CN1699460A - 一种低气味的聚丙烯复合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低气味的聚丙烯复合物及其制备方法。一种低气味的聚丙烯复合材料，加入一种三组分的稳定剂体系，它由以下重量百分比(％)的原料配制成：聚丙烯55－95、滑石粉0－40、脂肪酸酯化合物0.5－3、纳米氧化锌0.5－3、纳米二氧化钛0.5－3、热稳定剂DSTP 0.1－1.0、热稳定剂3114 0.1－1.0、热稳定剂618 0.1－0.5，其中，所述的脂肪酸酯化合物为碳链中碳原子数在25－45之间的长链脂肪酸酯；所述的热稳定剂DSTP为硫代二丙酸十八酯；热稳定剂3114为3，5－二叔丁基－4－羟基苄基磷酸二乙酯；热稳定剂618为双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯。本发明具有制备工艺简单、成本低、各项物理化学综合性能优异、气味特性优良等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种低气味的聚丙烯复合物，更具体是涉及通过添加一种能有效抑制聚丙烯复合材料中难闻气味的多组分气味抑制剂体系，从而制备出一种低气味的聚丙烯复合材料。本发明还涉及该复合材料的制备方法。
背景技术
近年来，由于聚丙烯材料工程化改性技术的快速发展，因此，其在汽车领域的应用越来越广泛。然而，作为工程化聚丙烯材料在汽车领域中的一个重要组成部分，由工程化聚丙烯材料制成的各种汽车内饰制件，虽然其在各方面的使用性能上均能符合相应要求，但是由于这些材料在不同程度上都会释放出某些难闻的气味，因此受到了消费者越来越多的质疑。而且，随着人们环保健康意识不断地增强，聚丙烯材料在这一方面所受到的挑战将会越来越严重。为此，为了进一步拓展聚丙烯材料在相关领域的应用，必须寻找到一个有效途径以制备出低气味、甚至无气味的聚丙烯材料。
通常，人们认为，聚丙烯材料的气味是由于以下几个方面造成的。首先，在聚丙烯树脂基体合成过程中使用的催化剂体系含有一些带有刺激性异味的化合物，如酯类化合物或烷烃类化合物。这类化合物在树脂聚合完成之后不可能完全去除，它们残留在聚丙烯树脂当中，从而使得聚丙烯材料带有刺激性异味。其次，在聚丙烯树脂基体进行改性加工的过程当中，聚丙烯树脂在熔融的状态下或多或少会产生某些降解的低分子化合物，如酮类、醛类化合物。这些物质部分停留在改性后的材料当中，在制件的使用过程中逐步散发出刺激性的气味。再次，改性聚丙烯材料中所添加的一些填料组分，如滑石粉，它们同样会带有某些刺激性气味。最后，改性聚丙烯材料中所添加的某些稳定剂也带有一定的刺激性异味。
围绕着上述几方面的因素，人们做了不少工作。
Rifi等在美国专利USP.4,851,499中指出了，在等规聚丙烯树脂聚合过程当中会有催化剂体系中酯类化合物，如苯甲酸乙酯，的残留物，这类残留物本身是一些带有刺激性异味的化合物。对于去除聚丙烯树脂基体所含有的这些物质，他提出的方法是：采用一种酯化甘油酯类化合物、一种环氧类化合物、一种一元醇或是多元醇类化合物、一种脂肪酸酯类化合物或是上述几种化合物的混合物，通过将上述化合物和聚丙烯树脂熔融挤出，在挤出的过程当中使这些化合物和带有异味的酯类残留物进行酯交换反应形成另一些大分子的化合物固定在树脂当中，从而达到去除这种气味的目的。
Fukui等在美国专利USP.5,109,056中提到了在聚丙烯树脂聚合过程当中有关催化剂体系里存在的另一种媒介，烷烃类化合物，这类化合物的残留物也会对聚丙烯材料的气味产生影响。他提出的解决方案是采用高温挤出造粒的方法，并且在挤出的过程当中采用抽真空的方式，最后再对造好的粒子进行高温烘燥，以此对这些残留物进行物理脱除。
Burch等在美国专利USP.5,041,483中提到了使用一种松香酯的方法来解决聚丙烯材料在改性受热过程当中裂解出的带刺激性异味的小分子。
Abe等在美国专利USP5,023,286中提出了使用一种氧化锌、二氧化钛和水的混合物来解决改性聚丙烯材料中添加的滑石粉的气味问题。
Yui等在美国专利USP4,080,359中采用一种烷基3，5-二-特-丁基-4-羟基-羧化肉桂酸和二烷基硫代二丙酸盐醋酸盐混合物的方法来解决改性聚丙烯材料当中所添加的一些稳定剂所带来的气味问题。
上述这些方法，从某些角度上来说，对聚丙烯材料的气味问题均具有不同程度的解决。然而，作为汽车内饰制件使用的聚丙烯材料而言，其在改性过程所要考虑的有关气味因素不仅仅是其中某个别的因素。首先，解决这类改性聚丙烯材料气味的根本出发点当然必须考虑到聚丙烯树脂基体自身在聚合过程当中的一些带有刺激性异味的残留物问题；其次，这类改性聚丙烯材料都必须经过熔融挤出造粒，因此要考虑到挤出造粒过程中的热裂解小分子问题；再次，所添加的矿物组分的气味问题也必须顾及；最后，这类聚丙烯材料的热氧老化要求通常也很高，因此必须添加相应的稳定剂体系，而此又必须考虑到稳定剂组分中所可能带来的某些气味问题。
为此，有必要开发出一种能充分考虑到上述各方面因素的，全面解决上述各种气味问题的低气味或是无气味的聚丙烯复合材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种低气味的聚丙烯复合物及其制备方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是一种低气味的聚丙烯复合材料，加入一种三组分的稳定剂体系，它由以下重量百分比(％)的原料组成：
聚丙烯 55-95
滑石粉 0-40
脂肪酸酯化合物 0.5-3
纳米氧化锌 0.5-3
纳米二氧化钛 0.5-3
热稳定剂DSTP 0.1-1.0
热稳定剂3114 0.1-1.0
热稳定剂618 0.1-0.5
其中，所述的脂肪酸酯化合物为碳链中碳原子数在25-45之间的长链脂肪酸酯，可以是单不饱和脂肪酸酯(含1个双键)，多不饱和脂肪酸酯(含1个以上双键)和饱和脂肪酸(不含双键)；所述的热稳定剂DSTP为硫代二丙酸十八酯；热稳定剂3114为3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯；热稳定剂618为双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯。本发明在聚丙烯材料的基础配方中加入一种多组分的气味去除体系，这种气味去除体系能够有效地降低聚丙烯材料的气味。加入的多组分气味去除体系包括一种碳链长度在25-45的脂肪酸酯类化合物，一种纳米级的氧化锌以及一种纳米级的二氧化钛。
上述配方中所述的聚丙烯为不同流动性的高结晶均聚丙烯和嵌段共聚丙烯，用量为55-95％，其中，嵌段共聚丙烯的共聚单体常见为乙烯，其乙烯含量在4-10mol％的范围内，聚丙烯的熔体流动速率(240℃×2.16kg)为5-50g/10min，更为常用为5-40g/10min，高结晶聚丙烯的结晶度在70％以上，等规度大于99％。
所述的滑石粉粒径范围为1-10微米。
所述的纳米氧化锌为相对密度0.3-0.5g/ml，粒径10-100纳米，比表面积120-200m2/g。
所述的纳米二氧化钛晶型可以为金红石型或锐钛型，相对密度3.80-3.90g/cm3，粒径＜100纳米，比表面积＞80m2/g。
本发明一种低气味的聚丙烯复合材料制备方法如下：
(1)按权利要求1所述的配方秤取原料；
(2)将聚丙烯、滑石粉、脂肪酸酯化合物、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、热稳定剂DSTP、热稳定剂3114、热稳定剂618在高速混合器中干混3-5分钟；
(4)将混合的原料置于双螺杆机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
本发明的优点是：
1、本发明使用了有效的气味去除体系，所制得复合材料具有低气味的特性。
2、本发明所制得的低气味的聚丙烯复合材料在保证材料低气味特性的同时，材料的各项物理力学性能优异。
3、本发明提出的低气味的聚丙烯复合材料的制备工艺简单、成本低。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：
一种低气味的聚丙烯复合材料，加入一种三组分的稳定剂体系，它由以下重量百分比(％)的原料组成：
聚丙烯 55-95
滑石粉 0-40
脂肪酸酯化合物 0.5-3
纳米氧化锌 0.5-3
纳米二氧化钛 0.5-3
热稳定剂DSTP 0.1-1.0
热稳定剂3114 0.1-1.0
热稳定剂618 0.1-0.5
在实施例及对比例复合材料配方中，聚丙烯为不同流动性的高结晶均聚丙烯和嵌段共聚丙烯，用量为55-95％。其中嵌段共聚丙烯的共聚单体常见为乙烯，其含量在4-10mol％的范围内，聚丙烯的熔体流动速率(240℃×2.16kg)为5-50g/10min，更为常用为5-40g/10min，高结晶聚丙烯的结晶度在70％以上，等规度大于99％；所述的滑石粉粒径范围为1-10微米；脂肪酸酯化合物为碳链中碳原子数在25-35之间的长链脂肪酸酯，可以是单不饱和脂肪酸酯(含1个双键)，多不饱和脂肪酸酯(含1个以上双键)和饱和脂肪酸(不含双键)；纳米氧化锌为相对密度0.3-0.5g/ml，粒径10-100纳米，比表面积120-200m2/g；纳米二氧化钛晶型可以为金红石型或锐钛型，相对密度3.80-3.90g/cm3，粒径＜100纳米，比表面积＞80m2/g；热氧稳定剂3114为Ciba公司产，商品牌号为Irganox 3114，化学名称为3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯；热氧稳定剂618为GE公司产，商品牌号为Weston 618，化学名称为双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯；热氧稳定剂DSTP为英国ICE公司产，商品牌号为Negonox DSTP，化学名称为硫代二丙酸十八酯；
实施例1
将聚丙烯56.15％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物1.0％、纳米氧化锌1.0％、纳米二氧化钛0.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂31140.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
实施例2
将聚丙烯55.65％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物1.0％、纳米氧化锌1.0％、纳米二氧化钛1.0％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂31140.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
实施例3
将聚丙烯55.15％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物1.0％、纳米氧化锌1.0％、纳米二氧化钛1.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂31140.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
实施例4
将聚丙烯54.65％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物1.0％、纳米氧化锌1.0％、纳米二氧化钛2.0％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂31140.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
实施例5
将聚丙烯55.65％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物1.0％、纳米氧化锌0.5％、纳米二氧化钛1.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂31140.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
实施例6
将聚丙烯54.65％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物1.0％、纳米氧化锌1.5％、纳米二氧化钛1.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂31140.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
实施例7
将聚丙烯54.15％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物1.0％、纳米氧化锌2.0％、纳米二氧化钛1.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂31140.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
实施例8
将聚丙烯55.65％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物0.5％、纳米氧化锌1.0％、纳米二氧化钛1.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂31140.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
实施例9
将聚丙烯54.65％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物1.5％、纳米氧化锌1.0％、纳米二氧化钛1.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂31140.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
实施例10
将聚丙烯54.15％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物2.0％、纳米氧化锌1.0％、纳米二氧化钛1.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂31140.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混一分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
对比例1
将聚丙烯58.65％、滑石粉40％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂3114 0.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
对比例2
将聚丙烯56.65％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物2.0％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂3114 0.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
对比例3
将聚丙烯57.65％、滑石粉40％、纳米氧化锌1.0％、热稳定剂DSTP0.9％、热稳定剂3114 0.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
对比例4
将聚丙烯57.15％、滑石粉40％、纳米二氧化钛1.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂3114 0.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
对比例5
将聚丙烯55.65％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物2.0％、纳米氧化锌1.0％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂3114 0.3％、热稳定剂6180.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
对比例6
将聚丙烯55.15％、滑石粉40％、脂肪酸酯化合物2.0％、纳米二氧化钛1.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂3114 0.3％、热稳定剂618 0.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
对比例7
将聚丙烯56.15％、滑石粉40％、纳米氧化锌1.0％、纳米二氧化钛1.5％、热稳定剂DSTP 0.9％、热稳定剂3114 0.3％、热稳定剂6180.15％在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
性能评价方式及实行标准：
将按上述方法完成造粒的粒子材料事先在90～100℃的鼓风烘箱中干燥2～3小时，然后再将干燥好的粒子材料在注射成型机上进行注射成型制样。
拉伸性能测试按ISO 527-2进行，试样尺寸为150*10*4mm，拉伸速度为50mm/min；弯曲性能测试按ISO 178进行，试样尺寸为80*10*4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm；简支梁冲击强度按ISO 179进行，试样尺寸为80*6*4mm，缺口深度为试样厚度的三分之一；热变形温度按ISO 75进行，试样尺寸为120*10*3.0mm，载荷为1.8MPa；材料的热氧老化性能按ISO4577进行，试样尺寸为50*10*10mm，测试温度为150℃；材料的气味特性按德国大众汽车公司PV3900进行测试，试样质量为40~60g，容器容量大小为1升；材料有机化合物挥发性按自定义标准进行测试，试样质量为10，放置温度为100℃，放置时间为16小时。
材料的综合力学性能通过测试所得的拉伸强度，断裂伸长率，弯曲模量，热变性温度以及冲击强度的数值进行评判；材料的热氧老化性能根据按标准所测定的耐热氧老化时间长短进行评判：时间越长，材料的耐热氧老化性能越好；材料的气味特性根据标准规定分为：1级：无气味，2级：有气味，但无干扰性气味，3级：有明显气味，但无干扰性气味，4级：有干扰性气味，5级：有强烈干扰性气味，6级：有不能忍受的气味；材料有机化合物挥发性根据公式：挥发性％＝(材料初始质量-材料在标准规定下放置后的质量)/材料初始质量*100％，进行计算，计算所得的数值越高表示材料有机化合物挥发性越大，反之则越小。
实施例1-10及对比例1-7的配方及各项性能测试结果见下各表，其中，表1实施例1-4配方及材料性能表，表2实施例5-7配方及材料性能表，表3实施例8-10配方及材料性能表，表4对比例1-7配方及材料性能表。
表1 实施例1-4配方及材料性能表
| 复合材料名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 聚丙烯(％) | 56.15 | 55.65 | 55.15 | 54.65 |
| 滑石粉(％) | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 脂肪酸酯化合物(％) | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 纳米二氧化钛(％) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 纳米氧化锌(％) | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 618(％) | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 3114(％) | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| DSTP(％) | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
| 无缺口冲击强度(kJ/m2) | 19 | 19 | 18.2 | 17.3 |
| 缺口冲击强度(kJ/m2 | 1.5 | 1.5 | 1.3 | 1.2 |
| 拉伸强度(MPa) | 32.3 | 32.6 | 33 | 33.4 |
| 断裂伸长率(％) | 5.6 | 5.5 | 5.5 | 5.2 |
| 弯曲强度(MPa) | 52 | 52.5 | 52.8 | 53 |
| 弯曲模量(MPa) | 4080 | 4070 | 4110 | 4130 |
| 热氧老化性能(H) | 1210 | 1240 | 1250 | 1270 |
| 气味等级 | 4.0 | 4.0 | 3.5 | 3.5 |
| 有机化合物挥发性(％) | 0.82 | 0.73 | 0.54 | 0.52 |
表2 实施例5-7配方及材料性能表
| 复合材料名称 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
| 聚丙烯(％) | 55.65 | 54.65 | 54.15 |
| 滑石粉(％) | 40 | 40 | 40 |
| 脂肪酸酯化合物(％) | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 纳米二氧化钛(％) | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 纳米氧化锌(％) | 0.5 | 1.5 | 2.0 |
| 618(％) | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 3114(％) | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| DSTP(％) | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
| 无缺口冲击强度(kJ/m2) | 19 | 19.4 | 19.8 |
| 缺口冲击强度(kJ/m2 | 1.6 | 1.2 | 1.2 |
| 拉伸强度(MPa) | 32.1 | 33.4 | 33.5 |
| 断裂伸长率(％) | 5.8 | 5.0 | 4.6 |
| 弯曲强度(MPa) | 51.7 | 52.4 | 52.3 |
| 弯曲模量(MPa) | 4020 | 4080 | 4140 |
| 热氧老化性能(H) | 1230 | 1220 | 1210 |
| 气味等级 | 4.0 | 3.5 | 3.5 |
| 有机化合物挥发性(％) | 0.87 | 0.58 | 0.56 |
表3 实施例8-10配方及材料性能表
| 复合材料名称 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
| 聚丙烯(％) | 55.65 | 54.65 | 54.15 |
| 滑石粉(％) | 40 | 40 | 40 |
| 脂肪酸酯化合物(％) | 0.5 | 1.5 | 2.0 |
| 纳米二氧化钛(％) | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 纳米氧化锌(％) | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 618(％) | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 3114(％) | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| DSTP(％) | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
| 无缺口冲击强度(kJ/m2) | 18 | 18.5 | 19.8 |
| 缺口冲击强度(kJ/m2 | 1.4 | 1.8 | 2.1 |
| 拉伸强度(MPa) | 31.8 | 32.2 | 33.3 |
| 断裂伸长率(％) | 5.2 | 5.7 | 6.1 |
| 弯曲强度(MPa) | 52.8 | 52.5 | 52 |
| 弯曲模量(MPa) | 4010 | 4030 | 4150 |
| 热氧老化性能(H) | 1120 | 1170 | 1250 |
| 气味等级 | 3.5 | 3.5 | 3.0 |
| 有机化合物挥发性(％) | 0.86 | 0.81 | 0.48 |
表4 对比例1-7配方及材料性能表
| 复合材料名称 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 | 对比例7 |
| 聚丙烯(％) | 58.65 | 56.65 | 57.65 | 57.15 | 55.65 | 55.15 | 56.15 |
| 滑石粉(％) | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 脂肪酸酯化合物(％) | - | 2.0 | - | - | 2.0 | 2.0 | - |
| 纳米二氧化钛(％) | - | - | - | 1.5 | - | 1.5 | 1.5 |
| 纳米氧化锌(％) | - | - | 1.0 | - | 1.0 | - | 1.0 |
| 618(％) | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 3114(％) | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| DSTP(％) | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
| 无缺口冲击强度(kJ/m2) | 23 | 23 | 21 | 19 | 19.6 | 18.7 | 18.0 |
| 缺口冲击强度(kJ/m2 | 1.5 | 1.9 | 1.4 | 1.3 | 1.6 | 1.3 | 1.2 |
| 拉伸强度(MPa) | 32.3 | 32.6 | 33 | 32.3 | 32.6 | 33 | 33 |
| 断裂伸长率(％) | 5.6 | 5.5 | 5.5 | 5.6 | 5.5 | 5.5 | 5.5 |
| 弯曲强度(MPa) | 52 | 52.5 | 52.8 | 52 | 52.5 | 52.8 | 52.8 |
| 弯曲模量(MPa) | 4070 | 4020 | 4060 | 4080 | 4100 | 4060 | 4090 |
| 热氧老化性能(H) | 1250 | 1230 | 1230 | 1220 | 1220 | 1230 | 1230 |
| 气味等级 | 5.0 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.0 |
| 有机化合物挥发性(％) | 1.08 | 1.04 | 1.06 | 1.03 | 1.03 | 1.01 | 0.91 |
从实施例1-10可以看到，脂肪酸酯化合物、纳米二氧化钛、纳米氧化锌对材料气味特性以及有机化合物挥发性的影响。脂肪酸酯化合物、纳米二氧化钛、纳米氧化锌之间的配比要达到一定的比例才能发挥出它们消除气味最理想的效果。从表1-3可以看出，此理想的比例为脂肪酸酯化合物∶纳米二氧化钛∶纳米氧化锌＝2∶1.5∶1，此时，所制备材料的气味最小。并且材料此时有机化合物挥发性的数值也最小，这也反过来证明了它们所起的最佳效果。
从实施例1-10材料其他物理化学性能还可以看到，在达到改善材料气味特性的最佳效果的情况下，材料其他物理化学性能所受影响也不大，仍处在可以接受的较为理想的范围。
从实施例1-10与对比例1的数据对比可以看到，聚丙烯材料在未进行气味改进处理时，其气味特性极差。从实施例1-10与对比例2-7的数据对比可以看到，单独使用脂肪酸酯化合物、纳米二氧化钛、纳米氧化锌中的任一种或两种组合的方式都无法达到它们三种组分按一定比例所形成混合物的效果。这说明这三种组分在此比例下具有了某种协同效应。
Claims (7)
1.一种低气味的聚丙烯复合物，其特征在于，加入一种三组分的稳定剂体系，它由以下重量百分比(％)的原料组成：
聚丙烯 55-95
滑石粉 0-40
脂肪酸酯化合物 0.5-3
纳米氧化锌 0.5-3
纳米二氧化钛 0.5-3
热稳定剂DSTP 0.1-1.0
热稳定剂3114 0.1-1.0
热稳定剂618 0.1-0.5
其中，所述的脂肪酸酯化合物为碳链中碳原子数在25-45之间的长链脂肪酸酯；所述的热稳定剂DSTP为硫代二丙酸十八酯；热稳定剂3114为3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯；热稳定剂618为双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种低气味的聚丙烯复合物，其特征在于，所述的聚丙烯为高结晶均聚丙烯和嵌段共聚丙烯，用量为55-95％，其中，嵌段共聚丙烯的共聚单体常见为乙烯，其乙烯含量在4-10mol％的范围内，聚丙烯的熔体流动速率(240℃×2.16kg)为5-50g/10min，更为常用为5-40g/10min，高结晶聚丙烯的结晶度在70％以上，等规度大于99％。
3.根据权利要求1所述的一种低气味的聚丙烯复合物，其特征在于，所述的滑石粉粒径范围为1-10微米。
4.根据权利要求1所述的一种低气味的聚丙烯复合物，其特征在于，所述的脂肪酸酯化合物包括含1个双键的单不饱和脂肪酸酯，含1个以上双键的多不饱和脂肪酸酯和饱和脂肪酸。
5.根据权利要求1所述的一种低气味的聚丙烯复合物，其特征在于，所述的纳米氧化锌为相对密度0.3-0.5g/ml，粒径10-100纳米，比表面积120-200m2/g。
6.根据权利要求1所述的一种低气味的聚丙烯复合物，其特征在于，所述的纳米二氧化钛晶型可以为金红石型或锐钛型，相对密度3.80-3.90g/cm3，粒径＜100纳米，比表面积＞80m2/g。
7.根据权利要求1所述的一种低气味的聚丙烯复合物，其特征在于，制备方法如下：
(1)按权利要求1所述的配方秤取原料；
(2)将聚丙烯、滑石粉、脂肪酸酯化合物、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、热稳定剂DSTP、热稳定剂3114、热稳定剂618在高速混合器中干混3-5分钟；
(4)将混合的原料置于双螺杆机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：
一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。
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