CN115109422A - 一种橡胶和塑料除味剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种橡胶和塑料除味剂及其制备方法。除味剂包括植物型长效杀菌除味剂、沸石粉、硅藻土、方解石、氯化钙、氧化钙；制备方法为：将煅烧提纯后的硅藻土置于带加热装置的搅拌机中，并按比例加入方解石、氯化钙、氧化钙进行加热搅拌得混合料；将植物型长效杀菌除味剂加入混合料中，并干燥至粉末状，粉末中水分不高于1％，对粉末进行后灌装即为成品。本发明能快速有效地与天然橡胶或塑料制品中因助剂及塑料本身残留单体中产生臭味的苯系物、醛类物质、氮氢化物、硫化物、碳氧化物等物质发生化学反应，封闭有臭味的基团末端，生成分子量大且在一般环境中不能挥发出来的化合物达到除味目的。

Description

一种橡胶和塑料除味剂及其制备方法

技术领域

本发明属于一种除味剂，具体涉及橡胶和塑料除味剂及其制备方法。

背景技术

橡胶制品广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，橡胶在塑炼，混炼、硫化等生产过程中会产生浓重的气味，这种气味不利于生产企业的环保要求，甚至部分留存在制成品中，在使用过程中持续释放恶臭气味，不利于橡胶制品的广泛应用。

同样，聚丙烯(PP)改性材料以其良好的综合性能，在汽车内外饰件及结构功能件方面应用广泛，成为车用塑料中应用最大的品种，平均单车用量将近50kg，占车用改性塑料总用量的48％以上。

PP材料的挥发性气体组分有近20种，主要由羰基化合物与烃类化合物组成，并且在这些组分中，羰基化合物如酮、醛与酯比烃类化合物能产生更明显的气味。PP气味的产生过程涵盖了PP材料从聚合、存储、改性到制品制备的全过程，尤其是在聚合和改性过程中产生的气味最明显。在聚合过程中，PP树脂中往往会残留许多未反应物或者催化剂的残留物，包括丙烯单体、丙烷等小分子、丙烯低聚物以及己烷、乙醇、庚烷等不同牌号PP在一定温度下可释放出多达50多种VOC，其中未聚合的单体、聚合溶剂、催化剂残留、PP降解所形成的低分子链烷烃、酮类、醇、烯烃和四氢呋喃占总VOC的1％～10％，其余为丙烯低聚形成的支链或直链烷烃(C9～C18)。另外PP纯树脂中的添加剂如抗氧剂、润滑剂以及可控流变中用到的过氧化物也会形成其气味。

随着人们生活水平的提高以及对生活品质的要求越来越高，橡胶或塑料除味剂开始逐步发展起来，名目繁多、花样翻新，就采用的原料不同、生产的方式不同，得出了许多各不相同、各有千秋的生产工艺和技术方案,获得了各有其特色的有益效果。

CN 107556532 A公开的“一种橡胶塑料除味剂”，以沸石、电气石、硅藻土、六环石、方解石、贝壳粉、麦饭石等天然矿石为原料制作的除味剂，吸附量大、成本低廉，除味持续时间长，同时还具有吸湿防潮的作用，避免利用化学试剂影响人们的身体健康，有效的保护了环境。但带来的不足是单独依靠无机物的吸附功能无法满足橡胶制品除味的要求，况且当吸附达到饱和状态后不再具备除味功能，达不到橡胶制品长效除味的要求。

CN 107619506 A公开的“一种生物橡胶除味剂及其制备方法”，以毛竹、离子水、蜂蜜、鸡蛋清、琼脂、菌粉为原料制作的除味剂，安全环保无污染，吸附量大，分散性和相容性较好，除味时间可持续达到13-20个月。但带来的不足是毛竹通过高温处理，本身带来异味，颜色黑色，只能用在黑色的橡胶制品中，应用受到限制。

总之，橡胶除味剂的发展是受橡胶的应用场合与要求而兴起的，除味剂的耐温性、时效性、添加量等影响工艺与生产成本的因素，以及对需遮味、除味的橡胶制品本身性能的影响，同时橡胶制品本身最好具有杀菌功能，这些都成为大家关注的热点，本发明也正是着眼于此，提出一些改进方法。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种橡胶除味剂及其制备方法，能有效减轻或消除以硫磺或过氧化物为硫化剂的经过塑炼，混炼、硫化的橡胶中因橡胶助剂及橡胶本身残留单体引起的臭味或异味；此外，也能对PVC与PU等制品中因助剂及塑料本身残留单体引起的臭味或异味进行除味。

本发明采用的技术方案如下：

一、一种橡胶和塑料除味剂，包括如下重量份的原料：

植物型长效杀菌除味剂50-75份，沸石粉35-55份，硅藻土15-30份、珍珠岩13-28份、氯化钙30-50份、氧化钙8-20份

二、橡胶和塑料除味剂的制备方法主要包括以下步骤：

(1)将煅烧提纯后的硅藻土15-30份置入带加热装置的搅拌机中，并按照比例加入珍珠岩13-28份、氯化钙30-50份、氧化钙8-20份，搅拌机加热至110℃后，在180转/min的搅拌速度条件下搅拌30min，得混合料；

(2)将植物型长效杀菌除味剂50-75份加入步骤(1)得到的混合料中并干燥至粉末状，粉末中水分不高于1％；

(3)对步骤(2)中得到的粉末进行分选，分选标准为≥2000目，分选后灌装即为成品。

三、植物型长效杀菌除味剂的制备方法如下：

高纯毛竹高温提取物35份、赤竹提取物20份、蓖麻油酸锌12份、桧木芬多精17份、N-烷基丙基甘氨酸6份、茶树精油8份、薰衣草精油5份、1-乙烯基-2-吡络烷酮与苯乙烯共聚物7份、松油醇2份、依兰精油4份、无患子提取液3份、柏木精油2份、芦荟提取物3份、日本泡桐提取物3份、齿叶木犀提取物2份、植酸盐4份、保湿剂3份、复合表面活性剂1份混合而成。

所述高纯毛竹高温提取物、赤竹提取物、蓖麻油酸锌、桧木芬多精通过以下方法制备得到：

1、高纯度毛竹高温提取液制备：

(1)取竹材加工剩余物，粉碎至5-10目，堆积发酵内温至55-65度，放入干馏釜干馏6小时，温度升至160度时，开始收集醋酸含量7％-9％的初级高温提取物混合液，将初级高温提取物混合液自然放至50天，沉淀重焦油，过滤得到毛竹高温提取液原液；

(2)向毛竹高温提取液原液加入20％的氯化钙，然后用丙酮萃取2次，每次丙酮用量为毛竹高温提取液原液的25％。合并有机相，转入蒸馏裝置，用精馏柱精馏，在60-62度下回收溶剂，最后分别用真空水泵和真空油泵减压蒸馏，得到含水率25％的高纯度毛竹高温提取液。

2、赤竹提取物制备：

赤竹叶经自然风干、粉碎，过80目筛，向10-15份赤竹叶粉末中加入溶剂乙醇，浸泡10h后，装入提取器中，水浴加热回流提取2h，再超声处理30min，将提取液在45-47℃下减压旋转蒸发至无乙醇味，得到赤竹叶提取物；

3、蓖麻油酸锌制备:

将取12升30％的NaOH溶液，40公斤去离子水，25公斤蓖麻油，在90—93℃温度下水浴加热反应40分钟得到红黄色油状液体，降温至80℃，加入15公斤七水硫酸锌和15公斤去离子水，保温反应40分钟，加入12公斤三乙醇胺，10公斤二丙二醇，2公斤聚乙二醇辛基苯基醚，20公斤乙二醇，20公斤去离子水，4公斤T-80乳化剂，50公斤氧化胺保温反应三十分钟，降温得到蓖麻油酸锌。

4、桧木芬多精制备

(1)前处理：在室温条件下，将桧木树根经挑选、泥土清洗、晾干、机器打料成刨花状片料、粉末料及烘干等前期处理工序后，投料于蒸馏釜内；

(2)蒸馏：盖好蒸馏釜盖后通入水蒸气，水蒸气由独立的蒸汽锅炉设备产生；蒸馏时的压力为0.06-0.08MPa，蒸馏的时间为22h，蒸馏时水蒸气的流量为120mL/min；蒸馏时水蒸气温度呈梯度升高，其起始温度为60℃，升温频率为3℃/min，升温至180℃时，保持至蒸馏结束；

(3)冷却分离：由蒸馏塔内蒸馏出的油气混合物，经冷却器冷却后流入冷却罐内，初步静置分层，上层为含有少量水分的桧木油，称为毛油，下层为油水混合液；将初步分离的毛油再次静置分离，得到桧木精油以及桧木芬多精；其中所述冷却器的温度为20℃。

5、N-烷基丙基甘氨酸购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；

茶树精油，购买自广东顺德芳香世家天然产品制造有限公司；

薰衣草精油，购买自广东顺德芳香世家天然产品制造有限公司；

1-乙烯基-2-吡络烷酮与苯乙烯共聚物，购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；

松油醇，购买自广东顺德芳香世家天然产品制造有限公司；

依兰精油，购买自江西恒诚天然香料油有限公司；

无患子提取液，购买自江西恒诚天然香料油有限公司；

柏木精油，购买自江西恒诚天然香料油有限公司；

芦荟提取物，购买自深圳市鑫源鑫贸易有限公司；

日本泡桐提取物，购买自深圳市鑫源鑫贸易有限公司；

齿叶木犀提取物，购买自深圳市鑫源鑫贸易有限公司；

6、无毒的植酸盐指的是这些盐具有无毒的金属、无毒的有机碱、碱性胺基酸、有机酯残基或其类似物，如下所列：植酸钠、植酸钾、植酸钙、植酸十二钠盐、精氨酸植酸盐、赖氨酸植酸盐、单乙醇胺植酸盐、二乙醇胺植酸盐、三乙醇胺植酸盐中的一种或几种的混合物，要求所制备的植酸或其盐的pH值范围在6-8。购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

7、保湿剂为丙三醇、丁二醇、聚乙二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇等、胶原蛋白、质酸、透明质酸、糖蛋白中的一种或几种的混合物，优选多元醇类物质。购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

8、复合表面活性剂供选用的原料很多，如：

(1)非离子表面活性剂：月桂醇聚氧乙烯醚、12-14碳伯醇聚氧乙烯醚、12-14碳仲醇聚氧乙烯醚、支链化13碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚、支链化10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚、直链的10碳醇聚氧乙烯醚、直链的8碳辛醇聚氧乙烯醚；

(2)阳离子表面活性剂：阳离子表面活性剂1231、阳离子表面活性剂1827、阳离子表面活性剂1631、阳离子季铵盐型表面活性剂；

(3)阴离子表面活性剂：阴离子聚丙烯酰胺、磷酸酯型阴离子表面活性剂、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸酯盐、含氟脂肪酸盐；

优选阳离子表面活性剂的一种或几种混合物。购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

本发明的有益效果是：

(1)该除味剂通过物理与化学反应相结合的方法，通过多孔无机物的吸附作用，结合植物型长效杀菌除味剂螯合苯系物、氮氢化物、硫化物、碳氧化物以及其它气味小分子的活性基团，生成分子量大且在一般环境中不能挥发出来的化合物，来达到除味目的。

(2)植物型长效杀菌除味剂能够快速有效地和橡胶、PP、PVC与PU等材料中产生臭味的苯系物、醛类物质、氮氢化物、硫化物、碳氧化物等物质发生化学反应，封闭有臭味的基团末端，来达到除味目的。

(3)由于氯化钙对氨具有突出的吸附能力和低的脱附温度，将氯化钙担载于高比表面载体上，大大提高了氯化钙与苯系物、醛类物质、氮氢化物、硫化物、碳氧化物等物质的接触面积，达到快速除味的目的，并且解决了在吸附、解吸过程中氯化钙容易膨胀、结块的技术难题，并且附剂具有更好的吸附性能和稳定性。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明：

实施例1：

提供了一种橡胶和塑料除味剂，按重量份计，所述橡胶和塑料除味剂包括如下组分：植物型长效杀菌除味剂50份，沸石粉55份，硅藻土18份、方解石20份、氯化钙32份、氧化钙12份；制备方法为：将煅烧提纯后的硅藻土置于带加热装置的搅拌机中，并按比例加入方解石、氯化钙、氧化钙进行加热搅拌得混合料；将植物型长效杀菌除味剂加入混合料中，并干燥至粉末状，粉末中水分不高于1％，对粉末进行灌装即为成品。

实施例2：

提供了一种橡胶和塑料除味剂，按重量份计，所述橡胶和塑料除味剂包括如下组分：植物型长效杀菌除味剂60份，沸石粉50份，硅藻土30份、方解石26份、氯化钙40份、氧化钙12份；制备方法为：将煅烧提纯后的硅藻土置于带加热装置的搅拌机中，并按比例加入方解石、氯化钙、氧化钙进行加热搅拌得混合料；将植物型长效杀菌除味剂加入混合料中，并干燥至粉末状，粉末中水分不高于1％，对粉末进行灌装即为成品。

实施例3：

提供了一种橡胶和塑料除味剂，按重量份计，所述橡胶和塑料除味剂包括如下组分：植物型长效杀菌除味剂65份，沸石粉45份，硅藻土20份、方解石20份、氯化钙28份、氧化钙17份；制备方法为：将煅烧提纯后的硅藻土置于带加热装置的搅拌机中，并按比例加入方解石、氯化钙、氧化钙进行加热搅拌得混合料；将植物型长效杀菌除味剂加入混合料中，并干燥至粉末状，粉末中水分不高于1％，对粉末进行灌装即为成品。

实施例4：

提供了一种橡胶和塑料除味剂，按重量份计，所述橡胶和塑料除味剂包括如下组分：植物型长效杀菌除味剂75份，沸石粉55份，硅藻土30份、方解石28份、氯化钙50份、氧化钙20份；制备方法为：将煅烧提纯后的硅藻土置于带加热装置的搅拌机中，并按比例加入方解石、氯化钙、氧化钙进行加热搅拌得混合料；将植物型长效杀菌除味剂加入混合料中，并干燥至粉末状，粉末中水分不高于1％，对粉末进行灌装即为成品。

实施例5：

提供了一种橡胶和塑料除味剂，按重量份计，所述橡胶和塑料除味剂包括如下组分：植物型长效杀菌除味剂70份，沸石粉55份，硅藻土30份、方解石15份、氯化钙39份、氧化钙16份；制备方法为：将煅烧提纯后的硅藻土置于带加热装置的搅拌机中，并按比例加入方解石、氯化钙、氧化钙进行加热搅拌得混合料；将植物型长效杀菌除味剂加入混合料中，并干燥至粉末状，粉末中水分不高于1％，对粉末进行灌装即为成品。

实验结果：

实施例1-实施例5的除味效果由实验室自行检测，准备6个气味瓶，其中一个为空白样本，剩余五个存放有实施例1-5制备的样品，在每个气味瓶中放入橡胶密封条，密封好后放入烘箱中，记录存放的顺序及每个玻璃容器中的样品名称。在(80±2)℃的条件下恒温存放2h、试验人员按照存放的顺序将玻璃容器从电热鼓风干燥箱中取出，待玻璃容器在室温下存放5min，冷却至(60±5)℃后，迅速横移开盖子并由实验人员进行气味评估(盖子不能提起)，一旦完成后立即再次关紧盖子。每个试样需要5人按照气味等级定义进行评估。采用主观评价的方法，一般将气味强度分为6个等级(见表1)，从无气味到有不能忍受的气味。

采用上述方法继续对PP、PVC和PU进行除味，结果见表2。

表1气味试验的评价标准

表2实施例1-实施例5除味效果

序号	橡胶密封条	PP	PVC	PU
					实施例1	3.2	3.5	3.2	3.5
实施例2	3.5	3.3	3.4	3.4
					实施例3	3.3	3.2	3.5	3.3
实施例4	3.5	3.3	3.3	3.5
					实施例5	3.4	3.5	3.5	3.3
空白	5.0	4.5	4.5	4.5

Claims (10)

1.一种橡胶和塑料除味剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：

2.一种权利要求1所述的橡胶和塑料除味剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将煅烧提纯后的硅藻土置于带加热装置的搅拌机中，并按比例加入方解石、氯化钙、氧化钙，搅拌机加热至110℃后，在180转/min的搅拌速度条件下搅拌30min，得混合料；

(2)将植物型长效杀菌除味剂加入步骤(1)得到的混合料中，并干燥至粉末状，粉末中水分不高于1％；

(3)对步骤(2)中得到的粉末进行分选，分选后灌装即为成品。

3.根据权利要求2所述的橡胶和塑料除味剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，分选标准为分选大于2000目的粉末。

4.根据权利要求2所述的橡胶和塑料除味剂的制备方法，其特征在于，所述植物型长效杀菌除味剂按重量份由以下组分混合组成：

高纯毛竹高温提取物35份、赤竹提取物20份、蓖麻油酸锌12份、桧木芬多精17份、N-烷基丙基甘氨酸6份、茶树精油8份、薰衣草精油5份、1-乙烯基-2-吡络烷酮与苯乙烯共聚物7份、松油醇2份、依兰精油4份、无患子提取液3份、柏木精油2份、芦荟提取物3份、日本泡桐提取物3份、齿叶木犀提取物2份、植酸盐4份、保湿剂3份、复合表面活性剂1份。

5.根据权利要求4所述的橡胶和塑料除味剂的制备方法，其特征在于，所述高纯度毛竹高温提取物的制备方法如下：

(1)取竹材加工剩余物，粉碎至5-10目，堆积发酵内温至55-65度，放入干馏釜干馏6-8小时，温度升至160-180度时，开始收集醋酸含量7％-9％的初级高温提取物混合液，将初级高温提取物混合液自然放置50-60天，沉淀重焦油，过滤取上层得到毛竹高温提取液原液；

(2)向毛竹高温提取液原液加入质量分数为20％的氯化钙，然后用丙酮萃取2次，每次丙酮用量为毛竹高温提取液原液体积的25％；将合并后的有机相即毛竹高温提取液原液和丙酮转入蒸馏裝置，用精馏柱精馏，在60-62度下回收溶剂，最后分别用真空水泵和真空油泵减压蒸馏，得到含水率25％的高纯度毛竹高温提取液。

6.根据权利要求4所述的橡胶和塑料除味剂的制备方法，其特征在于，所述赤竹提取物的制备方法如下：

赤竹叶经自然风干、粉碎，过80目筛，向10-15重量份的赤竹叶粉末中加入100份溶剂乙醇，浸泡10-12h后，装入提取器中，水浴加热回流提取2-3h，再超声处理30-40min，将提取液在45-47℃下减压旋转蒸发至无乙醇味，得到赤竹叶提取物。

7.根据权利要求4所述的橡胶和塑料除味剂的制备方法，其特征在于，所述蓖麻油酸锌的制备方法如下：

取12-15升浓度为30％的NaOH溶液、40-46公斤去离子水、25-30公斤蓖麻油，在90-93℃温度下水浴加热反应40分钟得到红黄色油状液体，降温至80℃，加入15-18公斤七水硫酸锌和15-21公斤去离子水，保温反应40分钟，加入12-15公斤三乙醇胺，10-15公斤二丙二醇，2-4公斤聚乙二醇辛基苯基醚，20-27公斤乙二醇，20-25公斤去离子水，4-6公斤T-80乳化剂，50-60公斤氧化胺保温反应30min-45min，降温得到蓖麻油酸锌。

8.根据权利要求3所述的橡胶和塑料除味剂的制备方法，其特征在于，所述桧木芬多精的制备方法如下：

(1)前处理：在室温条件下，将清洗、晾干后的桧木树根用机器打料成刨花状片料或粉末料，再经烘干后投料于蒸馏釜内；

(2)蒸馏：盖好蒸馏釜盖后通入水蒸气，水蒸气由独立的蒸汽锅炉设备产生；蒸馏时的压力为0.06-0.08MPa，蒸馏时间为22h，蒸馏时水蒸气的流量为120mL/min；蒸馏时水蒸气温度呈梯度升高，其起始温度为60℃，升温频率为3℃/min-5℃/min，升温至180℃时，保持至蒸馏结束；

(3)冷却分离：将蒸馏出的油气混合物，经冷却器冷却后流入冷却罐内，初步静置分层，上层为含有少量水分的桧木油，称为毛油，下层为油水混合液；将初步分离的毛油再次静置分离，得到桧木精油以及桧木芬多精；其中所述冷却器的温度为20℃。

9.根据权利要求3所述的橡胶和塑料除味剂的制备方法，其特征在于，所述植酸盐的pH值范围在6-8，植酸盐为植酸钠、植酸钾、植酸钙、植酸十二钠盐、精氨酸植酸盐、赖氨酸植酸盐、单乙醇胺植酸盐、二乙醇胺植酸盐、三乙醇胺植酸盐中的一种或几种的混合物；

所述保湿剂为丙三醇、丁二醇、聚乙二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇等、胶原蛋白、质酸、透明质酸、糖蛋白中的一种或几种的混合物，优选多元醇类物质；

所述复合表面活性剂为阳离子表面活性剂的一种或多种混合物，阴离子表面活性剂包括阴离子聚丙烯酰胺、磷酸酯型阴离子表面活性剂、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸酯盐、含氟脂肪酸盐。

10.权利要求1所述的橡胶和塑料除味剂的应用，其特征在于，所述除味剂用于橡胶、PP、PVC与PU的除味。