[发明专利]一种聚丙烯用降VOC母粒及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯改性，具体涉及一种用于聚丙烯改性材料的降VOC母粒，以及该种 降VOC母粒的制备方法和应用，属于高分子复合材料领域。

背景技术

聚丙烯是一种半结晶的热塑性塑料，具有力学性能优异、耐腐蚀以及价格低廉等优点， 广泛用于汽车领域。但是聚丙烯在加工及使用过程中会不同程度地释放挥发性有机物 (VOC)，存在污染环境和危害人体健康等问题。《乘用车内空气质量评价指南》 (GB/T27630)于2012年3月1日正式实施，2014年4月24日被正式纳入政府环保车型 的基本要求。目前，国家环保部开始启动GB/T27630转为强制性标准的修订工作，并有望 于2015年底发布。为应对车内空气强标的实施，各汽车主机厂也推出相应的企业标准。因 此如何降低聚丙烯复合材料中的VOC成为亟待解决的问题。

目前针对聚丙烯中挥发性有机物的问题，主要通过优化脱挥工艺和添加吸附剂两种途 径解决。脱挥工艺是在聚丙烯合成过程中采用专业脱挥设备来降低小分子挥发物的含量， 美国专利US5109056公开了通过保持挤出过程中高的真空度，同时采用高温烘烤工艺来脱 除VOC，该方法工艺复杂，能耗高，不适用于大规模共混改性。

添加吸附剂是利用吸附剂与聚丙烯熔融共混，在基体中捕捉并吸附一些小分子挥发物， 分为添加物理吸附剂和化学吸附剂。中国发明专利CN103304892A公开了一种聚丙烯用 VOC抑制母粒及其制备方法和应用，先将基体树脂PP、全硫化粉末硅橡胶、苯并呋喃酮 类自由基捕捉剂混合均匀，然后挤出造粒，得到VOC抑制母粒，该母粒在除味的同时，可 能会导致其他副反应发生、生成相应产物；中国发明专利CN1727389A公开了一种低气味、 低挥发份聚丙烯材料，通过添加细孔硅胶来吸附聚丙烯中的VOC，即通过多孔类物质大量 的空洞可以对任何产生气味或其他挥发份的小分子进行吸附消减气味，此方法存在两个问 题，其一是VOC成分被吸附后仍存在于塑料中，且存在吸附选择性和平衡性问题，容易 发生解吸，再次释放VOC，其二是多孔类物质与塑料相容性不好，会影响塑料的其他性能； 中国发明专利CN104277278A公开了一种高效耐久除味剂母粒及其制备方法和应用，以吸 附剂为载体，将除味剂有效分散在载体中，将物理吸附和化学螯合相结合。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的脱挥工艺成本高；化学除味剂导致其它副反应及相应的 产物；物理吸附剂存在吸附选择性和平衡性问题，提供了一种方便添加、无需添加装置、 性价比高、高效持久的聚丙烯用降VOC母粒。

本发明的目的还在于提供一种聚丙烯用降VOC母粒的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述高效持久降VOC母粒的应用。

本发明通过萃取脱挥法，选择吸附在聚丙烯载体上的水性溶液作为萃取剂的加入方式 解决脱挥烘干法的高设备能耗投入问题，同时从双螺杆加工过程中在真空条件下脱除 VOC，以达到降低聚丙烯复合材料VOC的目的。

为了达到上述目的，本发明是通过下列技术方案来实现的：

一种聚丙烯用降VOC母粒：按原料的质量百分比计，其组分组成为：

a.聚丙烯载体：30％～60％

b.表面活性剂：0.4％～10％

c.VOC去除剂：40％～70％

所述聚丙烯载体为具有均匀的泡孔的微孔发泡颗粒，其泡孔尺寸小于10微米，泡孔密 度大于10⁹/cm³；聚丙烯树脂为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种；所述聚丙烯载体 具有良好吸附能力；

所述表面活性剂为杜邦公司生产的水溶性氟碳表面活性剂FS-30、FS-31、FS-51、 FS-62、FS-3100的其中一种或多种；

所述的VOC去除剂为吸附在聚丙烯载体上的水性溶液，所述水性溶液为水；或者是所 述水性溶液为乙醇、丙醇和丁醇中的一种或多种与水的混合溶液。

优选地，所述聚丙烯载体选自德国迈博瑞公司微孔发泡聚丙烯载体XP100-84、合肥会 通新材料有限公司发泡聚丙烯、新创塑料机械制造有限公司生产的EPP颗粒中的一种或多 种。

优选地，所述VOC去除剂的水性混合溶液中乙醇、丙醇和丁醇中的一种或多种的质量 浓度为1～50％。

优选地，按原料的质量百分比计，所述聚丙烯载体的用量为40％～50％。