CN109181106A

CN109181106A - 一种低voc聚丙烯复合材料的制备方法

Info

Publication number: CN109181106A
Application number: CN201811016630.2A
Authority: CN
Inventors: 陈炜; 周彬
Original assignee: Anhui Niumaite New Material Technology Co Ltd
Current assignee: Anhui Niumaite New Material Technology Co Ltd
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2019-01-11

Abstract

本发明公开了一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，属于聚丙烯高分子材料技术领域。本发明将聚丙烯95～100份、增韧剂15～25份、滑石粉30～40份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.5～3份加入到混料罐子中混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒得到聚丙烯复合材料；其中聚丙烯树脂的牌号为EA5074，该牌号聚丙烯通过氢调法生产，使得所制聚丙烯熔体流动速率较高且稳定，提高产品加工适应性；且通过温度配合二级抽真空装置，有效挥脱降低聚丙烯复合材料中VOC含量。

Description

一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法

技术领域

本发明涉及聚丙烯高分子材料技术领域，更具体地说，涉及一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着聚丙烯(PP)生产技术水平的提高以及各种新工艺和新型高效催化体系的应用，聚丙烯的品种和牌号不断推陈出新，加之聚丙烯自身的各项特性，使之发展增长位居合成树脂前列，应用范围也在不断拓展。聚丙烯材料具有密度小、易加工成型、成型周期短的特点；聚丙烯材料加工适应性主要取决于熔体流动速率，聚丙烯的熔体流动速率主要由相对分子质量及其分布决定。因而，生产聚丙烯的各种设备及工艺主要是调节相对分子质量及其分布。目前主流方法是通过在生产加工过程中添加过氧化物降解剂控制分子链长度，从而控制熔体流动速率；虽然该方法具有工艺简便、容易实施、适应性强等优点，但该方法的降解度不易控制，使得聚丙烯材料的相对分子量不规整，导致熔体流动速率不稳定，并造成小分子残余和气味残留。

另一方面，由于近年来汽车行业轻量化的需求，聚丙烯在汽车中的应用较为广泛，特别是内外饰件，为了兼顾聚丙烯材料的力学性能与加工性，通常需要使用高熔指、高抗冲的聚丙烯改性材料。目前，国内的生产工艺大都是采用过氧化物降解法生产，生产过程中不仅分子量难于控制、工艺不稳定、高熔指与高抗冲不易平衡，而且产品中VOC含量较高。现有的生产工艺已不能满足日益严格的汽车内饰环境要求。

经检索，发明创造的名称为：一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法(申请号：201210513210.1，申请日：2012.12.05)，该申请案的聚丙烯复合材料以重量份数计其原料组分及含量为：聚丙烯40～70份、增韧剂5～20份、分子量调节剂1～5份、相容剂1～5份、碳酸钙10～20份、滑石粉10～20份、阻燃剂1～5份、助剂0.5～1份；其中分子量调节剂为降温母粒，降温母粒能够降低PP的分子量，从而降低了PP的加工温度，但是降温母粒使得产品相对分子量不规整，导致熔体流动速率不稳定，产品VOC残余量大且气味较大。

经检索，发明创造的名称为：一种用于汽车内饰的低气味、低VOC、高性能聚丙烯复合材料(申请号：201010258937.0，申请日：2010.08.20)，该申请案中公开了一种用于汽车内饰的低气味、低VOC、高性能聚丙烯复合材料及其制备方法，其原料中优选低气味树脂原料和添加剂，并涉及多组分的有效气味去除体系，由硅铝酸盐气味吸附母粒、低气味马来酸酐接枝聚丙烯相容剂和填料中的组成成分纳米活性沸石协同去除材料气味、降低有机物发散。该申请案在一定程度上可以抑制VOC的挥发，但是加入的纳米活性沸石等吸附材料使得生产成本上升，且通过该聚丙烯复合材料生产出来的聚丙烯产品长时间使用后或者高温环境中使用依然不能有效避免VOC的挥发。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于针对现有技术中，聚丙烯复合材料生产时VOC无法脱除的问题，提供一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，通过使用氢调法生产的型号为EA5074的聚丙烯，降低聚丙烯复合材料中VOC的含量；且通过温度配合两级抽真空，可以进一步有效脱除聚丙烯复合材料中VOC的含量。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，将聚丙烯95～100份、增韧剂15～25份、滑石粉30～40份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.5～3份加入到混料罐子中混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒得到聚丙烯复合材料；其中聚丙烯的型号为EA5074。

优选地，增韧剂为聚烯烃弹性POE。

优选地，抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168，抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168比例为1∶(1～2)。

优选地，具体步骤为：

步骤1、混合4min以上，高速混合机的混合温度为35℃；再将滑石粉和润滑剂加入到上述的高速混合机中，继续混合6min以上，高速混合机的混合温度为50℃，混合完成后得到混合料；

步骤2、将混合料加入双螺杆挤出机中，混合料在双螺杆挤出机中经输送挤压、熔融、反应和排气后，在双螺杆挤出机的挤出段挤出成型；

步骤3、挤出成型得到的长条状聚丙烯复合材料，经干燥、牵引以及切粒，制得颗粒状聚丙烯复合材料。

优选地，步骤2的具体过程为：混合料由双螺杆挤出机的入料口加入到双螺杆挤出机中挤出单元中，混合料在挤出单元中输送挤压、熔融、反应后运动至真空排气段中，反应后的混合料先在一级真空段中进行一级抽真空，一级抽真空后进入缓冲段中进行过渡，混合料过渡后进入二级真空段进行二级抽真空；混合料抽真空结束后进入挤出段，在双螺杆挤出机的挤出段挤出成型。

优选地，双螺杆挤出机包括挤出单元和抽真空单元；挤出单元包括送料螺杆和料筒，送料螺杆设置于料筒内；抽真空单元包括一级抽真空器和二级抽真空器；真空排气段沿物料运动方向依次包括一级真空段、缓冲段和二级真空段，一级真空段的料筒上设置有一级抽气孔，一级抽气孔通过管道与一级抽真空器相连，二级真空段的料筒上设置有二级抽气孔，二级抽气孔通过管道与二级抽真空器相连。

优选地，双螺杆挤出机的一级真空段上料筒的加热温度为T7，缓冲段上料筒的加热温度为T8，二级真空段上料筒的加热温度为T9，T7＞T8且T7＞T9。

优选地，一级真空段上料筒的加热温度为225℃～230℃，缓冲段上料筒的加热温度为190℃～210℃，二级真空段上料筒的加热温度为195～200℃。

优选地，一级抽真空器抽真空负压为-0.04～-0.05MPa，二级抽真空器抽真空负压为-0.07～-0.08MPa。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，将聚丙烯95～100份、增韧剂15～25份、滑石粉30～40份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.5～3份加入到混料罐子中混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒得到聚丙烯复合材料；其中聚丙烯的型号为EA5074，该型号聚丙烯通过氢调法生产，使得所制聚丙烯熔体流动速率稳定，降低聚丙烯复合材料中VOC的含量，提高产品加工适应性。

(2)本发明的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，该方法所使用的双螺杆挤出机包括挤出单元和抽真空单元；抽真空单元设置于挤出单元的真空排气段，抽真空单元包括一级抽真空器和二级抽真空器；真空排气段沿物料运动方向依次包括一级真空段、缓冲段和二级真空段，另外增大真空排气段中螺杆的导程，可以扩大其可抽气的面积，进而结合聚丙烯复合材料在生产过程中VOC的产生特性，通过温度配合两级抽真空，从而有效降低聚丙烯复合材料中VOC含量。

(3)本发明的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，该方法所使用的双螺杆挤出机中真空排气段中的一级真空段上料筒的加热温度为T7，缓冲段上料筒的加热温度为T8，二级真空段上料筒的加热温度为T9，T7＞T8且T7＞T9，先将混合料在高温环境中通过一级抽真空器抽真空，对混合料中的VOC进行脱除，而后通过缓冲段低温过渡，最后将混合料在低温环境中通过二级抽真空器抽真空，进一步对混合料中的VOC进行脱除，从而降低了聚丙烯复合材料中VOC含量。

附图说明

图1为本发明的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法流程图；

图2为本发明的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法使用的双螺杆挤出机的结构示意图；

图3为本发明的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法使用的双螺杆挤出机中固体输送段的局部放大图。

示意图中的标号说明：

100、加料单元；

200、挤出单元；

201、送料螺杆；202、料筒；203、螺杆电机；204、加料孔；205、排气孔；206、一级抽气孔；207、二级抽气孔；

210、固体输送段；211、加料螺杆段；212、固体压缩螺杆段；213、螺槽；

220、熔融段；230、反应段；

240、真空排气段；241、一级真空段；242、缓冲段；243、二级真空段；244、排气促进段；

250、挤出段；

300、抽真空单元；310、一级抽真空器；320、二级抽真空器。

具体实施方式

下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

结合图1～3，本实施例的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，将聚丙烯95～100份、增韧剂15～25份、滑石粉30～40份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.5～3份加入到混料罐子中混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒得到聚丙烯复合材料。

本实施例中聚丙烯加入100份，其中聚丙烯的型号为氢调法生产的EA5074，在生产该型号的聚丙烯过程中，聚合反应过程中利用氢气控制链转移反应，通过反应中氢气浓度来调节相对分子质量及其分布，达到对聚丙烯熔体流动速率的控制，所制聚丙烯熔体流动速率稳定，且无残留及气味，品质更为优良。

本实施例中增韧剂加入20份，增韧剂为聚烯烃弹性POE，POE对聚丙烯具有增韧的效果，且本实施例加入的POE为颗粒状，具有较小的内聚能以及较高的剪切敏感性，其表观切变粘度对温度的依赖与PP相近，因而对聚丙烯的增韧效果较为明显，可直接加入到聚丙烯材料中进行改性，操作简便并且降低生产成本。

本实施例中滑石粉加入35份，使用的滑石粉型号为GMS888，通过向聚丙烯中加入弹性效果较好的滑石粉，改善聚丙烯复合材料的抗冲击性能。本实施例中抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168，其组分比例为1∶2。

如图1所示，本实施例的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法具体步骤为：

步骤1、先将聚丙烯、抗氧剂和增韧剂加入到高速混合机中，抗氧剂作用在于抑制聚丙烯在混合过程中的氧化降解，混合时间在4以上，高速混合机的混合温度为35℃，该阶段的混合温度不能太高，且混合时间不宜过长，避免混合过程中聚丙烯的反应降解；再将滑石粉和润滑剂加入到上述的高速混合机中，继续混合6min以上，高速混合机的混合温度为50℃，使得物料得到充分混合，混合完成后得到混合料；

步骤2、将混合料加入双螺杆挤出机中，混合料在双螺杆挤出机中经输送挤压、熔融、反应和排气后，在双螺杆挤出机的挤出段250挤出成型；双螺杆挤出机的主机转速400～450r/min，喂料转速50～100r/min；

对比例1

本对比例的聚丙烯复合材料的原料种类及其质量份为：聚丙烯型号：T30S：100份、降温母粒：5份，其他组分及质量份同实施例1，所得聚丙烯复合材料的物理性能实验结果如表1所示：

表1 物理性能实验结果

项目	单位	对比例1	实施例1
				密度	g/cm<sup>3</sup>	1.04	1.042
熔体流动速率	g/10min	18.2	19
				拉伸强度	MPa	21.3	22.5
弯曲强度	MPa	34.6	35.1
				弯曲模量	MPa	1750	1843
缺口冲击强度	KJ/m<sup>2</sup>	16	19
				燃烧性能	mm/min	67	65

由表1可见，对比例1对比于实施例1，其物理性能出现了不同程度的降低，说明降温母粒虽然提高了材料的熔体诉动速率，但也破坏了分子链结构，导致聚丙烯复合材料性能的下降。

对比例1和实施例1所生产的聚丙烯复合材料的散发性能测试结果如表2所示：

表2 散发性能测试结果

项目	单位	对比例1	实施例1
				气味性	级	4	3
有机物含量	μgC/g	58.0	38.72
				冷凝组分	mg	1.82	0.34
TVOC	mg/m3	19.20	5.51

由表2可见，对比例1对比于实施例1，其气味性、有机物含量、冷凝组分以及TVOC含量均高于实施例1，实施例1的各项指标更为理想，经过对比，实施例1中的聚丙烯复合材料更好。

本实施例的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法所使用的双螺杆挤出机，包括加料单元100、挤出单元200和抽真空单元300；挤出单元200包括送料螺杆201和料筒202，送料螺杆201设置于料筒202内；挤出单元200沿混合料运动方向包括固体输送段210、熔融段220、反应段230和真空排气段240，另外，挤出单元200的料筒202外沿混合料运动方向依次设置有10个加热区，分别为第1～10个加热区，需要说明的是，由于混合料在挤出单元200中各个加工阶段之间为一个逐渐过渡的过程，因此挤出单元200的各个分段与各个加热区之间的对应关系是一个大致的对应，不是空间位置上绝对的对应；其中，该混合料为生产聚丙烯复合材料的原料，包括有聚丙烯、聚烯烃弹性体、滑石粉、抗氧剂；混合料运动方向为混合料加入料筒202后送料螺杆201带动混合料的运动方向。

送料螺杆201的螺纹元件沿混合料运动方向的规格设置如表3所示：

表3 送料螺杆螺纹元件规格表

序号

1#

2#

3#

4#

5#

6#

7#

8#

9#

规格

56/56

96/96

72/72

56/56

K45°/56

序号

10#

11#

12#

13#

14#

15#

16#

17#

18#

规格

K60°/56

56/56

44/44

K45°/56

K60°/56

K90°/56

56/56

K45°/56

K60°/56

序号

19#

20#

21#

22#

23#

24#

25#

26#

27#

规格

28/28

72/72

56/56

K45°/56

K60°/56

K90°/56

28/28

序号

28#

29#

30#

31#

32#

33#

34#

35#

36#

规格

96/96

72/72

序号

37#

38#

39#

规格

56/56

需要说明的是，螺纹元件包括输送块和剪切块，输送块的规格中，“/”前为导程值，“/”后为长度值，如2#为输送块，其导程为96mm，长度为96mm；剪切块的规格中，“/”前为剪切块中交错盘的夹角值，“/”后为长度值，如8#为剪切块，其交错盘的夹角值为45°，长度为56mm。

本实施例中固体输送段210所对应的料筒202上通过加料孔204与加料单元100的加料口相连，生产时，加料单元100内的混合料从加料口通过加料孔204，而后进入料筒202内进行加工。另外，固体输送段210对应料筒202的第1～2个加热区，其中第1加热区的温度为180℃，第2加热区的温度为200℃，该加热区对混合料进行加热，从而有利于后续混合料的进一步熔融以及反应。

固体输送段210中，送料螺杆201在固体输送段210沿混合料运动方向包括有加料螺杆段211和固体压缩螺杆段212，加料螺杆段211设置于加料孔204处，固体压缩螺杆段212设置于固体输送段210沿混合料运动方向的后方，且加料螺杆段211和固体压缩螺杆段212的导程相同；本实施例中，加料螺杆段211的螺纹元件规格对应送料螺杆螺纹元件规格表中的2#～3#的规格，固体压缩螺杆段212的螺纹元件规格对应送料螺杆螺纹元件规格表中的4#的规格。

值得说明的是，加料螺杆段211螺槽213的截面积为S1，固体压缩螺杆段212的螺槽213截面积为S2，S1＞S2。在运输过程中，送料螺杆201主要通过螺槽213对混合料进行输送，送料螺杆201在螺杆电机203的驱动下转动，混合料沿螺槽213沿混合料运动方向运动，因此螺槽213的截面积越大，则螺槽213的容积越大，进而螺槽213截面积大的加料螺杆段211可以储放越多的混合料。且加料螺杆段211设置于加料孔204处，加料螺杆段211储放较多的混合料就可以增加加料过程的加料量，进而提高挤出装置的加工效率，而且在一定程度上增加初始混合料的量对于后续混合料的挤压也起到促进作用。

混合料通过加料孔204加入加料螺杆段211后，此时混合料主要为颗粒粉末状，各颗粒之间存在间隙，而间隙内不可避免充满空气，如果不将间隙内的空气排除，就会导致后续的熔融反应过程中空气中的氧气对混合料进行氧化降解，混合料氧化降解后便形成大量的小分子杂质，导致聚丙烯复合材料中VOC含量的上升。

本实施例中，固体输送段210的螺纹元件规格对应送料螺杆螺纹元件规格表中的1#～7#的规格，该段输送块导程在不断减小，从而使得螺槽213的容积也不断减小，螺槽213的容积的减小使得混合料受到挤压，进而促进混合料中空气的排除。

但是如果仅通过缩小螺槽213的容积来实现混合料中空气排除，其效果十分有限，原因在于：对于螺槽213底部区域的混合料，尤其是底部区域拐角处的混合料，该处混合料含有的空气在排除过程的迁移距离较长、受到阻碍较大，导致该区域混合料中空气的排除效果较差。

此处需要对螺槽213轴截面的形状进行说明，加料螺杆段211的螺槽213轴截面的形状为凹槽形，固体压缩螺杆段212的螺槽213轴截面的形状为弧形，加料螺杆段211的螺槽213轴截面的面积固体压缩螺杆段212的大于螺槽213轴截面的面积，即加料螺杆段211螺槽213的截面积为S1，固体压缩螺杆段212的螺槽213截面积为S2，S1＞S2。固体压缩螺杆段212的螺槽213轴截面的形状为弧形，可以避免螺槽213底部出现较大拐角，使得混合料中空气的排出过程受到阻碍较小；另外，固体压缩螺杆段212的螺槽213轴截面的形状为弧形一定程度上可以使得混合料在固体压缩螺杆段212的螺槽213内平摊，一方面可以减小螺槽213中各区域混合料的空气在排除过程的迁移距离，另一方面增大混合料与外界的接触面积，从而增加混合料的排气面积，两方面都有利于混合料中空气的排除。

熔融段220的螺纹元件规格对应送料螺杆螺纹元件规格表中的8#～13#的规格，其对应料筒202的第3～4个加热区，本实施例中熔融段220的加热温度为220℃；此处需要说明的是，当混合料在熔融段220经过加热熔融运动至熔融段220末端处时，此时混合料基本为熔融状态，先前颗粒状混合料间隙中的空气大部分已经从混合料中脱离出来，如果此处不将脱离出来的气体及时排出，这些气体将随混合料进入剪切作用剧烈的反应段230，而这些气体中的氧气则容易导致混合料氧化降解，从而产生大量的小分子杂质，进而造成聚丙烯复合材料产品中的VOC含量的上升。因此在本实施例中，在熔融段220上靠近反应段230一端的料筒202即第4个加热区上设置有排气孔205，当混合料运动至此处时，前面过程中所排出的气体通过排气孔205排出，从而可以避免气体参与到后续的混合料反应过程中导致混合料发生氧化降解，利于降低聚丙烯复合材料中VOC的含量。

反应段230的螺纹元件规格对应送料螺杆螺纹元件规格表中的14#～26#的规格，其对应料筒202的第5～6个加热区，本实施例中第5个加热区的加热温度为200℃，第6个加热区的加热温度为230℃，第6个加热区的温度达到最高，目的在于使得混合料反应更加充分。

真空排气段240沿混合料运动方向依次包括一级真空段241、缓冲段242和二级真空段243，真空排气段240外部设置有抽真空单元300，抽真空单元300包括一级抽真空器310和二级抽真空器320；一级真空段241的料筒202上设置有一级抽气孔206，一级抽气孔206通过管道与一级抽真空器310相连，二级真空段243的料筒202上设置有二级抽气孔207，二级抽气孔207通过管道与二级抽真空器320相连。

其中，真空排气段240中的送料螺杆201包括有排气促进段244，排气促进段244的导程大于等于送料螺杆201其他区域的导程，其螺纹元件规格对应送料螺杆螺纹元件规格表中的27#～37#的规格，其中需要说明的是，真空排气段240中送料螺杆201上，主要起到促进排气作用的区域位于该段送料螺杆201的中部的排气促进段244，其螺纹元件的导程大于等于送料螺杆201其他区域的导程，规格为96/96，而排气促进段244中送料螺杆201的前端和后端也适当设置有小于该大导程的螺纹元件，起作用在于使得排气促进段244中大导程的送料螺杆201可以更好地与前后送料螺杆201相配合。另外，真空排气段240中送料螺杆201螺槽213轴截面的形状与上述固体压缩螺杆段212的螺槽213轴截面的形状相似，目的也在于增大混合料的排气面积，使得抽真空单元300可以更加充分地将混合料中含小分子物质的气体抽出。

值得说明的是，真空排气段240的一级真空段241、缓冲段242和二级真空段243分别对应第7～9个加热区，一级真空段241上料筒202的第7个加热区加热温度为T7，缓冲段242上料筒202的第8个加热区加热温度为T8，二级真空段243上料筒202的第9个加热区加热温度为T9，T7＞T8且T7＞T9；更具体地说，一级真空段241上料筒202的加热温度为225℃～230℃，缓冲段242上料筒202的加热温度为190℃～210℃，二级真空段243上料筒202的加热温度为195～200℃。本实施例中，第7个加热区温度为225℃，第8个加热区温度为205℃，第9个加热区温度为200℃。真空排气段240的末端设置有挤出段250，其中挤出段250对应的是第10个加热区，该第10个加热区的温度为210℃；机头温度为205℃。

混合料进入真空排气段240的一级真空段241内，一级真空段241对混合料进行高温加热，使得混合料中的VOC及气体在高温作用下充分挥发出来，再通过一级抽真空器310的抽真空作用，将高温环境中挥发出来VOC及气体等杂质充分抽出，但是混合料在一级真空段241的高温环境下也会分解产生一定量的小分子杂质，进而不利于降低聚丙烯复合材料产品中VOC的含量。

混合料经过一级真空段241的高温抽真空后进入缓冲段242，缓冲段242温度低于一级真空段241的温度，缓冲段242可以对混合料进行一定程度的冷却缓冲。混合料经过缓冲段242的缓冲作用后温度下降，而后进入二级真空段243中，且二级真空段243的温度也低于一级真空段241，通过二级抽真空器320进行抽真空，二级真空段243的作用在于可以抑制混合料继续分解产生小分子杂质，再通过二级抽真空器320对混合料进行二级抽真空，从而将混合料中残余的VOC和气体以及一级真空段241中高温分解出来的小分子杂质继续抽出，从而实现混合料中VOC的充分排除。

一级抽真空器310内因温度较高，所以混合料中的VOC和气体的挥发性较强，此处一级抽真空器310抽真空负压不需要过大，一级抽真空器310抽真空负压可为-0.04～-0.05MPa，从而可以降低生产成本。本实施例中一级抽真空器310抽真空负压为-0.04MPa；二级抽真空器320内温度较低，混合料中的VOC和气体的挥发性较弱，因此需要适当提高二级抽真空器320的抽真空负压，二级抽真空器320的抽真空负压可为-0.07～-0.08MPa，本实施例中二级抽真空器320的抽真空负压为-0.07MPa。

本实施例在真空排气段240根据聚丙烯复合材料在生产过程中VOC的产生及排除特性，通过温度配合两级抽真空，充分有效地降低了生产的聚丙烯复合材料中VOC含量有效降低聚丙烯复合材料产品中的VOC含量，提高聚丙烯复合材料产品质量。

本发明的一种聚丙烯复合材料挤出装置的使用方法，混合料由双螺杆挤出机的加料孔204加入到双螺杆挤出机中挤出单元200中，混合料在挤出单元200中输送挤压、熔融、反应后运动至真空排气段240中，反应后的混合料先在一级真空段241中进行一级抽真空，一级抽真空后进入缓冲段242中进行过渡，混合料过渡后进入二级真空段243进行二级抽真空；混合料抽真空结束后进入挤出段250，在双螺杆挤出机的挤出段250挤出成型，双螺杆挤出机即挤出单元200，主机转速400～450r/min，喂料转速50～100r/min，挤出造粒，干燥切粒。

实施例2

本实施例内容基本同实施例1，不同之处在于：真空排气段240中，本实施例的第7个加热区温度为227℃，第8个加热区温度为197℃，第9个加热区温度为197℃，即第8个加热区和第9个加热区温度相同，使得混合料通过缓冲段242时的温度可以快速平稳降低至与第9个加热区温度相同的温度，使得后续二级抽真空器320抽真空对VOC的排除过程更为稳定。

实施例3

本实施例内容基本同实施例1，不同之处在于：真空排气段240中，本实施例的第7个加热区温度为230℃，第8个加热区温度为195℃，第9个加热区温度为195℃，即第8个加热区和第9个加热区温度相同，使得混合料通过缓冲段242时的温度可以快速降低，迅速抑制混合料中因为高温而分解成小分子，有效降低聚丙烯复合材料产品中VOC的含量。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。

Claims

1.一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：

将聚丙烯95～100份、增韧剂15～25份、滑石粉30～40份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.5～3份加入到混料罐子中混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒得到聚丙烯复合材料；其中聚丙烯的型号为EA5074。

2.根据权利要求1所述的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：增韧剂为聚烯烃弹性体POE。

3.根据权利要求1所述的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168，抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168比例为1∶(1～2)。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：具体步骤为：

步骤1、先将聚丙烯、抗氧剂和增韧剂加入到高速混合机中，混合4min以上，高速混合机的混合温度为35℃；再将滑石粉和润滑剂加入到上述的高速混合机中，继续混合6min以上，高速混合机的混合温度为50℃，混合完成后得到混合料；

步骤2、将混合料加入双螺杆挤出机中，混合料在双螺杆挤出机中经输送挤压、熔融、反应和排气后，在双螺杆挤出机的挤出段(250)挤出成型；

步骤3、挤出成型得到的长条状聚丙烯复合材料，经冷却干燥、牵引以及切粒，制得颗粒状聚丙烯复合材料。

5.根据权利要求4所述的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2的具体过程为：混合料由双螺杆挤出机的入料口加入到双螺杆挤出机中挤出单元(200)中，混合料在挤出单元(200)中输送挤压、熔融、反应后运动至真空排气段(240)中，反应后的混合料先在一级真空段(241)中进行一级抽真空，一级抽真空后进入缓冲段(242)中进行过渡，混合料过渡后进入二级真空段(243)进行二级抽真空；混合料抽真空结束后进入挤出段(250)，在双螺杆挤出机的挤出段(250)挤出成型。

6.根据权利要求5所述的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：双螺杆挤出机包括挤出单元(200)和抽真空单元(300)；挤出单元(200)包括送料螺杆(201)和料筒(202)，送料螺杆(201)设置于料筒(202)内；抽真空单元(300)包括一级抽真空器(310)和二级抽真空器(320)；真空排气段(240)沿物料运动方向依次包括一级真空段(241)、缓冲段(242)和二级真空段(243)，一级真空段(241)的料筒(202)上设置有一级抽气孔(206)，一级抽气孔(206)通过管道与一级抽真空器(310)相连，二级真空段(243)的料筒(202)上设置有二级抽气孔(270)，二级抽气孔(270)通过管道与二级抽真空器(320)相连。

7.根据权利要求5或6所述的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：双螺杆挤出机的一级真空段(241)上料筒(202)的加热温度为T7，缓冲段(242)上料筒(202)的加热温度为T8，二级真空段(243)上料筒(202)的加热温度为T9，T7＞T8且T7＞T9。

8.根据权利要求7所述的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：一级真空段(241)上料筒(202)的加热温度为225℃～230℃，缓冲段(242)上料筒(202)的加热温度为190℃～210℃，二级真空段(243)上料筒(202)的加热温度为195～200℃。

9.根据权利要8所述的一种低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：一级抽真空器(310)抽真空负压为-0.04～-0.05MPa，二级抽真空器(320)抽真空负压为-0.07～-0.08MPa。