CN116178835A - 一种低气味环保聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents
一种低气味环保聚丙烯材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116178835A CN116178835A CN202211104041.6A CN202211104041A CN116178835A CN 116178835 A CN116178835 A CN 116178835A CN 202211104041 A CN202211104041 A CN 202211104041A CN 116178835 A CN116178835 A CN 116178835A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- polypropylene
- citric acid
- odor
- antioxidant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- -1 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 101
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 78
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Natural products OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 3
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 3
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 2
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 2
- FEEPBTVZSYQUDP-UHFFFAOYSA-N heptatriacontanediamide Chemical compound NC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(N)=O FEEPBTVZSYQUDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- LYRFLYHAGKPMFH-UHFFFAOYSA-N octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(N)=O LYRFLYHAGKPMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical group C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 claims 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000011022 opal Substances 0.000 description 4
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XDZNMACRGWIRAN-UHFFFAOYSA-N bis(2,4-ditert-butylphenyl) [3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propyl] phosphite Chemical compound P(OC1=C(C=C(C=C1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(OC1=C(C=C(C=C1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OCC(CO)(CO)CO XDZNMACRGWIRAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004156 Azodicarbonamide Substances 0.000 description 2
- XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N azodicarbonamide Chemical compound NC(=O)\N=N\C(N)=O XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N 0.000 description 2
- 235000019399 azodicarbonamide Nutrition 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000023445 Congenital pulmonary airway malformation Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- FTQWRYSLUYAIRQ-UHFFFAOYSA-N n-[(octadecanoylamino)methyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC FTQWRYSLUYAIRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019809 paraffin wax Nutrition 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 description 1
- 238000007124 photooxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
- C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Abstract
本发明涉及一种低气味环保聚丙烯材料及其制备方法，该材料包括以下组分及重量份含量：聚丙烯回收树脂100份、柠檬酸改性活性炭1～5.1份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.1～0.5份。制备时，将原炭粉活化得到活性炭，将活性炭和柠檬酸溶液配置静置液，加入阳离子表面活性剂得到柠檬酸改性活性炭，记为A料；将聚丙烯回收料、抗氧剂、润滑剂混合得到B料；然后B料喂入双螺杆挤出机，同时利用精密蠕动泵喂入A料，挤出后水冷拉条切粒得到低气味环保聚丙烯材料。与现有技术相比，本发明通过加入柠檬酸改性的活性炭吸附浆液，提高活性炭吸附性能，活性炭添加量低，对材料力学性能影响小，同时改善回收聚丙烯的气味和散发性。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯材料领域，尤其是涉及一种低气味环保聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用。聚丙烯的全球用量巨大，2021年全球聚丙烯总产能达到10280.9万吨，其中中国占比约37％，达到3846万吨/年，预计到2023年还将扩增到4656万吨/年。大量聚丙烯的使用必然导致回收聚丙烯的资源处理问题，并且日常生活中被丢弃的聚丙烯制品也造成了环境污染，越来越多的企业开始研究回收聚丙烯的再利用，然而回收聚丙烯的热氧、光氧降解程度更严重，且使用场景复杂，这就造成其气味性问题更严重，影响了其在汽车、家居等日用品上的应用。
聚丙烯的气味来源主要为加工过程中热降解产生的以及光氧条件下产生的有机小分子，其低分子VOC主要为低沸点的烷烃类化合物以及气味阈值较低的羰基化合物如醛酮类，利用多孔介质的吸附性与聚丙烯共混是一种有效的降低气味方法。专利CN109721832 A以硫酸镁晶须和竹炭粉配合作为气体吸附剂，以硫酸镁溶液和氨水为原料制得碱式硫酸镁晶须，加入硬脂酸钠进行改性，同时加入偶氮二甲酰胺与聚丙烯发泡后具有小而密的内部孔结构，提高吸附效果从而降低聚丙烯材料的气味和散发性。该方法比较复杂，且通过酸蚀改性往往会降低竹炭粉的比表面积，影响气味吸附性，此外，引入的发泡剂偶氮二甲酰胺并不环保，也会有一定的气味残留。专利CN 114058125 A利用粉煤灰的多孔吸附特性与聚丙烯共混制备低气味聚丙烯材料，然而粉煤灰成份复杂，含诸多重金属元素不利于环保，且表面官能团相对单一，不利于对有机小分子的广泛吸附。专利CN 112961430A利用多孔结构的蛋白石页岩和滑石粉复配共混聚丙烯得到增强型的低气味聚丙烯材料，然而该方法选用的蛋白石页岩属于稀有矿石，成本较高，此外蛋白石页岩的表面官能团相对较少，不利于与小分子长期结合从而导致脱附。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种低气味环保聚丙烯材料及其制备方法，通过加入柠檬酸改性的活性炭吸附浆液，改善回收聚丙烯的气味和散发性，有望解决回收聚丙烯气味性严重的问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
本发明的第一个目的是提供一种低气味环保聚丙烯材料，所述低气味环保聚丙烯材料包括以下组分及重量份：聚丙烯回收树脂100份、柠檬酸改性活性炭1～5.1份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.1～0.5份。
优选地，所述聚丙烯回收树脂为洗衣机桶回收料，熔融指数为30g/10min(230℃*2.16kg)。
优选地，所述柠檬酸改性活性炭是将原炭粉通过高温活化、柠檬酸水溶液浸渍后所得。
优选地，所述原炭粉为椰壳炭、竹炭中的一种，并且目数为100-325目。
进一步优选地，所述原炭粉为200目。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种的组合。
优选地，所述受阻酚类抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂选自磷酸三苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、季戊四醇双亚磷酸二(2,4-二特丁基苯基)酯。
优选地，所述润滑剂选自脂肪酸盐、脂肪酸酰胺和/或混合物、硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、硅酮粉、甲撑双硬脂酸酰胺或N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种的组合。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按质量比为1:1的混合抗氧剂。
进一步优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂为季戊四醇双亚磷酸二(2,4-二特丁基苯基)酯。
优选地，所述润滑剂选自硅酮粉、硬脂酸锌、甲撑双硬脂酸酰胺或N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种的组合。
本发明的第二个目的是提供一种上述低气味环保聚丙烯材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)活性炭吸附浆液的制备：
将原炭粉在氮气氛围下，在400-700℃管式炉中活化2-8h得到活性炭，用去离子水配置0.1-1mol/L的柠檬酸溶液，将活性炭和柠檬酸溶液按照1:2-1:5的质量比例配置浸渍液，在55℃恒温浸渍超过4h后冷却至常温，然后加入0.1-10wt‰的阳离子表面活性剂搅拌混合得到柠檬酸改性活性炭，记为A料。
(2)环保回收聚丙烯粒料的准备：
聚丙烯回收料100份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.1～0.5份(均为重量份)，将上述组分在高速搅拌器中充分混合均匀，记为B料。
(3)将步骤(2)得到的B料加入双螺杆挤出机失重称喂料机，以一定喂料流量加入双螺杆挤出机中，同时利用精密蠕动泵按照B料喂料流量的1％-5％向双螺杆挤出机中喂入步骤(1)得到的A料，挤出后水冷拉条切粒即得到低气味环保聚丙烯材料。
所述B料的喂料流量优选为：60-100kg/h。
所述A料的喂料流量优选为B料的4％。
所述控制双螺杆挤出机温度为180-220℃，转速400-600rpm，真空度为-0.10～-0.15MPa，过程中汽化的水蒸气夹带小分子挥发物被双真空装置抽提排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几个方面：
1)本技术方案活性炭具有巨大的比表面积和丰富的多孔结构，同时表面官能团丰富，对小分子吸附物的范围广，吸附能力强；
2)本技术方案利用柠檬酸改性活性炭，使得活性炭表面的酸性含氧官能团增多，提高了活性炭对气味性较大的醛酮类小分子物质的吸附能力；
3)本技术方案通过加入柠檬酸改性的活性炭吸附浆液，一方面水分子在加工过程中的汽化挥发会带走大量小分子，起到降低气味的作用，另外汽化会促进活性炭形成更多微孔结构，提高了活性炭的吸附性能；
4)本技术方案活性炭的添加量较低，对材料的力学性能影响小，同时极大改善了回收聚丙烯的气味和散发性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但绝不是对本发明的限制。本技术方案中如未明确说明的制备手段、材料、结构或组成配比等特征，均视为现有技术中公开的常见技术特征。
实施例1
本实施例中的低气味环保聚丙烯材料，包括以下重量份含量的原料：聚丙烯回收树脂100份、柠檬酸改性活性炭1.006份、抗氧剂1010 0.15份，抗氧剂168 0.15份、润滑剂硬脂酸锌0.3份。
本实施例涉及一种上述低气味环保聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
将原炭粉(椰壳活性炭，江苏祺盛炭业科技有限公司)在氮气氛围下，600℃管式炉中活化4h得到活性炭，用去离子水配置0.5mol/L的柠檬酸溶液，将活性炭和柠檬酸溶液按照1:3的质量比例配置静置液，在55℃恒温静置4h后冷却至常温，然后加入5wt‰的阳离子表面活性剂(阳离子聚丙烯酰胺CPAM，上海辉业化工科技有限公司)搅拌混合得到柠檬酸改性活性炭，置于浆料罐中，保持搅拌，记为A料。
按重量份称量100份聚丙烯回收料，0.15份四[β-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010，BASF)，0.15份季戊四醇双亚磷酸二(2,4-二特丁基苯基)酯(抗氧剂168，BASF)，0.3份硬脂酸锌(ZnSt，江西宏远化工)，将上述原料置于高速混合机中充分混合均匀，加入失重称式喂料机中，记为B料。
控制双螺杆挤出机的转速为400～600rpm，温度为180～220℃，在本实施例中，选取的具体转速为500rpm，螺杆各段温度为180℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、200℃、210℃、215℃，打开双真空装置抽真空，设置真空度为-0.15MPa。在本实施例中，控制失重称喂料机(B料)和精密蠕动泵(A料)的喂料流量，如表1所示。
挤出后水冷切粒得到低气味环保聚丙烯材料。
实施例2
本实施例涉及一种低气味环保聚丙烯材料，包括以下重量份含量的原料：聚丙烯回收树脂100份、柠檬酸改性活性炭2.012份、抗氧剂1010 0.15份，抗氧剂168 0.15份、润滑剂硬脂酸锌0.3份。
本实施例涉及一种上述低气味环保聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
在本实施例中，控制失重称喂料机(B料)和精密蠕动泵(A料)的喂料流量，如表1所示。
挤出后水冷切粒得到低气味环保聚丙烯材料。
其余步骤同实施例1。
实施例3
本实施例涉及一种低气味环保聚丙烯材料，包括以下重量份含量的原料：聚丙烯回收树脂100份、柠檬酸改性活性炭4.024份、抗氧剂1010 0.15份，抗氧剂168 0.15份、润滑剂硬脂酸锌0.3份。
本实施例涉及一种上述低气味环保聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
在本实施例中，控制失重称喂料机(B料)和精密蠕动泵(A料)的喂料流量，如表1所示。
挤出后水冷切粒得到低气味环保聚丙烯材料。
其余步骤同实施例1。
实施例4
本实施例涉及一种低气味环保聚丙烯材料，包括以下重量份含量的原料：聚丙烯回收树脂100份、柠檬酸改性活性炭5.03份、抗氧剂1010 0.15份，抗氧剂168 0.15份、润滑剂硬脂酸锌0.3份。
本实施例涉及一种上述低气味环保聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
在本实施例中，控制失重称喂料机(B料)和精密蠕动泵(A料)的喂料流量，如表1所示。
挤出后水冷切粒得到低气味环保聚丙烯材料。
其余步骤余同实施例1。
对比例1
本对比例为常规聚丙烯材料，并未加入A料，包括以下重量份含量的原料：聚丙烯回收树脂100份、抗氧剂1010 0.15份，抗氧剂168 0.15份、润滑剂硬脂酸锌0.3份。
挤出后水冷切粒得到常规聚丙烯材料。
其余步骤同实施例1。
将实施例1-5、对比例1所得的聚丙烯材料在80℃干燥4h后注塑测试样条测试相关性能。
按照ASTM-D638标准进行拉伸强度测试。
按照ASTM-D790标准进行弯曲强度测试。
按照ASTM-D256标准进行Izod冲击强度测试。
按照大众PV3900-2000标准进行气味等级测试，80℃/2h。
按照ASTM-D4329标准进行TVOC测试。
检测结果如表1所示。
表1实施例与对比例性能对比。
气味测试标准的评判依据如表2所示。气味测试结果取5位评价人员的打分平均值。
表2气味评定标准PV3900-2000。
| 气味等级 | 判定标准 |
| 1 | 不能感受到的 |
| 2 | 可感受到的，无妨碍的 |
| 3 | 可明显感受到，但没有太大妨碍的 |
| 4 | 有妨碍的 |
| 5 | 受较大妨碍的 |
| 6 | 难以忍受的 |
由表1的测试结果可知，活性炭浆液A料的喂料流量由B料喂料流量的1％提升到4％，材料的气味等级和总碳排放有降低的趋势，将A料喂料流量提升到B喂料流量的4％时，如实施例3所示，材料的气味等级降至最低，力学性能相比对比例1差别不大。进一步提升A料喂料流量至B料喂料流量的5％，如实施例4所示，材料的气味及散发性改善不大，且冲击性能有明显下降。由此可见，通过调节活性炭吸附浆液的流量改变其在树脂基体中的含量比例，可以获得气味明显改善且力学性能变化不大的环保聚丙烯材料。
上述的对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使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，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 (10)
1.一种低气味环保聚丙烯材料，其特征在于，所述低气味环保聚丙烯材料包括以下重量份的各组分：聚丙烯回收树脂100份、柠檬酸改性活性炭1～5.1份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述一种低气味环保聚丙烯材料，其特征在于，所述柠檬酸改性活性炭是将原炭粉通过高温活化、柠檬酸水溶液浸渍后所得。
3.根据权利要求2所述一种低气味环保聚丙烯材料，其特征在于，所述原炭粉为椰壳炭、竹炭中的一种，且所述原炭粉的目数为100-325目。
4.根据权利要求1所述一种低气味环保聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯回收树脂的熔融指数为30g/10min(230℃*2.16kg)。
5.根据权利要求1所述一种低气味环保聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种的组合；
所述受阻酚类抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
所述亚磷酸酯类抗氧剂选自磷酸三苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、季戊四醇双亚磷酸二(2,4-二特丁基苯基)酯；
所述润滑剂选自脂肪酸盐、脂肪酸酰胺和/或混合物、硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、硅酮粉、甲撑双硬脂酸酰胺或N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种的组合。
6.一种如权利要求1所述低气味环保聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)将原炭粉活化得到活性炭，将活性炭和柠檬酸配置静置液，然后加入阳离子表面活性剂，搅拌混合得到柠檬酸改性活性炭，记为A料；
(2)将聚丙烯回收料、抗氧剂及润滑剂充分混合均匀，得到B料；
(3)将步骤(2)得到的B料喂入双螺杆挤出机中，同时喂入步骤(1)得到的A料，挤出后水冷拉条切粒得到低气味环保聚丙烯材料。
7.根据权利要求6所述一种低气味环保聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述A料的制备包括以下步骤：
将原炭粉在氮气氛围下，在400-700℃管式炉中活化2-8h得到活性炭，用去离子水配置0.1-1mol/L的柠檬酸溶液，将活性炭和柠檬酸溶液按照1:2-1:5的质量比例配置浸渍液，在55℃恒温浸渍超过4h后冷却至常温，然后加入0.1-10wt‰的阳离子表面活性剂搅拌混合得到活性炭吸附浆液，记为A料。
8.根据权利要求6所述一种低气味环保聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述B料的制备包括以下步骤：
将重量份为聚丙烯回收料100份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.1～0.5份、在高速搅拌器中充分混合均匀，记为B料。
9.根据权利要求8所述一种低气味环保聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)具体包括，将B料加入双螺杆挤出机失重称喂料机，以一定喂料流量加入双螺杆挤出机中，同时利用精密蠕动泵按照B料喂料流量的1％-5％向双螺杆挤出机中喂入A料，挤出后水冷拉条切粒得到低气味环保聚丙烯材料。
10.根据权利要求6所述一种低气味环保聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述双螺杆挤出机温度为180-220℃，转速400-600rpm，真空度为-0.10～-0.15MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211104041.6A CN116178835A (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 一种低气味环保聚丙烯材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211104041.6A CN116178835A (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 一种低气味环保聚丙烯材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116178835A true CN116178835A (zh) | 2023-05-30 |
Family
ID=86437030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211104041.6A Pending CN116178835A (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 一种低气味环保聚丙烯材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116178835A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070018744A (ko) * | 2005-08-10 | 2007-02-14 | 삼박엘에프티 (주) | 저취성 고성능 프로필렌계 장섬유 강화 조성물, 이를이용하여 제조된 저취성 자동차용 및 전자/산업용 성형품 |
| EP1939243A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-02 | Borealis Technology Oy | Activated carbon as a means to reduce taste and odour from plastic materials |
| CN104759156A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-08 | 蚌埠首创滤清器有限公司 | 一种污水处理用熔喷聚丙烯掺混改性椰壳活性炭的高效除臭环保复合滤料及其制备方法 |
| CN105289547A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-03 | 福建紫荆环境工程技术有限公司 | 一种吸附VOCs的改性蜂窝状活性炭及其制备方法 |
| CN109569512A (zh) * | 2018-12-15 | 2019-04-05 | 东莞理工学院 | 一种改性活性炭吸附剂的制备方法和应用 |
| CN110317398A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-11 | 苏州润佳工程塑料股份有限公司 | 一种低气味聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN114163731A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-11 | 上海普利特复合材料股份有限公司 | 一种低气味、高性能、植物纤维增强再生聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN114874548A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-09 | 常州威材新材料科技有限公司 | 一种低气味、低散发车用复合聚丙烯材料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-09-09 CN CN202211104041.6A patent/CN116178835A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070018744A (ko) * | 2005-08-10 | 2007-02-14 | 삼박엘에프티 (주) | 저취성 고성능 프로필렌계 장섬유 강화 조성물, 이를이용하여 제조된 저취성 자동차용 및 전자/산업용 성형품 |
| EP1939243A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-02 | Borealis Technology Oy | Activated carbon as a means to reduce taste and odour from plastic materials |
| CN104759156A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-08 | 蚌埠首创滤清器有限公司 | 一种污水处理用熔喷聚丙烯掺混改性椰壳活性炭的高效除臭环保复合滤料及其制备方法 |
| CN105289547A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-03 | 福建紫荆环境工程技术有限公司 | 一种吸附VOCs的改性蜂窝状活性炭及其制备方法 |
| CN109569512A (zh) * | 2018-12-15 | 2019-04-05 | 东莞理工学院 | 一种改性活性炭吸附剂的制备方法和应用 |
| CN110317398A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-11 | 苏州润佳工程塑料股份有限公司 | 一种低气味聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN114163731A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-11 | 上海普利特复合材料股份有限公司 | 一种低气味、高性能、植物纤维增强再生聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN114874548A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-09 | 常州威材新材料科技有限公司 | 一种低气味、低散发车用复合聚丙烯材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李东光 等: "《化工小产品实用技术 3》", 天津科学技术出版社, pages: 231 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5212222A (en) | Melt-stable recyclable carbon black-laden polyacetal resin molding compositions and molded articles formed of the same | |
| CN111533997B (zh) | 一种低voc、抗静电聚丙烯材料及其制备方法和应用 | |
| CN110922678A (zh) | 一种低气味耐热老化玻纤增强聚丙烯材料及制备方法 | |
| CN106380699A (zh) | 一种低voc低气味的聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN108727683A (zh) | 一种聚丙烯组合物的制备方法 | |
| CN113248829A (zh) | 一种低气味聚丙烯组合物及其制备方法和应用 | |
| CN112961430A (zh) | 一种低气味聚丙烯及其制备方法 | |
| CN109705542B (zh) | 阻燃聚酯组合物及其发泡珠粒和板材 | |
| CN114874548A (zh) | 一种低气味、低散发车用复合聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN113321866A (zh) | 一种激光直接成型聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN109486160B (zh) | 一种气味清香、仿植绒效果的pc/abs功能母粒及其复合材料的制备方法 | |
| CN113480801B (zh) | 熔喷聚丙烯组合物及其提高熔喷聚丙烯组合物强度的方法和应用 | |
| CN108570205B (zh) | 一种阻燃苯乙烯组合物及其制备方法 | |
| CN116178835A (zh) | 一种低气味环保聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN107987430B (zh) | 一种耐油耐高温的改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN110527240B (zh) | 一种低甲醛释放量的pom组合物及其制备方法、应用 | |
| CN110903551B (zh) | 一种低气味硅酸钙填充母粒及其制备方法和应用 | |
| CN114230467B (zh) | 一种受阻酚类化合物及其制备方法和应用 | |
| CN111286124B (zh) | 一种低挥发再生聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN114715877B (zh) | 一种高比表面积多孔碳材料及其制备方法 | |
| CN110317409A (zh) | 一种低气味的聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN108047633A (zh) | 一种真空负压车用低气味abs合金材料及其制备方法 | |
| CN110951168B (zh) | 一种汽车保险杠用改性聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN112608576A (zh) | 一种低voc释放的asa 3d打印线材及其制备方法 | |
| CN107903609B (zh) | 一种高阻隔高模量复合材料及其制备工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |