本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚丙烯薄壁注塑具有熔體質(zhì)量流動(dòng)速率穩(wěn)定、高亮度等特性，熔融指數(shù)可高達(dá)50-100g/10min，相較普通注塑產(chǎn)品，薄壁注塑可顯著降低加工溫度、提高生產(chǎn)效率，且原料更為健康安全，成品外觀也更為透亮。薄壁注塑的高性能特征，成就了其高附加值的特點(diǎn)。薄壁注塑聚丙烯主要應(yīng)用在食品包裝、醫(yī)療器械、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車行業(yè)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，薄壁注塑聚丙烯的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，特別是在輕量化、環(huán)保和成本效益方面顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

2、目前制備聚丙烯薄壁注塑的方法有三種：氫調(diào)法、采用新型催化劑生產(chǎn)高熔指聚丙烯和可控流變法。其中，可控流變法的優(yōu)勢(shì)在于生產(chǎn)成本低、熔指可調(diào)范圍廣，分子量分布較窄，生產(chǎn)靈活。這種方法通過優(yōu)先使大分子鏈中部發(fā)生斷裂，因而較多降解大分子部分，小分子部分變化不大，中間組分含量提高，分子量分布變窄。但可控流變法技術(shù)需通過添加過氧化物使聚丙烯降解來生產(chǎn)高流動(dòng)性聚丙烯產(chǎn)品，其過程中會(huì)形成含有較多引發(fā)劑殘留和自由基降解形成的小分子副產(chǎn)物，導(dǎo)致產(chǎn)品的可揮發(fā)性有機(jī)物(voc)含量較高，氣味等級(jí)普遍超出行業(yè)衛(wèi)生要求。而伴隨人們生活水平、生活品質(zhì)不斷提升及健康環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，作為與人體健康密切相關(guān)的聚烯烴產(chǎn)品，其氣味參數(shù)已經(jīng)成為評(píng)判其產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。因此，有必要提供一種低氣味的高熔指薄壁注塑料聚丙烯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服傳統(tǒng)生產(chǎn)制備的高熔指薄壁注塑聚丙烯氣味大的問題，本發(fā)明提供了一種用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法，其所得聚丙烯樹脂具有氣味等級(jí)低、分子量分布窄的特點(diǎn)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種低氣味高熔指薄壁注塑聚丙烯，其制備方法包括以下步驟：

4、1）將表面活性劑、成核劑、硬脂酸鈣、白炭黑和聚丙烯經(jīng)混料后，熔融共混并擠出造粒，得到母粒；

5、2）將所得母粒與聚丙烯、降解劑、抗氧劑經(jīng)混料后，熔融共混并擠出造粒，制得低氣味高熔指的薄壁注塑聚丙烯樹脂。

6、進(jìn)一步地，所述表面活性劑為茶皂素。

7、進(jìn)一步地，所述成核劑為美利肯hpn-900ei、上海如夏na62a、廣州呈和科技b801q的一種或幾種，優(yōu)選為美利肯900ei。

8、進(jìn)一步地，所述聚丙烯為均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或兩者混合物，其熔指范圍為2~8g/10min（熔融指數(shù)采用gbt?3682-2000方法b測(cè)試，其測(cè)試溫度230℃，重量2.16kg）。

9、進(jìn)一步地，所述降解劑為過氧化物引發(fā)劑，其具體包括二叔丁基過氧化物（dtbp）、過氧化二異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷、3,6,9-三乙基-3,6,9三甲基-1,4,7-三過氧壬烷（trigonox?301）、過氧化苯甲酰中的一種或幾種，優(yōu)選為2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷或trigonox?301。

10、進(jìn)一步地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168或兩者混合物。

11、進(jìn)一步地，步驟1）中所用表面活性劑、成核劑、硬脂酸鈣、白炭黑和聚丙烯的重量比為0.35:0.2:0.25:0.5:98.7。

12、進(jìn)一步地，按重量份計(jì)，步驟2）中采用母粒1-30份、聚丙烯40-80份、降解劑0.01-1份、抗氧劑0.02-0.21份。

13、進(jìn)一步地，步驟1）、2）中所述混料的時(shí)間為10min。

14、進(jìn)一步地，步驟2）混料時(shí)，料筒內(nèi)部溫度不應(yīng)太高（t≤50℃），以避免抗氧劑的分解（如果溫度太高應(yīng)待其降溫后再進(jìn)行混料）。

15、進(jìn)一步地，步驟1）、2）中所述擠出造粒采用雙螺桿擠出機(jī)，其設(shè)有1個(gè)加料口、1個(gè)脫灰口、1個(gè)排氣口和12段加工區(qū)域；其中，排氣口設(shè)在靠近模頭的第二段，脫灰口設(shè)在靠近模頭的第四段，且排氣口處設(shè)有一個(gè)抽真空泵，以便更好更快的把揮發(fā)分抽離出來。

16、更進(jìn)一步地，所述雙螺桿擠出機(jī)的長徑比為44:1，其各區(qū)域加工溫度為：第一段80℃，第二段210℃，第三段-第九段230℃，第十段210℃，第十一段-第十二段為180℃；操作壓力為-900~-980mbar，轉(zhuǎn)速為300~450rpm。

17、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

18、（1）天然表面活性劑茶皂素在聚合物擠出熔融狀態(tài)中會(huì)形成非常豐富的微氣泡，這些豐富的微氣泡可與熔體中的揮發(fā)性有機(jī)物互相萃取，使揮發(fā)性有機(jī)物一部分被白炭黑吸附，另一部分通過抽真空被抽離，從而實(shí)現(xiàn)聚烯烴樹脂料中氣味小分子物質(zhì)的去除。

19、（2）白炭黑的加入不僅加快了微氣泡與熔體中的揮發(fā)性有機(jī)物互相萃取的進(jìn)程，而且白炭黑的加入可吸附一部分揮發(fā)性有機(jī)物，因而可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)聚烯烴樹脂料中氣味小分子物質(zhì)的去除。

20、（3）本發(fā)明制備出來的高熔指薄壁注塑聚丙烯的熔指大于50g/10min，拉伸強(qiáng)度≥35mpa，斷裂伸長率≥25%，性能更為穩(wěn)定，且其相比于現(xiàn)有的高熔指聚丙烯具有更低的揮發(fā)物、更低的氣味等級(jí)，對(duì)人體健康更為有益，有助于提高人們的生活品質(zhì)。

21、（4）本發(fā)明方法滿足環(huán)保要求，在有效降低聚烯烴樹脂氣味的同時(shí)對(duì)環(huán)境友好，且整個(gè)處理過程不引入新的有氣味雜質(zhì)，可應(yīng)用于奶茶杯、高檔餐盒、車用料和纖維料等對(duì)聚烯烴樹脂氣味等級(jí)要求比較高的聚烯烴產(chǎn)品的制備。

技術(shù)特征：

1.一種用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑為茶皂素。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法，其特征在于，所述聚丙烯為均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或兩者混合物，其熔指范圍為2~8g/10min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法，其特征在于，所述降解劑為過氧化物引發(fā)劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168或兩者混合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法，其特征在于，步驟1）中所用表面活性劑、成核劑、硬脂酸鈣、白炭黑和聚丙烯的重量比為0.35:0.2:0.25:0.5:98.7。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法，其特征在于，按重量份計(jì)，步驟2）中采用母粒1-30份、聚丙烯40-80份、降解劑0.01-1份、抗氧劑0.02-0.21份。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法，其特征在于，擠出造粒采用雙螺桿擠出機(jī)，其長徑比為44:1，包括12段加工區(qū)域，各區(qū)域加工溫度為：第一段80℃，第二段210℃，第三段-第九段230℃，第十段210℃，第十一段-第十二段為180℃；其操作壓力為-900~-980mbar，轉(zhuǎn)速為300~450rpm。

9.一種如權(quán)利要求1所述方法制備的低氣味高熔指的薄壁注塑聚丙烯樹脂。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于降低薄壁注塑聚丙烯樹脂氣味等級(jí)的制備方法，其是先利用表面活性劑、成核劑、硬脂酸鈣、白炭黑和聚丙烯經(jīng)擠出造粒制備母粒；再將所得母粒與聚丙烯、降解劑、抗氧劑熔融共混后擠出造粒，制得低氣味高熔指的薄壁注塑聚丙烯樹脂。其中，所用天然表面活性劑為茶皂素。本發(fā)明通過在母粒的制備中添加天然表面活性劑，可在聚合物擠出熔融狀態(tài)中形成非常豐富的微氣泡，這些豐富的微氣泡與熔體中的揮發(fā)性有機(jī)物互相萃取，可使揮發(fā)性有機(jī)物通過抽真空被抽離或被白炭黑吸附，從而實(shí)現(xiàn)聚烯烴樹脂料中氣味小分子物質(zhì)的去除。本發(fā)明方法可用于各類聚烯烴成品原料的氣味去除，能有效提高聚烯烴成品品質(zhì)，具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值及推廣價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：張景云,葉子義,呂曉瑩,孫昱博,趙奕斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中化泉州石化有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24