[发明专利]一种低散发、低气味长玻纤增强聚丙烯材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种长玻纤增强聚丙烯材料，具体为一种低低散发、低气味长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

长玻纤增强塑料具有高强度、高刚度、尺寸稳定、低翘曲度、使用寿命长、耐蠕变性能优良等显著特点，可以弥补或取代常规短纤维增强塑料的许多不足和缺点。采用长纤维增强技术是实现通用塑料和工程塑料高性能化目标的关键核心技术，已普遍受到国内外复合材料科研与工业界的广泛重视和争先开发生产。长玻纤增强塑料广泛应用在汽车零部件上，特别是可以取代部分钢制零件，实现汽车轻量化。

近些年，我国汽车行业对于车内环境，尤其是空气质量要求越来越高。汽车散发出来的挥发性有机物，包括游离态甲醛、烷烃、苯、甲苯、二甲苯及醛类等，当气温达到一定高度时，这些挥发性物质就会释放出来，不仅影响驾乘人员身体健康也会在挡风玻璃上成雾影响驾驶。2011年，环保部与国家质检总局联合发布《GB/T27630-2011乘用车内空气质量评价指南》国家标准，并于2012年3月1日正式实施。指南规定了车内空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的浓度要求。2016年初中国修订了有关车内挥发性有机化合物(VOC)排放值的国家标准，各小分子挥发量又进一步限制控制。只有低散发、低气味材料才能满足汽车工业越来越严格的要求。

长玻纤增增强聚丙烯材料挥发性物质的主要来源于聚丙烯树脂合成过程中残留的小分子物质、挤出注塑加工过程中聚合物高温剪切降解所产生小分子碳链及醛酮类等易挥发性物质等。除上述因素外，相容剂、长玻纤处理剂和其他小分子等助剂也会产生挥发性有机物。为了有效控制长玻纤增强聚丙烯材料中挥发物的散发，主要研究方向是对PP树脂、热氧老化剂、相容剂和其他助剂的筛选、在加工过程中有效抑制各材料降解并合理设计处理降解小分子物质。

中国专利CN 103030885 A公布了一种低散发、高性能长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制造方法，其加入分子筛助剂直接混合挤出或以添加分子筛母粒形式来降低挥发物散发。 中国专利CN 103342859 A公布了一种低气味、低VOC玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，在挤出玻纤聚丙烯过程中直接添加1％-2％的由纳米氧化锌和纳米二氧化钛组成除味剂来降低挥发散发和气味。中国专利CN 104262782A公布了一种超低散发玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，挤出加工时直接添加0.2-2.0％助挥剂，并在脱挥段增加72/72mmSME元件进行双真空抽提的方式降低材料散发性。中国专利CN 104558830A公布了一种低散发长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，其在挤出加工过程中直接加入一种阴离子型层状化合物，添加量为0.2％-2.0％，通过添加吸附型助剂来降低材料低分子物质。中国专利CN 105418852 A公布了一种低气味低散发玻纤增强聚丙烯组合物及其制备方法，通过微注入系统加入稀释剂稀释的功能性单体、引发剂，通过超声波活化接枝，最后从侧喂料口先后加入玻璃纤维和VOC抽提剂来降低材料气味。以上公开专利通过单纯性物理吸附或化学反应固化或单纯提抽，无法同时彻底去除原材料、助剂自身的小分子物质和加工过程中产生的挥发物，而且没有考虑玻纤表面析出和残留的小分子物质，有的甚至增加了复合材料酮类物质的含量。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种低散发低气味长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，该制备方法可以全面地去除原材料、玻璃纤维、各种助剂自身散分性物质和加工过程中产生的挥发物，既有优异的力学性能也有非常低的散发性和低气味性。

本发明吸附剂为一种多孔铝硅无机物与有机物复配化学品，比表面积大，在主喂料口加入，对挥发性有机物甲苯、甲醛、乙醛、芳香烃类、胺类、有机硫化物和有机氯化物等有害气体具有强力吸附作用，无毒无腐蚀，热稳定性能好，具有良好的流变性和分散性。

本发明低散发低气味长玻纤增强聚丙烯复合材料使用的助挥剂为一种低分子醇水溶液，这种低分子醇水溶液通过液相喂料系统在材料熔融段加入，自然排气口封死，液相喂料系统将低分子醇水溶液均匀成雾状喷洒在熔融材料上，可有效与复合材料中的小分子物质结合，经过双罗茨真空泵抽提抽提降低复合材料TVOC和气味。

本发明长玻纤表面处理液为一种高浓度醇溶液，通过清洗，加热鼓风烘干，将析出和残留的润滑剂、硅烷类偶联剂、表面活性剂、抗静电剂和成膜剂清除干净。

本发明通过物理或化学性吸附并使用脱挥技术双重处理，同时对长玻纤进行表面处理，真正实现材料零残存，绿色环保化。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：