[發明專利]一種去除聚丙烯復合材料中氣味和VOC的方法

有效

• 申請號: 202010788032.8
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN112048127B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 張申偉;閆溥;周海;王剛;蔣文遠
• 申請（專利權）人: 安慶會通新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/08;C08K13/02;C08K3/34;C08K5/098;C08K5/09
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 劉勇

本發明公開了一種去除聚丙烯復合材料中氣味和VOC的方法，包括如下步驟：取聚丙烯復合材料的原料共混，喂料熔融并用水霧化萃取，然后擠出，風干，造粒，烘烤得到聚丙烯復合材料，其中，聚丙烯復合材料的原料中含有乳酸。本發明創造性使用乳酸和霧化萃取相結合的工藝，有效降低了聚丙烯材料中的極性和非極性揮發性有機物，提升了聚丙烯復合材料的氣味等級和降低了復合材料的VOC含量，還可以縮短后續烘烤時間，節能環保，大幅提升生產效率。

技術領域

本發明涉及聚丙烯材料技術領域，尤其涉及一種去除聚丙烯復合材料中氣味和VOC的方法。

背景技術

聚丙烯(PP)樹脂作為四大通用熱塑性樹脂(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)之一，因其具有價格低廉、密度最輕、力學性能優良、易于加工成型等優點，已廣泛應用于汽車、日用、家居、裝飾、醫用和紡織等行業。

但聚丙烯樹脂分子鏈中包含大量叔碳原子，叔碳原子在光、氧、熱誘導引發作用下，容易降解和老化，生成烷烴、醛酮等有毒有害揮發性有機物，鑒于聚丙烯材料易降解和老化缺陷，在加工過程中會根據制品使用要求摻入一定含量的抗氧劑和耐候劑，確保制品的長周期使用，而所有抗氧劑和光穩定劑組分中包含大量的苯類物質，由此使得聚丙烯材料冷凝組分中有機揮發性物質(VOC)，俗稱五苯三醛類物質，具體涉及甲醛、乙醛、丙烯醛、苯、甲苯、乙苯、二甲苯和苯乙烯類含量明顯偏高，研究表明五苯三醛類物質對于人體呼吸、神經和消化等系統具有極其嚴重的損害，更甚者引發致癌的危害，尤其當聚丙烯材料應用于汽車內飾、家居裝飾和醫用等要求較高的領域，聚丙烯材料的安全和環保使用性尤為重要。

降低或抑制聚丙烯材料氣味和有機散發物的方法主要涉及：多孔材料吸附劑、氣味遮蓋劑、烘烤和霧化萃取技術等，此類氣味改善劑及技術對于氣味和有機散發物的提升的確有明顯的作用，但仍有一些不足之處：1、多孔材料吸附劑，如分子篩、沸石、多孔硅酸鈣、多孔二氧化硅等對于有機小分子物質吸附具有分子直徑選擇性和脫附性，在注塑成型環節不能起到氣味和有機散發物抑制作用，往往會引起注塑過程后氣味和有機散發物的提升；2、氣味遮蓋劑多為長碳鏈有機化合物，涉及蓖麻油酸鋅酯、3,5-二叔丁基-4-羥基肉桂酸等摻入后可遮蓋聚丙烯材料自身焦糊和溶劑等氣味，但經烘烤后聚丙烯材料氣味與遮蓋劑氣味混合味為惡臭性刺激味，無法起到氣味提升效果；3、烘烤過程可以有效的將聚丙烯材料組分中低沸點有機小分子化合物揮發處理，但所需烘烤時間較長，耗電量大，不利于節能環保要求；4、霧化萃取技術通過對聚丙烯材料熔體進行注水，利用霧化萃取技術將熱裂解的小分子去除，以此改善聚丙烯材料的氣味和VOC，生產可操作性強、工藝簡單，是一種改善聚丙烯材料氣味和VOC的重要途徑，然而其霧化萃取過程去除的多為極性小分子物質，對于非極性有機物不能有效萃取脫揮，因此提供一種有效的途徑對聚丙烯材料在加工過程中裂解的小分子物質(包括極性和非極性揮發物)進行脫除，對于聚丙烯材料的綠色環保應用具有重要意義。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種去除聚丙烯復合材料中氣味和VOC的方法，本發明創造性使用乳酸和霧化萃取相結合的工藝，有效降低了聚丙烯材料中的極性和非極性揮發性有機物，提升了聚丙烯復合材料的氣味等級和降低了復合材料的VOC含量，還可以縮短后續烘烤時間，節能環保，大幅提升生產效率。

本發明提出的一種去除聚丙烯復合材料中氣味和VOC的方法，包括如下步驟：取聚丙烯復合材料的原料共混，喂料熔融并用水霧化萃取，然后擠出，風干，造粒，烘烤得到聚丙烯復合材料，其中，聚丙烯復合材料的原料中含有乳酸。

優選地，聚丙烯復合材料中乳酸的含量為0.1～0.2wt％。

優選地，霧化萃取的用水量為喂料量的2～3wt％。

優選地，在雙螺桿擠出機中進行喂料熔融、霧化萃取和擠出。

上述熔融和水霧化萃取同時進行。

優選地，雙螺桿擠出機含有至少一個注水口、至少一個排氣孔和至少一個真空孔。