本發(fā)明涉及一種玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，具體涉及一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們停留在車內(nèi)的時(shí)間越來越長(zhǎng)，車內(nèi)的空氣質(zhì)量將更大限度的影響著人們的健康。國內(nèi)第一個(gè)針對(duì)車內(nèi)空氣質(zhì)量的國家標(biāo)準(zhǔn)《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》GB/T27630的正式實(shí)施，，這也將如何改善車內(nèi)空氣質(zhì)量重新推向了研究熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，車內(nèi)的空氣污染程度有時(shí)會(huì)高于車外的10倍。汽車車廂內(nèi)污染空氣的主要來源是內(nèi)飾材料的VOC排放，所使用的紡織品、皮革品或塑料制品等揮發(fā)出來的游離甲醛、烷烴、苯、甲苯、二甲苯及醛類等多種揮發(fā)有機(jī)物。這些揮發(fā)有機(jī)物會(huì)引起呼吸道以及神經(jīng)系統(tǒng)等方面的疾病，嚴(yán)重影響著人們的身體健康。玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料由于其密度輕、剛性好等特性在汽車上得到越來越多的應(yīng)用。玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料通常需要加入相容劑來提高玻纖與樹脂的界面相容性，相容劑由于有過氧化物殘留，玻纖增強(qiáng)材料極易帶來氣味及VOC問題，因此，低氣味、低VOC玻纖增強(qiáng)聚丙烯一直成為一研究熱點(diǎn)。中國專利CN103342859A公布了一種低氣味、低VOC玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，所述材料包括以下重量百分比含量的各組分：聚丙烯53～83％，玻纖10～40％，相容劑2～5％，除味劑1～2％，助劑0.1～0.3％；該發(fā)明還涉及前述材料的制備方法，包括如下步驟：按重量百分?jǐn)?shù)稱取各組分，放入高混機(jī)中混合，出料，然后用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒。該發(fā)明專利中使用的除味劑為納米氧化鋅和納米二氧化鈦的復(fù)合物，這兩種物質(zhì)為常用的兩種白色顏料，起到著色和提升白度的作用，這限制了本色材料和著色材料的使用。中國專利公開號(hào)CN102030945A公開了一種低氣味玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，所述材料包括以下重量百分比含量的各組分：聚丙烯32-91％、玻纖5.0～50％、相容劑2～8％、氣味抑制劑(蓖麻油酸鋅，金屬氧化物和粘土礦物體的復(fù)配體系)1～6％、其他助劑1～4％；制備時(shí)，按重量百分?jǐn)?shù)稱取各組分，將除玻纖以外的其他組分與氣味抑制劑預(yù)混，置于雙螺桿擠出機(jī)主喂料口，加入玻纖，共混，220～240℃擠出造粒。該發(fā)明專利中降低材料氣味使用的是氣味抑制劑，起到阻止材料的散發(fā)，但這種方法起到的是吸附作用，氣味及小分子材料還是在材料內(nèi)部，材料在以后使用的過程中會(huì)緩慢釋放，無法從根本上解決氣味及VOC問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明的超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料使用的助揮劑為一種以聚丙烯為載體的聚合物表面活性水性溶液；這種水性溶液在材料熔融混合的過程中能夠有效的吸附溶解復(fù)合材料中的氣味及小分子物質(zhì)，在經(jīng)過真空口段時(shí)可被真空脫除，達(dá)到從根本上降低復(fù)合材料氣味及TVOC，真正實(shí)現(xiàn)零殘留，并且這種助揮劑的加入對(duì)材料機(jī)械性能及外觀無任何影響，對(duì)材料的后期著色也無任何影響。同時(shí)在制備方法上，本發(fā)明通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝，在真空口段的螺桿組合排布上將傳統(tǒng)的輸送塊元件更換成大導(dǎo)程72/72mm以上SME元件，為脫揮提供更多的傳質(zhì)面積、更高的剪切速率及更長(zhǎng)的物料停留時(shí)間，并且設(shè)置多個(gè)排氣口，同時(shí)增大真空度，從而制備超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料。本發(fā)明超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料完全可替代在用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明涉及一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，所述材料包括如下重量百分比含量的各組分：優(yōu)選的，所述聚丙烯選自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一種或兩種的混合物?？蛇x用沙比克共聚聚丙烯，融指29g/10min。優(yōu)選的，所述玻纖為無堿無捻粗紗，直徑為10～14微米。如：巨石988A。優(yōu)選的，所述相容劑為超低殘留低氣味馬來酸酐接枝聚丙烯相容劑，接枝率為1.0～1.6％。如：上海日之升5001-T。優(yōu)選的，所述助揮劑為以聚丙烯為載體聚合物表面活性物質(zhì)的水性溶液。如：上海日之升S72。優(yōu)選的，所述抗氧劑選自亞磷酸酯類抗氧劑和酚類抗氧劑的復(fù)配物。其中，亞磷酸酯類抗氧劑與酚類抗氧劑的質(zhì)量比為1∶1。亞磷酸酯類抗氧劑可選用168，酚類抗氧劑可選用1010。優(yōu)選的，所述光穩(wěn)定劑選自受阻胺類光穩(wěn)定劑，如：氰特3853s。優(yōu)選的，所述潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。本發(fā)明還涉及所述的超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：A、將除玻纖和助揮劑外的其余組分放入高混機(jī)中混合6～10min；加入所述助揮劑混合1～3min；將混合料送入雙螺桿擠出機(jī)主喂料口；B、所述玻纖經(jīng)擠出機(jī)玻纖口加入，與所述混合料共混，熔融擠出造粒，制得超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料；所述玻纖含量由玻纖加入股數(shù)及喂料參數(shù)控制。優(yōu)選的，所述雙螺桿擠出機(jī)螺桿組合經(jīng)過特殊排布，在脫揮區(qū)排布三個(gè)大導(dǎo)程72/72mm以上SME元件(開槽螺紋混合元件)，同時(shí)對(duì)雙螺桿擠出機(jī)第五區(qū)和第六區(qū)及第九區(qū)設(shè)置開槽，其中第五區(qū)、第九區(qū)接真空，第六區(qū)開口用于后期添加玻纖，即擠出機(jī)玻纖口。優(yōu)選的，所述雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為200～230℃，轉(zhuǎn)速為250～300轉(zhuǎn)/分，接入雙真空(即第五區(qū)、第九區(qū)的開槽接入真空)，真空度≤-0.08MPa。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明通過使用可完全脫除掉的聚合物表面活性水性溶液作為助揮劑，再通過工藝的調(diào)整以及真空的抽提，得到從根本上脫除氣味及VOC的玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料。本發(fā)明制得的超低散發(fā)材料具有低氣味，低TVOC值的特點(diǎn)，同時(shí)材料機(jī)械性能優(yōu)異，著色性優(yōu)異，適用于汽車內(nèi)飾件及有特殊要求的家電等領(lǐng)域。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。以下實(shí)施例中，聚丙烯為沙比克共聚聚丙烯，融指29g/10min；玻纖為無堿無捻粗紗巨石988A；相容劑為低氣味馬來酸酐接枝聚丙烯上海日之升5001-T，助揮劑為以聚丙烯為載體的聚合物表面活性水性溶液上海日之升S72，抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑1∶1復(fù)配，優(yōu)選為抗氧劑168與抗氧劑1010的復(fù)配；光穩(wěn)定劑為受阻胺類(光穩(wěn)定劑3346)；潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。以下實(shí)施例和對(duì)比例中，雙螺桿擠出機(jī)第五區(qū)和第六區(qū)及第九區(qū)設(shè)置開槽，其中第五區(qū)、第九區(qū)用于接真空，第六區(qū)開口用于后期添加玻纖，即擠出機(jī)玻纖口。采用的工藝參數(shù)分別為：雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為200℃，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mmSME元件，真空度＝-0.08MPa；或者雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為220℃，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為280轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mmSME元件，真空度＝-0.08MPa；再或者雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為230℃，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mmSME元件，真空度＝-0.08MPa；再或者雙螺桿擠出機(jī)溫度為230℃，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mm普通螺紋輸送元件，真空度＝-0.08MPa；再或者雙螺桿擠出機(jī)溫度為230℃，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布4個(gè)52/52mm普通螺紋輸送元件，真空度＝-0.08MPa。實(shí)施例1本實(shí)施例涉及一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其組分及其用量如表1所示。本實(shí)施例的超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備具體包括如下步驟：1、按表1所示的重量百分比含量稱取原料：2、將原料除玻纖和助揮劑外一起放入高混機(jī)中混合8min，再加入助揮劑混合2min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，玻纖由擠出時(shí)經(jīng)擠出機(jī)玻纖口加入，含量由玻纖股數(shù)及喂料參數(shù)控制，制得超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速在300轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mmSME元件，開啟雙真空，真空度＝-0.08MPa。實(shí)施例2本實(shí)施例涉及一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其組分及其用量如表1所示。本實(shí)施例的超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備具體包括如下步驟：1、按表1所示的重量百分比含量稱取原料：2、將原料除玻纖和助揮劑外一起放入高混機(jī)中混合8min，再加入助揮劑混合2min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，玻纖由擠出時(shí)經(jīng)擠出機(jī)玻纖口加入，含量由玻纖股數(shù)及喂料參數(shù)控制，制得超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在220℃，螺桿轉(zhuǎn)速在280轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mmSME元件，開啟雙真空，真空度＝-0.08MPa。實(shí)施例3本實(shí)施例涉及一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其組分及其用量如表1所示。本實(shí)施例的超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備具體包括如下步驟：1、按表1所示的重量百分比含量稱取原料：2、將原料除玻纖和助揮劑外一起放入高混機(jī)中混合8min，再加入助揮劑混合2min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，玻纖由擠出時(shí)經(jīng)擠出機(jī)玻纖口加入，含量由玻纖股數(shù)及喂料參數(shù)控制，制得超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在230℃，螺桿轉(zhuǎn)速在250轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mmSME元件，開啟雙真空，真空度＝-0.08MPa。對(duì)比例1本對(duì)比例涉及一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其組分及其用量如表1所示。本對(duì)比例的超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備具體包括如下步驟：1、按表1所示的重量百分比含量稱取原料：2、將原料除玻纖外按配比一起放入高混機(jī)混合8min、再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，玻纖由擠出時(shí)經(jīng)擠出機(jī)玻纖口加入，含量由玻纖股數(shù)及喂料參數(shù)控制，制得玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速在300轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mmSME元件，開啟雙真空，真空度＝-0.08MPa。對(duì)比例2本對(duì)比例涉及一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其組分及其用量如表1所示。本實(shí)施例的超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備具體包括如下步驟：1、按表1所示的重量百分比含量稱取原料：2、將原料除玻纖外按配比一起放入高混機(jī)混合8min、出料，再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，玻纖由擠出時(shí)經(jīng)擠出機(jī)玻纖口加入，含量由玻纖股數(shù)及喂料參數(shù)控制，制得玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速在300轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mmSME元件，不開真空。對(duì)比例3本對(duì)比例涉及一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其組分及其用量如表1所示。本實(shí)施例的超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備具體包括如下步驟：1、按表1所示的重量百分比含量稱取原料：2、將原料除玻纖外一起放入高混機(jī)中混合8min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，玻纖由擠出時(shí)經(jīng)擠出機(jī)玻纖口加入，含量由玻纖股數(shù)及喂料參數(shù)控制，制得玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在220℃，螺桿轉(zhuǎn)速在280轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mmSME元件，開啟雙真空，真空度＝-0.08MPa。對(duì)比例4本對(duì)比例涉及一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其組分及其用量如表1所示。本實(shí)施例的超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備具體包括如下步驟：1、按表1所示的重量百分比含量稱取原料：2、將原料除玻纖、脫揮劑外一起放入高混機(jī)中混合8min，再加入脫揮劑混合2min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，玻纖由擠出時(shí)經(jīng)擠出機(jī)玻纖口加入，含量由玻纖股數(shù)及喂料參數(shù)控制，制得玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在230℃，螺桿轉(zhuǎn)速在250轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布3段72/72mm普通螺紋輸送元件，開啟雙真空，真空度＝-0.08MPa。對(duì)比例5本對(duì)比例涉及一種超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其組分及其用量如表1所示。本對(duì)比例的超低散發(fā)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備具體包括如下步驟：1、按表1所示的重量百分比含量稱取原料：2、將原料除玻纖、脫揮劑外一起放入高混機(jī)中混合8min，再加入脫揮劑混合2min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，玻纖由擠出時(shí)經(jīng)擠出機(jī)玻纖口加入，含量由玻纖股數(shù)及喂料參數(shù)控制，制得玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在230℃，螺桿轉(zhuǎn)速在250轉(zhuǎn)/分，螺桿組合為脫揮段排布4段52/52mm普通螺紋輸送元件，開啟雙真空，真空度＝-0.08MPa。對(duì)比例6市售普通30％玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料。表1將實(shí)施例1～3和對(duì)比例1～5中制得的玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及對(duì)比例6的市售普通30％玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料按氣味按大眾VW50180標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，TVOC按大眾PV3341標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。力學(xué)性能按ASTM標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。結(jié)果如表2所示：表2由表2中，實(shí)施例1與對(duì)比例1、2的比較，以及實(shí)施例2與對(duì)比例3的比較均可知，添加助揮劑可大幅度降低氣味等級(jí)和總碳TVOC值；其中，對(duì)比例2既未添加助揮劑，也未開啟雙真空，其對(duì)應(yīng)的總碳TVOC值甚至高達(dá)實(shí)施例1的6倍。對(duì)比例4、5與實(shí)施例3的區(qū)別在于，脫揮段排布3段72/72mm普通螺紋輸送元件、4段52/52mm普通螺紋輸送元件；由表2可知，在組分以及工藝一致的情況下，本發(fā)明在脫揮段排布3段72/72mmSME元件可顯著降低材料的總碳TVOC值。實(shí)施例1、2、3由于玻纖加入量的不同，導(dǎo)致材料的機(jī)械性能和缺口沖擊強(qiáng)度有較大的區(qū)別，但其都具備均具備極低的氣味及總碳TVOC值；也就是說，實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)材料力學(xué)性能的要求來調(diào)節(jié)玻纖的加入量；但可以明確，采用本發(fā)明的助揮劑以及特定的螺桿組合，可獲得有極低的氣味及總碳TVOC值的超低散發(fā)波纖增強(qiáng)聚丙烯材料。綜上所述，本發(fā)明的制備的超低散發(fā)波纖增強(qiáng)聚丙烯材料，具有極低的氣味及總碳TVOC值，同時(shí)材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可適用于汽車內(nèi)飾件及具有特殊要求的家電等領(lǐng)域。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。