本發明屬于高分子復合材料技術領域，具體涉及一種低氣味改性聚丙烯復合材料及其制備方法。
技術背景
隨著人們的健康、環保意識的提高，對乘用車內異味和醛類、苯類、脂肪烴類低熔點揮發性有害物質(簡稱VOC)的抱怨越來越大，今年“3.15”前夕，國家質檢總局發布了過去一年里消費者有關汽車產品質量的投訴，新車車內空氣質量已成為投訴的四大焦點問題之首。
聚丙烯改性技術的快速發展，使得在汽車內外飾中的應用越來越廣泛，然而由于聚丙烯在合成過程中受單體、催化劑、聚合工藝以及降解等影響，聚丙烯樹脂及其制品仍存在不同程度地釋放揮發性有機物(VOC)污染環境和危害人們身體健康，在實際使用中受到很多限制。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種低氣味改性聚丙烯復合材料的制備方法。
為了達到上述目的，本發明是通過下列技術方案來實現的：
一種低氣味改性聚丙烯復合材料，其組成原料的重量份為：
所述聚丙烯為均聚聚丙稀、共聚聚丙烯中的至少一種，其在溫度230℃和載荷2.16kg條件下的熔融指數為3-100g/10min。
所述吸水樹脂為羧甲基化纖維素、羥丙基化纖維素、殼聚糖、羥甲基化淀粉中的一種或兩種以上的混合物。
所述無機礦粉為滑石粉、碳酸鈣、玻纖、晶須、硅灰石中至少一種。
所述增韌劑為乙烯類彈性體或苯乙烯類彈性體。
所述加工助劑選自低分子烴類、金屬皂類、硬脂酸復合酯類和酰胺類加工助劑中的至少一種。
所述熱穩定劑母粒選自受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類熱穩定劑中的至少一種母粒。
所述臭氧水為臭氧的0.1-10mg/kg水溶液。
制備上述的一種低氣味改性聚丙烯復合材料的方法，包括以下步驟：
(1)制備氣味吸附材料：
將配方中吸水樹脂和臭氧水放入低混機中，在20-30℃下混合攪拌5-10min，制得氣味吸附材料；
(2)復合材料的制備：
按配方中重量份比例將聚丙烯、氣味吸附材料、無機礦粉、增韌劑、加工助劑進行混合均勻后，在長徑比為35-50：1的雙螺桿擠出機中進行熔融、混合、分散，再將熱穩定劑母粒從雙螺桿擠出機的側喂料加入，在170-210℃溫度下進行塑化，再通過雙螺桿擠出造粒，就得到低氣味改性聚丙烯復合材料。
本發明的有益效果在于：
1)本發明引入臭氧，在高溫下氧化低分子醛、酮、胺類和苯類等低分子活性氣味物質，可改善聚丙烯復合材料氣味，降低VOC含量；
2)本發明引入臭氧，在高溫下分解產生氧氣，可經自然排氣口逸出；
3)本發明引入臭氧水溶液，在高溫下水溶液汽化產生大量水蒸氣，在熔體壓力下形成超臨界，可進一步萃取聚丙烯復合材料中低分子，改善聚丙烯復合材料氣味，降低VOC含量。
具體實施方式：
下面給出實施例以對本發明進行具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員根據本發明內容對本發明做出的一些非本質的改進和調整仍屬于本發明的保護范圍。
本發明的所有組成均為現有的市售產品，其中：
增韌劑為乙烯類彈性體或苯乙烯類彈性體，如聚乙烯(PE)、乙烯-辛烯聚合物(POE)、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物(EPDM)等。
加工助劑選自低分子烴類、金屬皂類、硬脂酸復合酯類和酰胺類加工助劑中的至少一種。主要指硬脂酸鈣(Ca-St2)、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、改性乙撐雙硬脂酰胺(TAF)等。
熱穩定劑選自受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類中的至少一種，其中受阻酚類熱穩定劑有2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚或四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯(1010)等母粒；亞磷酸脂類熱穩定劑有三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(168)、三辛酯、三癸酯或三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯；受阻胺類熱穩定劑有萘胺、二苯胺、對苯二胺等母粒。
在本發明中，低氣味改性聚丙烯復合材料的制備采用下述方法：
(1)制備氣味吸附材料：
將配方中吸水樹脂和臭氧水放入低混機中，在20-30℃下混合攪拌5-10min，制得氣味吸附材料；
(2)復合材料的制備：
按配方中重量份比例將聚丙烯、氣味吸附材料、無機礦粉、增韌劑、加工助劑進行混合均勻后，在長徑比為35-50：1的雙螺桿擠出機中進行熔融、混合、分散，再將熱穩定劑母粒從雙螺桿擠出機的側喂料加入，在170-210℃溫度下進行塑化，再通過雙螺桿擠出造粒，就得到低氣味改性聚丙烯復合材料。
一、實施例和對比例的配方及制備參數
下面的具體實施例1－5均是采用上述制備方法進行制備低氣味改性聚丙烯復合材料，不作累述。
實施例1：
本實施例先將配方中吸水樹脂和臭氧水放入低混機中，在20-30℃下混合攪拌5-10min，制得氣味吸附材料；再采用長徑比為50:1雙螺桿擠出機，將聚丙烯、氣味吸附材料、無機礦粉、增韌劑、加工助劑在此擠出機中進行熔融、混合、分散，最后將熱穩定劑母粒從雙螺桿擠出機的側喂料加入，在170-210℃溫度下進行塑化并擠出造粒即得產品。
實施例2：
本實施例先將配方中吸水樹脂和臭氧水放入低混機中，在20-30℃下混合攪拌5-10min，制得氣味吸附材料；再采用長徑比為35:1雙螺桿擠出機，將聚丙烯、氣味吸附材料、無機礦粉、增韌劑、加工助劑在此擠出機中進行熔融、混合、分散，最后將熱穩定母粒從雙螺桿擠出機的側喂料加入，在170-210℃溫度下進行塑化并擠出造粒即得產品。
實施例3：
本實施例先將配方中吸水樹脂和臭氧水放入低混機中，在20-30℃下混合攪拌5-10min，制得氣味吸附材料；再采用長徑比為40:1雙螺桿擠出機，將聚丙烯、氣味吸附材料、無機礦粉、增韌劑、加工助劑在此擠出機中進行熔融、混合、分散，最后將熱穩定劑母粒從雙螺桿擠出機的側喂料加入，在170-210℃溫度下進行塑化并擠出造粒即得產品。
實施例4：
本實施例先將配方中吸水樹脂和臭氧水放入低混機中，在20-30℃下混合攪拌5-10min，制得氣味吸附材料；再采用長徑比為40:1雙螺桿擠出機，將聚丙烯、氣味吸附材料、無機礦粉、增韌劑、加工助劑在此擠出機中進行熔融、混合、分散，最后將熱穩定劑母粒從雙螺桿擠出機的側喂料加入，在170-210℃溫度下進行塑化并擠出造粒即得產品。
實施例5：
本實施例先將配方中吸水樹脂和臭氧水放入低混機中，在20-30℃下混合攪拌5-10min，制得氣味吸附材料；再采用長徑比為40:1雙螺桿擠出機，將聚丙烯、氣味吸附材料、無機礦粉、增韌劑、加工助劑在此擠出機中進行熔融、混合、分散，最后將熱穩定劑母粒從雙螺桿擠出機的側喂料加入，在170-210℃溫度下進行塑化并擠出造粒即得產品。
對比例1：
本對比例采用長徑比為40:1雙螺桿擠出機，將聚丙烯、吸水樹脂、無機礦粉、增韌劑、加工助劑在此擠出機中進行熔融、混合、分散，再將熱穩定劑母粒從雙螺桿擠出機的側喂料加入，在170-210℃溫度下進行塑化并擠出造粒即得產品。
對比例2：
本對比例采用長徑比為40:1雙螺桿擠出機，將聚丙烯、吸水樹脂、無機礦粉、增韌劑、加工助劑在此擠出機中進行熔融、混合、分散，再將熱穩定劑母粒從雙螺桿擠出機的側喂料加入，在170-210℃溫度下進行塑化并擠出造粒即得產品。
二、實施例和對比例的測試結果
將上述實施例1-5和對比例1-2制得的樣品按照統一工藝注塑成標準樣條后進行測試，其中拉伸強度的測試標準是ISO527/2-93，單位MPa；彎曲模量測試標準是ISO178/2-93，單位MPa；23℃缺口沖擊強度測試標準是ISO179/2-93，單位kJ/m2。氣味評判標準分為：1級：無氣味，2級：有氣味，但無干擾性氣味，3級：有明顯氣味，但無干擾性氣味，4級：有干擾性氣味，5級：有強烈干擾性氣味，6級：有不能忍受的氣味。VOC測試標準TS-BD-003-2012,測試采用2000L袋子法。其具體物性指標如下表所示：
表1：實施例和對比例物性數據
從實施例1-5和對比例1-2的數據可以看出，改性聚丙烯復合材料滿足汽車主機廠對氣味≤3.5級別的要求，同時，也大大降低了TVOC和苯類、醛類低分子揮發物的含量。
以上所述實施方式僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護范圍內。