所述多孔吸附剂A中，SiO2与Al2O3的摩尔比为50：1，孔容为0.96cm3/g，孔径为6-10nm；所述多孔吸附剂B中，SiO2与Al2O3的摩尔比为500：1，孔容为0.96cm3/g，孔径为6-10nm。
2.如权利要求1所述的汽车用聚丙烯气味吸附母粒，其特征在于，所述聚丙烯在230℃、2.16kg测试条件下的熔体流动指数为1-150g/10min。
3.如权利要求1所述的汽车用聚丙烯气味吸附母粒，其特征在于，所述多孔吸附剂A和多孔吸附剂B的质量比为1：1。
4.如权利要求1～3任一项所述的汽车用聚丙烯气味吸附母粒，其特征在于，还包含0.5-5重量份的相容剂，所述相容剂为Struktol TR451。
5.如权利要求4所述的汽车用聚丙烯气味吸附母粒，其特征在于，还包含0.5-5重量份的热稳定剂和0.5-5重量份的加工助剂。
6.如权利要求5所述的汽车用聚丙烯气味吸附母粒，其特征在于，所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类热稳定剂、杯芳烃类热稳定剂中的至少一种；所述加工助剂为低分子酯类加工助剂、金属皂类加工助剂、酰胺类加工助剂中的至少一种。
7.一种如权利要求5或6所述的汽车用聚丙烯气味吸附母粒的制备方法，其特征在于，所述方法为：将聚丙烯、多孔吸附剂、相容剂、热稳定剂、加工助剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中，在190-240℃下进行熔融挤出造粒，得到所述汽车用聚丙烯气味吸附母粒。
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