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    改性材料廠淺談車用聚丙烯改性材料氣味控制技術及發展方向

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    改性材料廠淺談車用聚丙烯改性材料氣味控制技術及發展方向

    發布日期:2017-04-13 11:55 來源:http://www.mon43.com 點擊:

    改性材料廠淺談車用聚丙烯改性材料氣味控制技術及發展方向


    聚丙烯 (PP) 改性材料以其良好的綜合性能,在汽車內外飾件及結構功能件方面應用廣泛,成為車用塑料中應用最大的品種,平均單車用量將近 50 kg,占車用改性塑料總用量的 48% 以上。因此車用改性 PP 的氣味控制對于改善車內空氣質量具有重要的意義,事實上,無論是 PP樹脂生產企業還是改性企業,都在不斷加強對 PP 氣味問題的關注和研究,取得了許多成果。


    PP 材料的揮發性氣體組分有近 20 種,主要由羰基化合物與烴類化合物組成,并且在這些組分中,羰基化合物如酮、醛與酯比烴類化合物能產生更明顯的氣味。PP 氣味的產生過程涵蓋了 PP 材料從聚合、存儲、改性到制品制備的全過程,尤其是在聚合和改性過程中產生的氣味最明顯。在聚合過程中,PP 樹脂中往往會殘留許多未反應物或者催化劑的殘留物,改性材料廠的材料包括丙烯單體、丙烷等小分子、丙烯低聚物以及己烷、乙醇、庚烷等。在PP改性過程中,通常會加入一些輔助材料和添加劑,如礦物填料、玻璃纖維、相容劑、過氧化物、抗氧劑等,這些組分的加入會由于本身的氣味或者加工過程中的高溫、高剪切造成氣味生成。例如礦物填料中的金屬雜質會在改性過程中催化 PP 和抗氧劑、熱穩定劑降解,產生揮發性物質,對 PP 耐刮擦性進行改性時添加的耐刮擦劑也會對 PP 帶來很大的氣味。


    由于 PP 材料耐劃痕性能較差,在用于汽車儀表板、門板等汽車內飾時,使用過程中表面容易劃傷、刮花而影響轎車的美觀,因此耐刮擦 PP 成為車用改性 PP 中的一類重要材料。在制備耐刮擦改性 PP 材料時,需要添加耐刮擦改性劑,改性材料廠為了改善表面抗刮擦劑在 PP 樹脂中的分散性,耐刮擦改性劑中往往需要加入 PE 蠟、PP 蠟作為分散載體,從而大大增加了耐刮擦助劑的氣味。


    改性材料廠對相容劑作為另外一種車用 PP 改性常用助劑,其無味化技術也受到關注。馬來酸酐接枝 PP 是 PP 改性相容劑中一種常見且有效的相容劑,在馬來酸酐接枝 PP 過程中,接枝率隨著馬來酸酐的加入量增加而增加,但是馬來酸酐加入量的增加會大大加重最終接枝料的氣味,因此單純用馬來酸酐改性 PP,制得的低氣味接枝物接枝率普遍較低,市場上實際較好的馬來酸酐接枝 PP 產品接枝率只有 1% 左右,而且存在氣味問題。


    在 PP 改性中,過氧化物的應用也非常普遍,由于在改性過程中,過氧化物會分解并產生醛、酮、酯等高氣味小分子,因此采用復合過氧化物或者無味過氧化物也成為降低改性 PP 氣味的重要手段,例如采用無味雙叔丁基過氧化二異丙基苯代替過氧化二異丙苯可以大大降低過氧化物引發劑降解帶來的氣味問題。


    改性材料廠對于 PP 改性過程中已經產生的氣味小分子,可以通過吸附的方法進行去除。該方法的原理是將吸附劑和 PP 復合材料熔融共混,在基體中吸附和捕捉氣味小分子來達到降低PP 改性材料氣味散發的目的。吸附分為物理吸附和化學吸附兩類:物理吸附是指氣味分子與吸附劑表面原子或分子間以分子間力進行的吸附作用,常用的物理吸附劑有活性炭、分子篩、沸石、粘土礦物體系等?;瘜W吸附是指吸附劑可與氣味小分子進行螯合反應,將其固定成為不會從材料中揮發出來的另一種化合物,從而達到消除氣味的效果。


    和吸附劑將氣味分子固定在基體樹脂中不同,汽提除味技術則是通過在 PP 改性過程中引入大量揮發性物質,通過揮發性物質的揮發,將氣味分子帶離樹脂基體。汽提除味技術通常需要結合抽真空的工藝進行。汽提劑可以是加入的揮發性組分,如水、低分子醇、醚等也可以是水合金屬氧化物、含水聚合物母?;虮砻婊钚詣┑?。


    雖然在PP改性過程中發展了吸附型、汽提型除味技術,相應的除味劑種類也非常多,但是每種除味劑可清除的味道分子比較有限,也存在自身的缺點,例如物理吸附型除味劑由于受自身的化學結構及孔結構影響,可吸附的氣味分子具有針對性,同時在溫度較高時氣體小分子可能會重新從材料基體中擴散出來;化學吸附型除味劑通過分子鍵合的方式對氣味分子進行固定,不存在重新釋放的問題,但由于對反應基團存在選擇性,化學吸附型除味劑往往對含氮、硫、胺等官能團的氣味分子具有吸附作用,而對其他一些氣味分子則效果不佳。因此將不同類型的除味劑進行復合,使其發揮協同作用,可以獲得更好的除味效果。除劑組成復合除味劑,制備的改性 PP 材料可以滿足汽車內飾用材料要求。


    改性材料廠為你講解PP因其綜合性能優異,同時價格低廉,因而廣泛應用于汽車內外飾件,隨著汽車輕量化技術的發展以及汽車材料可回收性要求的提高,改性 PP 在汽車塑料中的應用比例將會不斷加大。雖然在使用性能上符合相應要求,但隨著汽車的普及和人們環保健康意識的提高,車內空氣污染問題越來越受到重視,車用改性 PP 材料將受到嚴峻挑戰。然而和車用PP 其他改性技術相比,無味或低氣味改性研究還很不充分,只有少數幾家企業進行了相關的研究,未來還有很大的技術提升空間。目前雖然發展了多種比較有效的無味改性技術,但每種技術都存在一定的缺陷,多種改性技術協同化、復合化將是車用 PP 材料低氣味改性技術的發展方向。


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