[發明專利]減少產品中揮發性化合物排放的方法和系統

有效

• 申請號: 201810554099.8
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN109016572B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: T·J·查帕頓;W·E·里德
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B29C71/00
• 分類號: B29C71/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;楊思捷

包含聚合物材料的產品中的揮發性化合物可以通過在負壓環境下加熱產品而減少或消除。可以在負壓環境中足以汽化聚合物材料中含有的揮發性化合物的溫度下加熱產品，使得產品中的揮發性化合物的蒸汽被提取或釋放出來。

技術領域

本公開總體涉及減少由聚合物材料制造的產品中揮發性化合物排放的方法和系統。

背景技術

聚合物材料用于各種應用，包括塑料、纖維、涂料、粘合劑、彈性體、橡膠、泡沫和涂料的制造。這種材料是通過聚合、交聯或固化方法形成的，其中被稱為單體的許多小分子彼此反應或與其他中間反應產物形成聚合物，或形成由多個重復單元組成的大分子。在實踐中，有機溶劑、催化劑或引發劑可以用作聚合助劑。在制造過程中，聚合物通常與添加劑、調節劑、增塑劑、增強材料或填料組合或混合，以調節所得到的聚合物材料的化學、機械、物理、外觀和/或加工特性。

由聚合物材料制成或含有聚合物材料的產品可在某些條件下隨時間散發揮發性化合物。這些揮發性化合物可以包括例如未反應的單體、形成的二聚體、低聚物、添加劑、調節劑、水分、溶劑、殘留催化劑、反應副產物和聚合物材料本身的分解產物。這些揮發性化合物中的一些可以在產品制造過程中留存在聚合物材料中，并且可以隨時間緩慢地產生，而另一些揮發性化合物可以在產品制造后暴露于某些環境條件時生成。

發明內容

可以通過一種方法而減少或消除包含聚合物材料的產品中的揮發性化合物排放，在該方法中產品被放置于腔室內，在腔室內建立低于大氣壓的壓力環境，以及在腔室內加熱產品至足以使聚合物材料中含有的揮發性化合物揮發的溫度使得揮發性化合物的蒸汽從產品中提取或釋放出來。然后將包含揮發性化合物蒸汽的氣態物流從腔室取出并任選地冷凝成液相來產生包含揮發性化合物的液態冷凝物。液態冷凝物可以輸送至儲罐用于進一步處理。

聚合物材料可以包含選自由以下物質組成的組的至少一種聚合物或共聚物：聚丙烯酸酯；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯；醇酸樹脂；鄰苯二甲酸二烯丙酯；環氧基；碳氟化合物；三聚氰胺甲醛；腈樹脂；酚類物質；聚酰胺；聚酰胺酰亞胺；聚芳醚；聚碳酸酯；聚酯；聚酰亞胺；聚甲基戊烯；聚烯烴；聚苯醚；聚苯硫醚；聚氨酯；有機硅；苯乙烯類；砜；脲醛；乙烯基；以及它們的組合。

在一種形式中，從產品中提取的揮發性化合物可以在標準大氣壓下具有小于100℃的正常沸點。在另一種形式中，從產品中提取的揮發性化合物可以是有機化合物且可以具有在標準大氣壓下大于或等于100℃的正常沸點和20℃下小于或等于5mmHg的蒸汽壓力。可以在低于揮發性化合物正常沸點的溫度下在腔室內加熱產品。

在一種形式中，產品可以包含纖維增強聚合物，揮發性化合物可以包含苯乙烯類化合物。在這種情況下，可以在腔室內將纖維增強聚合物暴露于小于或等于2mmHg的負壓，并在大于或等于150℃的溫度下加熱以汽化苯乙烯化合物。

在另一種形式中，聚合物材料可以包含聚合物粘合劑或密封劑，揮發性化合物可以包含有機溶劑和/或增塑劑。在這種情況下，可以在腔室內將產品暴露于小于或等于2mmHg的負壓，并在大于或等于125℃的溫度下加熱以汽化有機溶劑和/或增塑劑。

在一種形式中，揮發性化合物可以包含汽化熱在5kJ/mol～150kJ/mol范圍內的化合物。

在一個具體實施例中，產品包含車身板或車殼體。

附圖說明

圖1是從包含聚合物材料的產品中提取揮發性化合物的系統的示意圖；

圖2是在高達760mmHg(1atm)的壓力下多種苯乙烯單體和二聚體的蒸汽壓(mmHg)與溫度(℃)的曲線圖；

圖3是在高達25mmHg(～0.033atm)的負壓下與圖2中所示相同的苯乙烯單體和二聚體的蒸汽壓(mmHg)與溫度(℃)的曲線圖；