一種低voc聚丙烯復(fù)合材料及其制備與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用，該材料是由聚丙烯、填充劑、氣味去除劑、耐刮擦劑、抗氧劑、耐候劑、潤(rùn)滑劑按重量份制備而成。所述的氣味去除劑是吸附在聚丙烯載體上的聚合物表面活性物質(zhì)的水性溶液。由于所使用的氣味去除劑是一種新型的氣味去除劑，其熔點(diǎn)為160℃、沸點(diǎn)＞100℃，具有分散均勻，而且熔融后在擠出混合過(guò)程中泡沫豐富，真空脫揮干凈、無(wú)殘留等特點(diǎn)，使制得的低VOC聚丙烯復(fù)合材料具有耐UV、耐刮擦、氣味小和VOC殘余量少等特點(diǎn)，主要用于汽車(chē)的儀表臺(tái)、門(mén)板和立柱等汽車(chē)內(nèi)飾材料上。
【專利說(shuō)明】一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料及其制備與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉汽車(chē)改性材料領(lǐng)域，具體涉及一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料及其制備與應(yīng)用。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]聚丙烯改性材料因具有良好的物理力學(xué)性能和加工性能，在汽車(chē)內(nèi)飾件中得到廣泛的應(yīng)用，包括主副儀表板、門(mén)板和立柱等。但聚丙烯改性材料在原材料合成、加工成型和使用老化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生苯類、醛類和胺類等揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)(簡(jiǎn)稱V0C)，危害人體健康。因此，為了減少汽車(chē)內(nèi)飾專用料中的VOC含量，需要從原材料和加工工藝方面進(jìn)行控制。
[0004]專利CN101691435B通過(guò)選擇低VOC的氫調(diào)聚丙烯制備了一種低VOC高性能汽車(chē)內(nèi)飾件專用PP復(fù)合材料，但其限制了聚丙烯材料的應(yīng)用，也不利于消除制備過(guò)程中產(chǎn)生的VOC0專利CN101817953B添加一種無(wú)機(jī)多孔的氣味吸附劑來(lái)制備一種低散發(fā)的改性聚丙烯復(fù)合材料，但此類方法存在解析和平衡的問(wèn)題也不利于VOC的消除。專利CN101255252B公開(kāi)了一種低散發(fā)型汽車(chē)內(nèi)飾專用料，使用低分子碳酸鹽類做有機(jī)物驅(qū)除劑，但其很難和聚丙烯樹(shù)脂相容，且VOC去除較差。專利CN102875895A公開(kāi)一種低散發(fā)型聚丙烯材料及其制備方法和用途，使用低沸點(diǎn)VOC洗滌劑和N2氣提劑，由于沸點(diǎn)較低，混合時(shí)間較短，使得洗滌劑在混合過(guò)程中很難達(dá)到均勻，不利于VOC的消除。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的從配方設(shè)計(jì)和加工工藝兩個(gè)方面同時(shí)入手，提供一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
[0007]本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供上述低VOC聚丙烯復(fù)合材料在汽車(chē)內(nèi)飾上的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料的制備和應(yīng)用，由下列原料按重量份制備而成:
聚丙烯50-95份
增韌劑5-15份
填充劑0-30份
氣味去除劑 0.5-2份 耐刮擦劑1.5-2.5份
抗氧劑0.2-0.8份
光穩(wěn)定劑0.2-0.4份
潤(rùn)滑劑0.3-0.8份。
[0009]所述的氣味去除劑是吸附在聚丙烯載體上的聚合物表面活性物質(zhì)的水性溶液。主要選用畢克公司的BYK-P 4200，其熔點(diǎn)為160°C、沸點(diǎn)為200°C。[0010]所述的聚丙烯為共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一種。
[0011]所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡膠/丙烯-a烯烴共聚物、丙烯_a烯烴共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一種。
[0012]所述的填充劑滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、硅灰石、云母中的至少一種。
[0013]所述的耐刮擦劑為硅酮類耐刮擦劑，具有耐刮擦性能優(yōu)異，耐候性好，無(wú)氣味等特點(diǎn)。
[0014]所述的抗氧劑為受阻酚類、硫代酯類、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑中的至少一種，受阻酚類為四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)，硫代酯類為硫代二丙酸二硬脂醇酯(抗氧劑DSTP)，亞磷酸酯類為亞磷酸三(2，4_二叔丁基苯基)酯(抗氧劑168)。
[0015]所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑，主要選用氰特公司生產(chǎn)的受阻胺類光穩(wěn)定劑CYAS0RB υν-3808 ΡΡ5 或 CYASORB UV-V680。
[0016]所述潤(rùn)滑劑選自聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、乙撐雙硬脂酰胺、接枝乙撐雙硬脂酰胺中的至少一種。
[0017]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述低VOC聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)按配比稱取聚丙烯、增韌劑、填充劑、氣味去除劑、耐刮擦劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑，一起加入高混機(jī)中高速混合2-10分鐘；
(2)將混好的物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融、擠出造粒，制得改性聚丙烯復(fù)合材料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為180-230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400-600r/min，熔體壓力為
1.5-2.5MPa，真空度為-0.04 ~0.1MPa0
[0018]進(jìn)一步地，為使氣味去除劑充分發(fā)揮作用，擠出機(jī)真空口的前2段溫度要高于200 0C。并確保真空度在-0.04~0.1MPa。
[0019]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供上述低VOC聚丙烯復(fù)合材料的應(yīng)用，其可用于制作汽車(chē)內(nèi)飾件中如儀表板、門(mén)板、立柱聚丙烯復(fù)合材料。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明通過(guò)添加氣味去除劑，調(diào)節(jié)擠出機(jī)的溫度和真空度，達(dá)到制備低VOC汽車(chē)內(nèi)飾用聚丙烯復(fù)合材料，工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)；
2、本發(fā)明添加氣味去除劑，是一種吸附在聚丙烯載體上的聚合物表面活性物質(zhì)的水性溶液，常溫為固態(tài)粉體，熔點(diǎn)在160°C，沸點(diǎn)> 100°C，具有分散均勻，熔融后在擠出混合過(guò)程中泡沫豐富，真空脫揮干凈、無(wú)殘留等特點(diǎn)；
3、本發(fā)明通過(guò)添加氣味去除劑制備的聚丙烯復(fù)合材料，氣味等級(jí)滿足內(nèi)飾件>6級(jí)要求，低分子化合物的霧化成分滿足< 2mg，VOC含量較低，在120-130 ug/g。可滿足汽車(chē)內(nèi)飾件中儀表板、門(mén)板和立柱對(duì)聚丙烯復(fù)合材料的物性要求。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0022]下面實(shí)施例的制備方法，如下:(1)按配比稱取聚丙烯、增韌劑、填充劑、氣味去除劑、耐刮擦劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑，一起加入高混機(jī)中高速混合2-10分鐘；
(2)將混好的物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融、擠出造粒，制得改性聚丙烯復(fù)合材料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為180-230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400-600r/min，熔體壓力為
1.5-2.5MPa，真空度為-0.04 ~0.1MPa0
[0023]其中，所用的聚丙烯選用均聚聚丙烯和共聚聚丙烯按重量比例為1:4的混合物； 增韌劑選用乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡膠/丙烯-α烯烴共聚物、丙烯_α烯烴共
聚物或苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物；
氣味去除劑選用畢克公司的BYK-P 4200 ；
耐刮擦劑選用硅酮類；
抗氧劑選用抗氧劑1010和抗氧劑168按重量比例1:1的混合物或抗氧劑DSTP ；
光穩(wěn)定劑選用受阻胺類，氰特公司CYASORB UV-3808 ΡΡ5或CYASORB UV-V680 ；
潤(rùn)滑劑選用硬脂酸鹽、聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、乙撐雙硬脂酰胺或接枝乙撐雙硬脂酰胺； 填充劑選用滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、硅灰石或云母。
[0024]按照上述方法制備實(shí)施例1-4，其原料配方見(jiàn)表1:
表1原料配方(單位:重量份)
【權(quán)利要求】
1.一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:由下列原料按重量份制備而成: 聚丙烯50-95份 增韌劑5-15份 填充劑0-30份 氣味去除劑 0.5-2份 耐刮擦劑1.5-2.5份 抗氧劑0.2-0.8份 光穩(wěn)定劑0.2-0.4份 潤(rùn)滑劑0.3-0.8份 所述的氣味去除劑是吸附在聚丙烯載體上的聚合物表面活性物質(zhì)的水性溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的聚丙烯為共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物、三元乙 丙橡膠/丙烯-α烯烴共聚物、丙烯-α烯烴共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的填充劑滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、硅灰石、云母中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的耐刮擦劑為硅酮類耐刮擦劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的抗氧劑為受阻酚類、硫代酯類、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑中的至少一種；所述受阻酚類為四[β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硫代酯類為硫代二丙酸二硬脂醇酯，亞磷酸酯類為亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述潤(rùn)滑劑選自聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、乙撐雙硬脂酰胺、接枝乙撐雙硬脂酰胺中的至少一種。
9.一種制備如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的低VOC聚丙烯復(fù)合材料的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)按配比稱取聚丙烯、增韌劑、填充劑、氣味去除劑、耐刮擦劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑，一起加入高混機(jī)中高速混合2-10分鐘； (2)將混好的物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融、擠出造粒，制得改性聚丙烯復(fù)合材料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為180-230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400-600r/min，熔體壓力為1.5-2.5MPa，真空度為-0.04 ~0.1MPa0
10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于:所述低VOC聚丙烯復(fù)合材料用于制作汽車(chē)內(nèi)飾件。
【文檔編號(hào)】C08L23/14GK103571054SQ201310505314
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】閆溥, 周素蓉, 林經(jīng)萍, 李榮群, 王剛, 李停停 申請(qǐng)人:合肥會(huì)通新材料有限公司