[發(fā)明專利]一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710136283.6
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106867109A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱金平;喬江浩;馬曉敏;馮飛;葉蕾;程開封
• 申請（專利權(quán)）人: 常州塑金高分子科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L97/02;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K3/04;C08K5/134;C08K5/5313;C08K5/5397
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙)32231
• 代理人: 高姍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚丙烯復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚丙烯(PP)因其綜合性能優(yōu)良、來源廣泛和質(zhì)優(yōu)價廉等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于人們生活的各個領(lǐng)域。但現(xiàn)有聚丙烯材料及其制品都存在不同程度的釋放揮發(fā)性有機物(VOC)污染環(huán)境和危害人們的身體健康的問題，這很大程度上限制了聚丙烯材料在環(huán)保要求較高的高檔汽車內(nèi)飾件、醫(yī)用和食品包裝材料等領(lǐng)域的應(yīng)用。另外，聚丙烯在改性過程中所添加的各種添加劑也會通過析出揮發(fā)產(chǎn)生VOC。此外，改性聚丙烯材料經(jīng)長期使用而發(fā)生的光、熱等降解后的副產(chǎn)物和小分子雜質(zhì)等也是VOC的來源之一。所以通過何種方法改性聚丙烯材料來滿足汽車領(lǐng)域的應(yīng)用要求是人們長期關(guān)注的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要提供了一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，制備的復(fù)合材料不僅VOC含量低，而且材料整體性能優(yōu)異，適用于汽車行業(yè)材料用。其技術(shù)方案如下：一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料，其包括以下重量份組分：聚丙烯樹脂100份、改性有機蒙脫土納米粒子30-50份、植物纖維10-30份、硅酸鹽顆粒1-20份、抗氧化劑1-20份、無鹵阻燃劑10-20份、硅元素1-5份、氟元素1-5份、石墨烯0.1-1份。

優(yōu)選的，所述聚丙烯樹脂為等規(guī)聚丙烯、無規(guī)聚丙烯或間規(guī)聚丙烯中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述改性有機蒙脫土納米粒子為經(jīng)過擴大層間距處理的有機蒙脫土納米粒子。

優(yōu)選的，所述植物纖維為木纖維。

優(yōu)選的，所述抗氧化劑為受阻酚類抗氧化劑和硫酯類抗氧化劑按照重量比為1:2-3混合而成。

優(yōu)選的，所述受阻酚類抗氧化劑為抗氧化劑1010或抗氧化劑1076，硫酯類抗氧化劑為抗氧化劑DLTP、抗氧劑DSTP、抗氧劑DTDTP或抗氧劑DMTP。

優(yōu)選的，所述無鹵阻燃劑為有機磷系反應(yīng)型阻燃劑，所述有機磷系反應(yīng)型阻燃劑為2-羧乙基苯基次磷酸或雙(對-羧苯基)苯基氧化膦。

一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備無鹵阻燃劑鹽；

(2)用陽離子交換方法改性蒙脫土納米粒子；

(3)將配方量聚丙烯樹脂、無鹵阻燃劑鹽、改性有機蒙脫土納米粒子、硅酸鹽顆粒、抗氧化劑、硅元素、氟元素、石墨烯放入高速混合機中混合；

(4)將所得混合物通過主喂料口進入雙螺桿擠出機，將木纖維通過側(cè)喂料口加入擠出機造粒，得到低VOC聚丙烯復(fù)合材料。

優(yōu)選的，步驟(1)中制備無鹵阻燃劑鹽的方法為，將無鹵阻燃劑與己二胺溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，恒溫水浴鍋中保持水溫55℃反應(yīng)3-5h，然后冷卻、過濾，經(jīng)無水乙醇洗滌得到。

優(yōu)選的，步驟(2)中改性蒙脫土納米粒子的制備方法：將5-100重量份納米蒙脫土均勻分散在在5-250重量份水中機械攪拌，形成穩(wěn)定懸浮體，加入0.05-25重量份長鏈烷基溴化物在25-110℃攪拌0.3-10小時洗滌干燥，得到擴層的有機納米蒙脫土，所述長鏈烷基溴化物為十四烷基三苯基溴化膦、十六烷基三丁基溴化膦、十六烷基三苯基溴化膦中一種。

采用上述低VOC聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)通過加入硅酸鹽顆粒可利用其特有的分子空筒結(jié)構(gòu)，可以消除塑料制品中的異味，在發(fā)泡體系中，能夠有效吸附制品中殘余的氣體，減少VOC對環(huán)境的損害；

(2)在配方中引入硅、氟等元素，可有效解決材料的界面活性，引入惰性高分子物解決涂料施工穩(wěn)定性并利用高分子物的線性支化特性，改善表層的韌性，有效防止內(nèi)應(yīng)力腐蝕；

(3)本案制備的低VOC聚丙烯復(fù)合材料不僅VOC含量低，材料整體性能優(yōu)異，適用于汽車行業(yè)材料用。

具體實施方式

實施例1

1.一種低VOC聚丙烯復(fù)合材料，其包括以下重量份組分：等規(guī)聚丙烯樹脂100份、改性有機蒙脫土納米粒子40份、木纖維20份、硅酸鹽顆粒11份、抗氧化劑1010 12份、2-羧乙基苯基次磷酸15份、硅元素3份、氟元素2份、石墨烯0.6份。

2.制備方法

(1)將無鹵阻燃劑與己二胺溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，恒溫水浴鍋中保持水溫55℃反應(yīng)4h，然后冷卻、過濾，經(jīng)無水乙醇洗滌得到；

(2)將50重量份納米蒙脫土均勻分散在在100重量份水中機械攪拌，形成穩(wěn)定懸浮體，加入10重量份十四烷基三苯基溴化膦在70℃攪5小時洗滌干燥，得到擴層的有機納米蒙脫土；