本申請涉及但不限于一種異味去除劑及其制備方法,和利用該異味去除劑制備的低異味聚烯烴塑料及其制備方法。
背景技術(shù):
:聚烯烴塑料(聚乙烯pe、聚丙烯pp)價格低廉、材料性能優(yōu)異、電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性好,同時又具有易加工的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生等包裝領(lǐng)域,是目前產(chǎn)量較大,應(yīng)用廣泛的一類聚合物材料。其中,日化行業(yè)使用hdpe或pp樹脂來生產(chǎn)洗衣液、洗發(fā)水、洗潔精的包裝瓶。生產(chǎn)聚烯烴的過程中需要加入催化劑,如ziegler-natta催化劑、鉻系催化劑、茂金屬催化劑等,所得樹脂產(chǎn)品中會含有未除去的有機(jī)催化劑,這些有機(jī)催化劑會產(chǎn)生異味。另外,采用溶液法等工藝生產(chǎn)聚烯烴時需使用有機(jī)溶劑,殘留的有機(jī)溶劑小分子會產(chǎn)生明顯的異味。與此同時,聚烯烴樹脂往往是寬峰或多峰分布,低分子組成物在高溫加工過程中會發(fā)生裂解生成易揮發(fā)的小分子物質(zhì)。據(jù)報(bào)道,pe樹脂在加工過程中會產(chǎn)生8-壬烯醛,該物質(zhì)閾值較低,異味明顯;pp樹脂的分子結(jié)構(gòu)中有甲基側(cè)鏈,易于高溫氧化發(fā)生斷鏈,產(chǎn)生異味。聚烯烴塑料中的異味分子多為醛、酮、烴等有機(jī)小分子(handbookofodorsinplasticmaterials,georgewypych,chemtecpublishing,2013)。另外,聚烯烴樹脂中會添加抗氧劑,但常使用的亞磷酸酯類抗氧劑,如三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(168),會降解生成異味分子-2,4-特丁基苯酚。在聚烯烴塑料的成型加工過程中,往往還會添加助劑,如色母粒、填充母粒等。這些助劑同樣會引起異味,如色母粒中有機(jī)顏料的有機(jī)小分子殘留,載體樹脂和低分子聚烯烴蠟可能會在加工過程中發(fā)生斷裂產(chǎn)生小分子等。聚烯烴包裝瓶中的異味分子不僅會對人們的健康及環(huán)境產(chǎn)生不良影響,還會嚴(yán)重干擾日化產(chǎn)品的香味,影響消費(fèi)者的感官,因此需要對其異味進(jìn)行控制。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:以下是對本文詳細(xì)描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。本申請?zhí)峁┝艘环N能夠明顯降低異味的異味去除劑,利用該異味去除劑可以有效除去聚烯烴樹脂產(chǎn)生的異味,并且利用該異味去除劑制備的聚烯烴塑料在長期的使用過程中也不容易產(chǎn)生異味。具體地,本申請?zhí)峁┝艘环N異味去除劑,以質(zhì)量百分含量計(jì),所述異味去除劑包括30-70%的環(huán)糊精和70-30%的蓖麻油酸鋅。在本申請的實(shí)施方式中,以質(zhì)量百分含量計(jì),所述異味去除劑可以包括30-50%的環(huán)糊精和50-70%的蓖麻油酸鋅。本申請還提供了一種制備如上所述的異味去除劑的方法,所述方法包括:按比例稱取環(huán)糊精和蓖麻油酸鋅,混合均勻,在80-150℃下反應(yīng)1-5小時,冷卻至室溫,造粒??蛇x地,所述反應(yīng)的溫度為90-120℃,時間為2-3小時。本申請還提供了一種低異味聚烯烴塑料,所述低異味聚烯烴塑料包括85-99重量份聚烯烴樹脂和0.01-2重量份根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的異味去除劑或通過權(quán)利要求3所述的方法制備的異味去除劑;可選地,所述低異味聚烯烴塑料包括85-99重量份聚烯烴樹脂和0.1-1重量份異味去除劑。在本申請的實(shí)施方式中,所述聚烯烴樹脂為聚乙烯樹脂(pe)、聚丙烯樹脂(pp)中的一種。在本申請的實(shí)施方式中,所述環(huán)糊精可以選自α-環(huán)糊精,β-環(huán)糊精,γ-環(huán)糊精,甲基環(huán)糊精、羥丙基環(huán)糊精、乙?;h(huán)糊精中的一種或更多種。在本申請的實(shí)施方式中,所述低異味聚烯烴塑料還可以包括0.01-0.5重量份維生素e基抗氧劑。在本申請的實(shí)施方式中,所述低異味聚烯烴塑料還可以包括色母粒和/或填充母料??蛇x地,所述色母粒的添加量≤5重量份,所述填充母料的添加量≤15重量份。本申請還提供了一種制備如上所述的低異味聚烯烴塑料的方法,所述方法包括:按比例稱取各原料,混合均勻,熔融混煉,擠出造粒。在本申請的實(shí)施方式中,可以在200-400轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌下將各原料混合均勻,混合時間為2~5分鐘。在本申請的實(shí)施方式中,可以在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融混煉和擠出造粒;可選地,在160-230℃下進(jìn)行熔融混煉和擠出造粒。本申請還提供了如上所述的異味去除劑或通過如上所述的方法制備的異味去除劑在制備低異味產(chǎn)品中的應(yīng)用。在本申請的實(shí)施方式中,所述應(yīng)用包括在制備低異味聚烯烴塑料、低異味abs塑料、低異味pvc塑料中的應(yīng)用。本申請通過將環(huán)糊精和蓖麻油酸鋅復(fù)配取得了協(xié)同增效的效果,獲得了異味去除效果明顯優(yōu)于單獨(dú)的蓖麻油酸鋅的異味去除劑。雖然不希望受到理論的束縛,但本申請的發(fā)明人推測其原因可能是環(huán)糊精和蓖麻油酸鋅發(fā)生了反應(yīng):在高溫環(huán)境中,蓖麻油酸鋅與富含羥基的環(huán)糊精發(fā)生反應(yīng),部分蓖麻油酸與環(huán)糊精上的羥基發(fā)生酯化反應(yīng),同時環(huán)糊精上的羥基參與到鋅原子的配位體系中,多羥基環(huán)境進(jìn)一步活化鋅原子的反應(yīng)能力,極大地提升了對異味的吸附/去除能力;與此同時,環(huán)糊精的空腔可以捕捉/吸附異味分子,提高異味分子與活性鋅原子的接觸概率,加快了反應(yīng)去異味過程。本申請的異味去除劑具有制備過程簡單,異味去除效果顯著的優(yōu)點(diǎn),尤其是對于添加了色母粒和/或填充母料的聚烯烴塑料,所達(dá)到的異味去除效果是單獨(dú)添加環(huán)糊精或蓖麻油酸鋅難以實(shí)現(xiàn)的。本申請的低異味聚烯烴塑料,既保持了塑料原有的機(jī)械性能,又相對于現(xiàn)有塑料降低了異味。本申請的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實(shí)施本申請而了解。本申請的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書以及權(quán)利要求書中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。具體實(shí)施方式為使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下文中將對本申請的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。pe、pp樹脂、色母粒和填充母料:均為普通市售產(chǎn)品;β-cd:β-環(huán)糊精,普通市售產(chǎn)品;py88:蓖麻油酸鋅,贏創(chuàng)特種化學(xué)(上海)有限公司生產(chǎn),牌號為tegosorbpy88;201:維生素e基抗氧劑,巴斯夫(中國)有限公司生產(chǎn),牌號為irganoxe201。實(shí)施例1-6和對比例1-81、異味去除劑的制備:異味去除劑1#:將5kg的β-cd和5kg的py88于120℃下攪拌反應(yīng)2小時,冷卻至室溫,造粒,得到異味去除劑;異味去除劑2#:將3kg的β-cd和7kg的py88于80℃下攪拌反應(yīng)5小時,冷卻至室溫,造粒,得到異味去除劑;異味去除劑3#:將7kg的β-cd和3kg的py88于150℃下攪拌反應(yīng)1小時,冷卻至室溫,造粒,得到異味去除劑。2、聚烯烴塑料的制備按照表1和表2的重量稱取各原料;常溫常壓下,將上述原料在高速混合器中混合均勻;將混合均勻的原料置于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒,螺桿轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分鐘,擠出溫度為180℃,制備得到pe塑料和pp塑料。表1pe塑料的制備表2pp塑料的制備實(shí)施例7對比例7對比例8pp樹脂,kg989898β-cd,kg0.5py88,kg0.5異味去除劑,kg1201,kg0.10.10.1綠色母粒,kg222測試?yán)?按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t1040.2-2006、gb/t1043.1-2008和gb/t9341-2008對以上制備的塑料的常規(guī)性能進(jìn)行測試,測試結(jié)果見表3和表4:表3各組pe塑料的常規(guī)性能測試數(shù)據(jù)表4各組pp塑料的常規(guī)性能測試數(shù)據(jù)樣品拉伸強(qiáng)度(mpa)沖擊強(qiáng)度(kj/m2)彎曲模量(mpa)實(shí)施例720.731.41150對比例721.032.11200對比例820.931.71170從表3-4的數(shù)據(jù)可以看出,在制備塑料的過程中添加環(huán)糊精和蓖麻油酸鋅、異味去除劑或維生素e基抗氧劑均不會影響塑料的機(jī)械性能。測試?yán)?采用如下方法測試以上制備的塑料的異味等級:稱取30g已干燥的以上制備的塑料放入清潔、干燥無異味的250ml藍(lán)蓋瓶中,將藍(lán)蓋瓶擰緊放入75℃烘箱,熱處理2h,取出藍(lán)蓋瓶,自然冷卻至室溫,開蓋后立即用嗅覺鑒定藍(lán)蓋瓶中的氣味并記下相應(yīng)的等級。評價等級:1.不易察覺;2.可察覺到,但不刺鼻;3.可明顯察覺,但不刺鼻;4.刺鼻;5.非常刺鼻;6.難以忍受。表5各組pe塑料的異味等級樣品異味等級實(shí)施例12.5實(shí)施例22實(shí)施例32.5實(shí)施例43實(shí)施例52實(shí)施例62.5對比例15.5對比例24.5對比例35對比例44對比例53.5對比例65表6各組pp塑料的異味等級樣品異味等級實(shí)施例72.5對比例75.5對比例83.5從表5-6的數(shù)據(jù)可以看出,單獨(dú)添加環(huán)糊精制備塑料時,幾乎沒有異味去除效果;單獨(dú)添加蓖麻油酸鋅制備塑料時,有一定的異味去除效果,但難以滿足要求;僅僅將環(huán)糊精與蓖麻油酸鋅簡單混合后用于制備塑料時,有一定的異味去除效果,但難以滿足要求;而本申請將環(huán)糊精與蓖麻油酸鋅復(fù)配并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)制備的異味去除劑獲得了協(xié)同增效效應(yīng),添加所述的異味去除劑后,在不影響聚烯烴塑料的機(jī)械性能的情況下,能夠有效降低塑料的異味。通過對比實(shí)施例1和對比例5的塑料的異味等級可以看出,異味去除劑的用量不是越多越好,用量過多反而會帶來其他的異味。雖然本申請所揭露的實(shí)施方式如上,但所述的內(nèi)容僅為便于理解本申請而采用的實(shí)施方式,并非用以限定本申請。任何本申請所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員,在不脫離本申請所揭露的精神和范圍的前提下,可以在實(shí)施的形式及細(xì)節(jié)上進(jìn)行任何的修改與變化,但本申請的專利保護(hù)范圍,仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁12