[发明专利]一种聚丙烯用VOC抑制母粒及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及塑料领域，进一步地说，是涉及一种用于聚丙烯的挥发性有机物(VOC)抑制母粒及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯(PP)因其综合性能优良、来源广泛和质优价廉等优点，已广泛应用于人们生活的各个领域。但现有聚丙烯材料及制品都存在不同程度地释放挥发性有机物(VOC)污染环境和危害人们身体健康的问题，这在很大程度上限制了聚丙烯材料在环保要求较高的高档汽车内饰件、医用和食品包装材料等领域的应用。因此，研究开发环保型低VOC聚丙烯树脂及材料可拓展PP的应用领域并符合绿色环保材料的要求。

目前，关于低VOC聚丙烯材料研究的报道较多，他们大多采用在聚丙烯中添加吸附剂、利用聚合物熔体脱挥技术和与聚丙烯进行化学反应等技术来改善原有聚丙烯材料中VOC的排放问题。中国专利CN 1727389A，CN 1727390A分别使用细孔硅胶和分子筛作为吸附剂来降低材料的气味和有机化合物的挥发的问题，这种方法制得的产品能够起到一些作用，但是存在吸附平衡的问题，在较高的温度下平衡向解吸附的方向移动，存在聚丙烯材料VOC后期再释放的隐患。中国专利CN 101570612A通过添加一种无机光催化剂分解有机小分子来降低VOC含量，但其效果有限。中国专利CN101255252A通过添加有机物驱除剂如异丙醇/水来降低材料的VOC，然而这种方式存在相容性和持久性问题。欧洲专利EP 1988122A1采用茂金属聚丙烯树脂为基体树脂制备低VOC的汽车内饰材料；欧洲专利EP 2154190A1采用特定的光稳定剂如光稳定剂119来制备低VOC含量的聚丙烯复合材料；中国专利CN 101691435A报道了通过使用特定的氢调法生产的共聚聚丙烯来生产低VOC的聚丙烯复合材料。但上述方法均未考虑加工助剂对VOC的影响，因此不能从根本上解决各种因素产生的VOC的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种聚丙烯用抑制VOC含量的母粒及其制备方法和应用。

本发明的目的之一是提供一种聚丙烯用VOC抑制母粒，包含有共混的以下主要组分：聚丙烯、苯并呋喃酮类自由基捕捉剂和全硫化粉末硅橡胶；

其中，以聚丙烯作为基体树脂100重量份数计；全硫化粉末硅橡胶为1～40重量份，优选10～40重量份；苯并呋喃酮类自由基捕捉剂为0.5～25重量份，优选5～20重量份。

本发明的VOC抑制母粒中所述的聚丙烯基体树脂可以为现有技术所公开的各种类型的聚丙烯树脂，包括均聚聚丙烯和共聚聚丙烯树脂等中的至少一种，其熔融指数为0.5～30.0g/10min，优选0.5～10.0g/10min。熔融指数的测试按GB/T3682-2000，温度230℃，负载2.16Kg。

本发明的VOC抑制母粒中苯并呋喃酮类自由基捕捉剂为烷基自由基捕捉剂，其作用是抑制聚丙烯在加工过程中因热、氧和机械降解产生的VOC。

本发明的VOC抑制母粒中所述的苯并呋喃酮类自由基捕捉剂可选择5，7-二叔丁基-3-(3，4-二甲基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(OXBF1)、5，7-二叔丁基-3-(2，5-二甲基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(PXBF1)、5，7-二叔丁基-3-(2，4-二甲基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(MXBF1)、5-叔丁基-7-甲基-3-(4-甲氧基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(ANBF2)、5-叔丁基-7-甲基-3-(4-甲基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(TBF2)等一种或几种混合。优选瑞士汽巴精化公司的Irganox HP 136。Irganox HP136是5，7-二叔丁基-3-(3，4-二甲基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(OXBF1)与5，7-二叔丁基-3-(2，5-二甲基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(PXBF1)混合物。

本发明的VOC抑制母粒中所述的全硫化粉末硅橡胶，其平均粒径为0.05～1μm，优选0.05～0.2μm，更优选为0.05～0.1μm；其橡胶颗粒具有交联结构，凝胶含量为60wt％或更高，优选为75wt％或更高，更优选为90wt％或更高。所述全硫化粉末硅橡胶颗粒具有均相结构的全硫化粉末硅橡胶，即该全硫化粉末硅橡胶中的每一个微粒都是均相的，单个微粒在组成上都是均质的。在现有显微技术的观察下微粒内没有发现分层、分相等不均相的现象。该全硫化粉末硅橡胶是通过将硅橡胶胶乳辐照交联而将橡胶粒子粒径固定的。本发明所述的全硫化粉末硅橡胶的详细内容及其制备方法，可参见中国专利CN 1383439A，其全部内容在此引入本发明作为参考。