CN114409961A - 高性能复配除味剂及其制备方法 - Google Patents

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宋文琦
徐晓飞
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Abstract

本发明公开了一种高性能复配除味剂，属于高分子复合物助剂技术领域。该高性能复配除味剂主要由至少80wt.％的分子筛、至多10wt.％的螯合物、至多5wt.％的超支化聚合物和至多5wt.％的硅烷偶联剂制备而成；其是通过先将超支化聚合物和硅烷偶联剂聚合反应生成第一中间体，再将该第一中间体与螯合物反应生成第二中间体后，将分子筛、该第二中间体和去离子水混合并搅拌均匀后得到。由该制备方法制备所得的除味剂不仅能够吸附气味，还能够让吸附的大部分气味物质固定在除味剂内部，使其在高温环境下不会再挥发出来。

Description

高性能复配除味剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种除味剂，尤其涉及一种高性能复配除味剂，属于高分子复合物助剂技术领域，适用于汽车、家具行业的塑料粒子生产用助剂。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对产品环保的要求也越来越高，同时国家也出台了很多法律法规，要求改善产品的VOCs排放和气味；汽车行业在VOCs和气味方面尤其重视，对所有的非金属材料都提出了很高的要求。
目前车用塑料应用的除味剂主要都基于两个机理：一种是物理方法，以吸附和萃取为主；另外一种是化学方法，以螯合和分解为主，其中应用在汽车行业的主要是螯合反应。上述两种方法中相对而言，物理方法对更多品类的小分子物质更有效果，化学方法则针对特定的挥发物有一定效果。
但物理吸附方法存在一个很大的问题，即小分子物质被吸附到除味剂内部后以一种物理的形式存储在里面，在高温下，该小分子物质仍可以从除味剂中跑出来，产生气味。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高性能复配除味剂及其制备方法，由该制备方法制备所得的除味剂不仅能够吸附气味，还能够让吸附的大部分气味物质固定在除味剂内部，使其在高温环境下不会再挥发出来。
本发明的技术方案是：
本发明公开了一种高性能复配除味剂，该高性能复配除味剂主要由按该高性能复配除味剂总质量百分比计的下述各组分制备而成：至少80wt.％的分子筛、至多10wt.％的螯合物、至多5wt.％的超支化聚合物和至多5wt.％的硅烷偶联剂；其中每摩尔所述超支化聚合物含至少2摩尔不饱和双键，且其中每摩尔所述硅烷偶联剂含至少1摩尔不饱和双键。
其进一步的技术方案是：
所述分子筛为比表面积≥100m2/g且SiO2比例≥30wt.％的分子筛。
其进一步的技术方案是：
所述螯合物为聚磷酸盐螯合物，该聚磷酸盐螯合物主要是三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠为主，其含有磷酸基空间配位基团，能够实现较好的螯合效果。
其进一步的技术方案是：
所述超支化聚合物为聚醚型超支化聚合物和聚酯型超支化聚合物中的至少一种。
其进一步的技术方案是：
该高性能复配除味剂是通过先将超支化聚合物和硅烷偶联剂进行聚合反应生成第一中间体，再将该第一中间体与螯合物反应生成第二中间体后，将分子筛、该第二中间体和去离子水混合并搅拌均匀后得到。
其进一步的技术方案是：
所述超支化聚合物和硅烷偶联剂的反应摩尔比为1:(1-1.05)，优选为1:1；所述第一中间体与螯合物的反应摩尔比为1:(1-1.05)，优选为1:1；所述第二中间体、分子筛和去离子水的质量比为1:(4-5):(0.1-0.2)，优选为1:4:0.1。
本发明还公开了一种上述高性能复配除味剂的制备方法，该制备方法主要包括下述步骤：
S1，将超支化聚合物和硅烷偶联剂通过双螺杆挤出机进行聚合反应挤出，得到第一中间体，其中超支化聚合物和硅烷偶联剂的反应摩尔比为1:(1-1.05)，优选为1:1；
S2，将第一中间体与螯合物反应生成第二中间体，其中第一中间体与螯合物的反应摩尔比为1:(1-1.05)，优选为1:1；
S3，分子筛、该第二中间体和去离子水混合并搅拌均匀后得到所述高性能复配除味剂，其中第二中间体、分子筛和去离子水的质量比为1:(4-5):(0.1-0.2)，优选为1:4:0.1。
其进一步的技术方案是：
步骤S2中将第一中间体和螯合物放入第一搅拌釜中边搅拌边升温至200-220℃，待温度稳定后继续搅拌20-25min，得到第二中间体。
其进一步的技术方案是：
步骤S3中将第二中间体放入第二搅拌釜中，冷却至100℃以下后先向其中加入分子筛，再向其中加入去离子水，保持在80-85℃下搅拌20-25min后得到所述高性能复配除味剂。
本发明的有益技术效果是：
本发明所述的高性能复配除味剂是在常规除味剂的基础上通过配方和制备工艺的设计改性得到的，其中超支化聚合物和硅烷偶联剂之间通过双键共聚反应结合在一起形成第一中间体，该第一中间体和螯合物之间产生螯合作用形成第二中间体，第二中间体与分子筛及去离子水混合过程中，第二中间体能够与分子筛较均匀的分布，这样分子筛吸附的气体一旦在高温下释放，能够及时的与周围的螯合物作用，从而避免其挥发出该除味剂。由该制备方法制备得到的除味剂具有良好的除味效果，且除味持续性强，不会在高温环境下重新挥发出来。
具体实施方式
为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下述具体实施例记载的高性能复配除味剂主要由按该高性能复配除味剂总质量百分比计的下述各组分制备而成：至少80wt.％的分子筛、至多10wt.％的螯合物、至多5wt.％的超支化聚合物和至多5wt.％的硅烷偶联剂；其中每摩尔所述超支化聚合物含至少2摩尔不饱和双键，且其中每摩尔所述硅烷偶联剂含至少1摩尔不饱和双键。
其中分子筛为比表面积≥100m2/g且SiO2比例≥30wt.％的分子筛；螯合物为聚磷酸盐螯合物，该聚磷酸盐螯合物主要是三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠为主，其含有磷酸基空间配位基团，能够实现较好的螯合效果；超支化聚合物为聚醚型超支化聚合物和聚酯型超支化聚合物中的至少一种。
上述高性能复配除味剂的制备方法，该制备方法主要包括下述步骤：
S1，将超支化聚合物和硅烷偶联剂通过双螺杆挤出机进行聚合反应挤出，得到第一中间体，其中超支化聚合物和硅烷偶联剂的反应摩尔比为1:(1-1.05)，优选为1:1。
S2，将第一中间体与螯合物反应生成第二中间体，其中第一中间体与螯合物的反应摩尔比为1:(1-1.05)，优选为1:1。该步骤中将第一中间体和螯合物放入第一搅拌釜中边搅拌边升温至200-220℃，待温度稳定后继续搅拌20-25min，得到第二中间体。
S3，分子筛、该第二中间体和去离子水混合并搅拌均匀后得到所述高性能复配除味剂，其中第二中间体、分子筛和去离子水的质量比为1:(4-5):(0.1-0.2)，优选为1:4:0.1。该步骤中将第二中间体放入第二搅拌釜中，冷却至100℃以下后先向其中加入分子筛，再向其中加入去离子水，保持在80-85℃下搅拌20-25min后得到所述高性能复配除味剂。
将上述制备得到的高性能复配除味剂和市售的不同除味剂加入到PP-TD20材料中(20wt.％的滑石粉填充均聚丙烯)，进行除味效果测试。
测试方法及评价标准如下：
测试方法一：取50g粒子，放入1000ml的气味瓶，在80℃下烘2h，冷却到60℃左右，评价气味；
测试方法二：取50g粒子，放入1000ml的气味瓶，在80℃下烘2h，然后烘箱设置到60℃，在烘箱中烘24h，取出后直接评价气味。
评价标准参考大众PV3900，每个产品5个人评价，每个人打分在1-5分，以0.5为阶梯，最终的结果为5个人打分平均值。打分越高，气味越差；打分越低，气味越好。
实验结果参见下述表1中所述。
Figure BDA0003433811410000051

Claims (9)

1.一种高性能复配除味剂，其特征在于，主要由按该高性能复配除味剂总质量百分比计的下述各组分制备而成：至少80wt.％的分子筛、至多10wt.％的螯合物、至多5wt.％的超支化聚合物和至多5wt.％的硅烷偶联剂；其中每摩尔所述超支化聚合物含至少2摩尔不饱和双键，且其中每摩尔所述硅烷偶联剂含至少1摩尔不饱和双键。
2.根据权利要求1所述的高性能复配除味剂，其特征在于：所述分子筛为比表面积≥100m2/g且SiO2比例≥30wt.％的分子筛。
3.根据权利要求1所述的高性能复配除味剂，其特征在于：所述螯合物为聚磷酸盐螯合物。
4.根据权利要求1所述的高性能复配除味剂，其特征在于：所述超支化聚合物为聚醚型超支化聚合物和聚酯型超支化聚合物中的至少一种。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的高性能复配除味剂，其特征在于：该高性能复配除味剂是通过先将超支化聚合物和硅烷偶联剂进行聚合反应生成第一中间体，再将该第一中间体与螯合物反应生成第二中间体后，将分子筛、该第二中间体和去离子水混合并搅拌均匀后得到。
6.根据权利要求5所述的高性能复配除味剂，其特征在于：所述超支化聚合物和硅烷偶联剂的反应摩尔比为1:(1-1.05)；所述第一中间体与螯合物的反应摩尔比为1:(1-1.05)；所述第二中间体、分子筛和去离子水的质量比为1:(4-5):(0.1-0.2)。
7.一种权利要求1-4中任一项所述高性能复配除味剂的制备方法，其特征在于，主要包括下述步骤：
S1，将超支化聚合物和硅烷偶联剂通过双螺杆挤出机进行聚合反应挤出，得到第一中间体，其中超支化聚合物和硅烷偶联剂的反应摩尔比为1:(1-1.05)；
S2，将第一中间体与螯合物反应生成第二中间体，其中第一中间体与螯合物的反应摩尔比为1:(1-1.05)；
S3，分子筛、该第二中间体和去离子水混合并搅拌均匀后得到所述高性能复配除味剂，其中第二中间体、分子筛和去离子水的质量比为1:(4-5):(0.1-0.2)。
8.根据权利要求7所述的高性能复配除味剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中将第一中间体和螯合物放入第一搅拌釜中边搅拌边升温至200-220℃，待温度稳定后继续搅拌20-25min，得到第二中间体。
9.根据权利要求7所述的高性能复配除味剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中将第二中间体放入第二搅拌釜中，冷却至100℃以下后先向其中加入分子筛，再向其中加入去离子水，保持在80-85℃下搅拌20-25min后得到所述高性能复配除味剂。
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