CN1995138B - 一种散发香味的工程塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种散发香味的工程塑料及其制备方法，其组成按重量配比为(％)：工程塑料62-92％；香料0.5-20％；增韧剂6-10％；抗氧剂0.1-1％；白油0.5-2％；其它助剂0.1-5％。该发明采用工程塑料PC、PC/ABS合金等为主体，添加可耐高温加工的香精、增韧剂、抗氧剂和其他助剂，通过熔融共混，挤出造粒。本发明制成的工程塑料可保持持久的香味，并且材料的各项物理力学性能优异，工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种散发香味的工程塑料及其制备方法。
背景技术
PC(聚碳酸酯)是分子链中含有碳酸酯的一类聚合物，它是五大通用工程塑料之一，其产量和消费量仅次于尼龙工程塑料，居第二位。PC/ABS(聚碳酸酯/丙稀腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)合金是PC合金的主要品种，也是一种重要的工程塑料合金。PC/ABS合金是世界上销售量最大的商业化聚合物合金。改性PC具有优异的综合性能，广泛应用于汽车工业、电子电气工业、机械工业等领域。
然而，虽然PC材料及其合金有着极其广泛的应用，但是由于这些材料本身没有味道，甚至有些可能在不同程度上会释放出某些难闻的气味，受到消费者越来越多的质疑。而且随着生活水平的提高，人们对材料的要求除了注意其物理化学性能方面外，越来越注重环保健康以及时尚方面的要求。通过添加可散发香味的添加剂可以掩盖塑料本身的味道，甚至可以使工程塑料散发出怡人的香味。这种工程塑料新颖别致，可以更好的满足人们不断增长的物质文化要求，在日益竞争激烈的世界，增加了产品的吸引力。
为得到可以散发香味的材料，传统的方法是通过喷洒或者浸泡使香料附着在塑料制品表面，或者在注塑成型前混入香料，而且所用的塑料一般为加工温度低、性能较低的通用塑料，无法满足要求高的用途，而且香味不持久。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种散发香味的工程塑料及其制备方法，使得工程塑料可长时间散发香味。。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种散发香味的工程塑料，其组成按重量配比为(％)：工程塑料62-92％；香料0.5-20％；增韧剂6-10％；抗氧剂0.1-1％；白油0.5-2％；其它助剂0.1-5％；
其中，所述增韧剂为MBS(丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)核-壳型抗冲击改性剂或者ABS高胶粉类；
所述香料为可承受高温加工的液体香精，香型为茉莉、栀子、玫瑰、香草。
其中，所述工程塑料为PC或者质量比为1-9的PC/ABS合金。
其中，所述PC为分子量为20000-30000的双酚A型PC。
其中，所述ABS中重量配比为：橡胶含量5-30％，苯乙烯含量40-70％，丙烯腈含量10-30％。
其中，所述抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)辅抗氧剂的复配。
其中，所述白油为矿物油。
其中，所述其它助剂包括加工助剂、热稳定剂、紫外光吸收剂。
一种所述散发香味的工程塑料的制备方法，包括步骤：
a：按重量配比称取香料和白油；
b：将称好的香料和白油投入在容器内混合均匀，使香料得到稀释；
c：按重量比称取工程塑料，将工程塑料原料与b中稀释好的香料投入混合器中混合，直至香料均匀附在工程塑料合金上；
d：称取剩余材料投入到混合器中继续混合直至均匀；
e：将d中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒。加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度220-250℃，二区温度220-250℃，三区温度220-250℃，四区温度220-250℃，机头225-240℃，停留时间＜1min，压力为12-18MPa。
以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
1：由于使用的是安全无毒的液体香精，所制得的材料具有能散发香味的特性，且环保无毒；
2：保证了工程塑料在可散发香味的同时，其各项物理力学性能优异；
3：该香味工程塑料的制备工艺简单。
具体实施方式
本发明提供的散发香味的工程塑料，其组成(重量％)为：工程塑料62-92％，香料0.5-20％，增韧剂6-10％，抗氧剂0.1-1％，白油0.5-2％，其他助剂0.1-5％。
其中，工程塑料为PC或者质量比为1-9的PC/ABS合金，PC为分子量为20000-30000的双酚A型PC，ABS中重量配比为：橡胶含量5-30％，苯乙烯含量40-70％，丙烯腈含量10-30％；增韧剂为MBS核-壳型抗冲击改性剂或者ABS高胶粉类；香精商品有液体香精、粉末香精和香味母粒等多种，综合耐加工温度、发香效果、对材料性能的影响大小等，本发明选用可承受高温加工的液体香精，香型为茉莉、栀子、玫瑰、香草等，可根据所要求的浓度确定香精的添加量；抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)辅抗氧剂的复配；白油为矿物油；其它助剂包括加工助剂、热稳定剂、紫外光吸收剂等。
在本发明中，先按重量配比称取香精和白油，将它们投入到容器内混合均匀，使得香精得到稀释；再按重量比称取工程塑料原料，将其与稀释好的香精投入混合器中混合，直至香精均匀地附在PC或PC/ABS合金上；然后称取剩余材料投入混合器中混合直至均匀；最后将混合好的原料投入双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒。其加工工艺为：双螺杆挤出机一区温度：220-250℃，二区温度220-250℃，三区温度220-250℃，四区温度220-250℃，机头225-240℃，停留时间＜1min，压力为12-18MPa。
为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述：
在下列实施例的复合材料配方中，抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)，选用Ciba公司生产，商品牌号分别为Irganox1010，和Irganox168。香精选用液体香精，DoubleBond Chemical公司生产的玫瑰香精等。增韧剂选用MBS核-壳型抗冲击改性剂，如日本三菱丽阳株式会社生产，商品牌号C223A、S2001，或Rohm Haas公司生产，商品牌号为EXL-2691A等，或选用ABS高胶粉，如GE公司生产，商品牌号B338等。
实施例1：
将香精重量比2％和白油1％在塑料容器中混合均匀，使香精稀释，再将PC 59.8％、ABS 26％、PC/ABS相容剂3％和稀释好的香精投入混合器中搅拌，使香精均匀的附着在塑料粒子表面，然后将B3388％、10100.1％、1680.1％投入到混合器内，继续在室温状态下混合4min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：220℃，二区：230℃，三区：230℃，四区：220℃，机头：225℃，停留时间＜1min，压力为15MPa。该材料样料已放置近1年多时间，香味依然不减
实施例2
将香精重量比0.5％和白油1％在塑料容器中混合均匀，使香精稀释，再将PC 92.3％和稀释好的香精投入混合器中搅拌，使香精均匀的附着在塑料粒子表面，然后将C223A6％、10100.1％、1680.1％投入到混合器内，继续在室温状态下混合4min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：235℃，二区：240℃，三区：240℃，四区：230℃，机头：235℃，停留时间＜1min，压力为15MPa。得到的粒子具有一定香味。
实施例3
将香精重量比3％和白油1％在塑料容器中混合均匀，使香精稀释，再将PC 89.8％和稀释好的香精投入混合器中搅拌，使香精均匀的附着在塑料粒子表 面，然后将C223A6％、10100.1％、1680.1％投入到混合器内，继续在室温状态下混合4min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：235℃，二区：240℃，三区：240℃，四区：230℃，机头：235℃，停留时间＜1min，压力为15MPa。得到的粒子香味浓郁、持久。
实施例4
将香精重量比5％和白油1％在塑料容器中混合均匀，使香精稀释，再将PC 87.8％和稀释好的香精投入混合器中搅拌，使香精均匀的附着在塑料粒子表面，然后将C223A6％、10100.1％、1680.1％投入到混合器内，继续在室温状态下混合4min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：235℃，二区：240℃，三区：240℃，四区：230℃，机头：235℃，停留时间＜1min，压力为15MPa。得到的粒子香味浓郁、持久。
实施例5
将香精重量比10％和白油1％在塑料容器中混合均匀，使香精稀释，再将PC 82.8％和稀释好的香精投入混合器中搅拌，使香精均匀的附着在塑料粒子表面，然后将C223A6％、10100.1％、1680.1％投入到混合器内，继续在室温状态下混合4min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：235℃，二区：240℃，三区：240℃，四区：230℃，机头：235℃，停留时间＜1min，压力为15MPa。得到的粒子香味特浓、持久。
实施例6
将香精重量比20％和白油1％在塑料容器中混合均匀，使香精稀释，再将PC 72.8％和稀释好的香精投入混合器中搅拌，使香精均匀的附着在塑料粒子表面，然后将C223A6％、10100.1％、1680.1％投入到混合器内，继续在室温状态下混合4min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区 温度：235℃，二区：240℃，三区：240℃，四区：230℃，机头：235℃，停留时间＜1min，压力为15MPa。得到的粒子香味特浓、持久。
对比例1：
将PC重量比61.8％、ABS 26％、PC/ABS相容剂3％和白油1％投入混合器中混合2min，然后将B3388％、10100.1％、1680.1％投入到混合器内，继续在室温状态下混合4min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：220℃，二区：230℃，三区：230℃，四区：220℃，机头：225℃，留时间1～2min，压力为15MPa。
对比例2：
将PC 92.8％和白油1％投入混合器中混合2min，然后将C223A 6％、10100.1％、1680.1％投入到混合器内，继续在室温状态下混合4min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：235℃，二区：240℃，三区：240℃，四区：230℃，机头：235℃，停留时间1～2min，压力为15MPa。
性能测试：
拉伸强度按GB/T 1040标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm)：170(长)×(20±0.2)(端部宽度)×(4±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min；
弯曲强度和弯曲模量按GB 9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)，弯曲速度为20mm/min；
缺口冲击强度按GB/T 1043标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为3.2mm。
实施例1～6配方及材料性能见表1：
表1
| 组成 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| PC(％) | 59.8 | 92.3 | 89.8 | 87.8 | 82.8 | 72.8 |
| ABS(％) | 26 | / | / | / | / | / |
| 增韧剂(％) | 8 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 香精(％) | 2 | 0.5 | 3 | 5 | 10 | 20 |
| 白油(％) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1010(％) | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 168(％) | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 其它助剂(％) | 3 | / | / | / | / | / |
| 简支梁缺口冲击 强度(KJ/m2) | 38 | 49 | 46.5 | 46 | 43 | 40 |
| 拉伸强度(MPa) | 50 | 60 | 59 | 59 | 55 | 51 |
| 断裂伸长率(％) | 164 | 195 | 190 | 186 | 180 | 171 |
| 弯曲强度(MPa) | 70 | 80 | 78 | 78 | 76 | 70 |
| 弯曲模量(MPa) | 1980 | 2100 | 2000 | 1950 | 1935 | 1900 |
| 香味浓度 | 浓 | 中 | 浓 | 浓 | 特浓 | 特浓 |
对比例1-2的配方及材料性能见表2：
表2
| 组成 | 对比例1 | 对比例2 |
| PC(％) | 61.8 | 92.8 |
| ABS(％) | 26 | / |
| 增韧剂(％) | 8 | 6 |
| 香精(％) | / | / |
| 白油(％) | 1 | 1 |
| 1010(％) | 0.1 | 0.1 |
| 168(％) | 0.1 | 0.1 |
| 其他助剂(％) | 3 | / |
| 简支梁缺口冲击强度(KJ/m2) | 38 | 50 |
| 拉伸强度(MPa) | 51 | 60 |
| 断裂伸长率(％) | 146 | 192 |
| 弯曲强度(MPa) | 76 | 79 |
| 弯曲模量(MPa) | 1990 | 2000 |
从实施例1与对比例1看，香精的加入对材料的物理力学性能基本上无影响。加入重量比为2％的香精，香味持续时间长。
从实施例2～6与对比例2看，香精的加入对材料的物理力学性能基本上无影响。从实施例2～6对比看，随香精加入量的增加，材料的物理力学性能只有少量改变，并且随香精的添加量的增大，香味渐浓，是因为工程塑料散发出的香味是由于香精分子在塑料内部向外部迁移散发出香味所致，因此，香精的含量越大，香精分子数越大，向外部扩散的时间就越长，量越大，故香味就越浓越持久。当香精的质量份数超过10％，香味非常浓郁，可用来做香味母粒。由此可见，香精的最佳添加量为2～10％，可根据需求确定添加量。
以上对本发明所提供的一种散发香味的工程塑料及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种散发香味的工程塑料，其特征在于，其组成按重量配比为(％)：
工程塑料62-92％；
香料0.5-20％；
增韧剂6-10％；
抗氧剂0.1-1％；
白油0.5-2％；
其它助剂0.1-5％；
其中，所述增韧剂为MBS核-壳型抗冲击改性剂或者ABS高胶粉类；所
述香料为可承受高温加工的液体香精，香型为茉莉、栀子、玫瑰、香草。
2.如权利要求1所述的散发香味的工程塑料，其特征在于：所述工程塑料为PC或者质量比为1-9的PC/ABS合金。
3.如权利要求2所述的散发香味的工程塑料，其特征在于：所述PC为分子量为20000-30000的双酚A型PC。
4.如权利要求2所述的散发香味的工程塑料，其特征在于：所述ABS中重量配比为：橡胶含量5-30％，苯乙烯含量40-70％，丙烯腈含量10-30％。
5.如权利要求1所述的散发香味的工程塑料，其特征在于：所述抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)辅抗氧剂的复配。
6.如权利要求1所述的散发香味的工程塑料，其特征在于：所述白油为矿物油。
7.如权利要求1所述的散发香味的工程塑料，其特征在于：所述其它助剂包括加工助剂、热稳定剂、紫外光吸收剂。
8.一种如权利要求1所述散发香味的工程塑料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
a：按重量配比称取香料和白油；
b：将称好的香料和白油投入在容器内混合均匀，使香料得到稀释；
c：按重量比称取工程塑料，将工程塑料原料与b中稀释好的香料投入混合器中混合，直至香料均匀附在工程塑料合金上；
d：称取剩余材料投入到混合器中继续混合直至均匀；
e：将d中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒。加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度220-250℃，二区温度220-250℃，三区温度220-250℃，四区温度220-250℃，机头225-240℃，停留时间＜1min，压力为12-18MPa。
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