[发明专利]一种低气味、低VOC的改性热塑性弹性体材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低气味、低VOC的改性热塑性弹性体材料,由5～35份的聚乙烯树脂、10～40份的SEBS、10～50份的食品级石蜡油、0.1～1.0份的抗氧剂、5～35份碳酸钙、0.1～0.5份润滑剂、0.01～1.0份吸酸剂和0.1～1.0份防老化剂组成。采用低气味、低VOC含量的原料，使用少量的助剂抗氧剂、润滑剂、吸酸剂和防老化剂与制备中生成的小分子进行化学反应，从而彻底降低材料的气味和VOC。制料时不同的温度分区保证胶料在螺杆内充分的塑化，大大降低了制料过程中小分子物质的产生，同时使用改性的碳酸钙，利用其内部互相嵌套的孔径，吸附小分子物质，防止逃逸；所以本发明的材料经过长达一年时间的使用，其气味(级)仍≤3.0级和VOC含量达到GB/T 27630‑2011指标要求。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体为一种低气味、低VOC的聚乙烯改性热塑性弹性体材料及其制备方法。

背景技术

苯乙烯类弹性体(SEBS)是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)是经过氢化加氢的热塑性弹性体本身具有热稳定性好、易加工、环保、耐高低温以及较低的气味和较低的VOC(volatile organic compounds,挥发性有机化合物)含量等优势，因此，SEBS类热塑性弹性体的应用和推广仍值得研究和开发。

目前低气味、低VOC的热塑性弹性体材料主要通过SEBS填充石蜡油与聚丙烯、填料以及各种助剂等共混而成。但是石蜡油、聚丙烯、填料和助剂等原料比SEBS具有更高的气味和VOC含量。市场上，此类产品气味≥4.0级(采用PV 3900测试)，材料在后期的加工加工成型过程中，由于本身受热和剪切的作用降解再次生成小分子物质，这些小分子物质会使材料具有较大的气味和VOC。而且吸附性、填料(沸石粉、硅藻土、分子筛及活性炭等)和类似的除味助剂仅在物理方面吸收材料中的气味或小分子，这样会使材料在后期使用过程中会慢慢将VOC释放出来，造成材料在后期使用过程时有较大气味和较大VOC。

发明内容

为解决现有技术存在的热塑性弹性体材料在后期使用过程时有较大气味和较大VOC的缺陷，本发明提供一种低气味、低VOC的改性热塑性弹性体材料及其制备方法。

一种低气味、低VOC的聚乙烯改性热塑性弹性体材料,包括以下质量分数的各组分：

5～35份的聚乙烯树脂、10～40份的SEBS、10～50份的食品级石蜡油、0.1～1.0份的抗氧剂、5～35份碳酸钙、0.1～0.5份润滑剂、0.01～1.0份吸酸剂和0.1～1.0份防老化剂。

进一步的，所述的聚乙烯树脂为LDPE、HDPE和LLDPE中的任意一种或多种的混合物。发明人在实验中发现同样是采用聚乙烯，采用无规则共聚聚丙烯PPR时与分别采用低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的结果至少相差1个气味级。所以优选的采用为LDPE、HDPE和LLDPE中的一种或多种。

进一步的，聚乙烯树脂为HDPE和LLDPE按照质量比为1:3.4～3.6。

进一步的，所述的碳酸钙为改性碳酸钙，将碳酸钙在氮气或氩气保护下球磨至粒径为100～500nm，然后在氮气保护下以3～5℃/min下缓慢升温至400℃，烧结4～6h而得。改性碳酸钙的特殊改性工艺使得其内部形成了无数特殊孔径的微孔，孔径与孔径互相嵌套，可以吸附材料在后期的加工加工成型过程中，由于本身受热和剪切的作用降解再次生成小分子物质，防止逃逸，所以本发明的材料经过长达一年时间的使用，其气味(级)仍≤3.0级和VOC含量达到GB/T27630-2011指标要求。