本發(fā)明涉及塑料擠出改性領(lǐng)域，尤其涉及汽車內(nèi)飾件復(fù)合材料的加工工藝，具體涉及一種低揮發(fā)物、低氣味復(fù)合材料的加工工藝。
背景技術(shù)：
：：塑料被廣泛應(yīng)用于汽車和家電行業(yè)，尤其應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾件，如：門內(nèi)飾板、儀表板、立柱、座椅護(hù)板、保險(xiǎn)杠、側(cè)包圍、導(dǎo)流板、擋泥板等。隨著汽車工業(yè)的日益發(fā)展和消費(fèi)者環(huán)保健康意識(shí)不斷地增強(qiáng)，人們不僅要求轎車要有寬敞的車內(nèi)空間、視野開闊和乘座舒適，還要求車內(nèi)空氣新鮮、質(zhì)量好。車內(nèi)揮發(fā)性有害物質(zhì)已引起了人們的關(guān)注，其直觀反映為對(duì)氣味的感知，研究表明，車內(nèi)氣味的來源是多方面的，來自內(nèi)飾部件的揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatileorganiccompounds，簡(jiǎn)稱“VOC”)是影響車內(nèi)空氣質(zhì)量的主要原因之一。大多數(shù)內(nèi)飾部件中都含有一定量的揮發(fā)性有機(jī)化合物，它們主要是烷烴、烯烴、芳烴、胺、苯酚、硫醇、過氧化物、醛、酮類的物質(zhì)，這些物質(zhì)的沸點(diǎn)通常在50～260℃的范圍之內(nèi)。當(dāng)氣溫達(dá)到一定高度時(shí)，在光熱的作用下，產(chǎn)生令人不舒服的氣味，甚至引起頭疼、干咳和過敏等不適反應(yīng)。2012年3月1日，GB/T27630-2011《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》開始實(shí)施，提出了對(duì)整車車廂里空氣里的苯類和醛類8種物質(zhì)的限值要求。汽車內(nèi)飾件是汽車車廂里面主要的空氣污染源之一，因此制備低氣味、低揮發(fā)性有機(jī)物(苯類和醛類8種物質(zhì))成為改性塑料一個(gè)新熱點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)都是采用添加助劑或烘料等進(jìn)行生產(chǎn)，不管是添加助劑還是烘料都會(huì)增加生產(chǎn)成本增加，本發(fā)明通過工藝改進(jìn)大大了減低生產(chǎn)成本。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種能夠促使有機(jī)物的揮發(fā)排放且有利于塑料樹脂原料混合、生產(chǎn)成本低的低揮發(fā)物、低氣味復(fù)合材料的加工工藝。本發(fā)明的一種低揮發(fā)低氣味復(fù)合材料的加工工藝，包括步驟：(1)按比例稱取塑料聚合物以及必要的助劑于高混機(jī)中混合；(2)將混合好的混合物加入嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、真空排氣、擠出、冷卻、切粒制得塑料復(fù)合材料；所述嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)的螺桿上設(shè)至少兩個(gè)開槽螺紋元件與真空排氣室相連，開槽螺紋元件的開槽角度與螺桿芯軸平面成30°-60°角，優(yōu)選45°角，所開的槽的深度和寬度不低于螺紋元件直徑的十分之一，所開的槽位于螺紋線上，所開的槽可以為規(guī)則的方形或圓形等形狀。本發(fā)明的低揮發(fā)低氣味復(fù)合材料的加工工藝中，步驟(1)所述塑料聚合物為PP、ABS、AS、PC等，所述必要的助劑可以為增韌劑(如POE等)、無機(jī)填料、抗氧劑、潤(rùn)滑劑等；步驟(1)所述于高混機(jī)中混合1-5分鐘，高混機(jī)轉(zhuǎn)速為200-300轉(zhuǎn)/分鐘本發(fā)明的低揮發(fā)低氣味復(fù)合材料的加工工藝中，所述步驟(2)嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)長(zhǎng)徑比40∶1-60∶1，主機(jī)轉(zhuǎn)速450-550轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選長(zhǎng)徑比40∶1-54∶1，。上述加工工藝中，步驟(2)所述真空排氣采用雙真空且真空度低于-0.07MPa。上述加工工藝中，步驟(2)所述嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)關(guān)閉側(cè)喂料口。上述加工工藝中，步驟(2)所述擠出機(jī)一區(qū)溫度不高于70℃。上述加工工藝中，步驟(2)所述擠出機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速不低于450轉(zhuǎn)/分鐘且不高于500轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明的有益效果在于：1、開槽螺紋元件的開槽角度與螺桿芯軸平面角度太小，會(huì)降低樹脂的停留時(shí)間不利于真空排氣，且角度太小降低了剪切不利于樹脂的混合，開槽螺紋元件的開槽角度與螺桿芯軸平面角度太大，會(huì)導(dǎo)致樹脂在真空口的停留時(shí)間過長(zhǎng)易產(chǎn)生冒料，且角度太大剪切過強(qiáng)，易引起樹脂降解，30°-60°，特別是45°角，不僅保證了樹脂在真空口的停留時(shí)間，且降低了真空口冒料和樹脂降解現(xiàn)象的發(fā)生。2、合理的開槽深度和寬度可以為排氣提供更多的接觸面積，更長(zhǎng)度停機(jī)時(shí)間和更高的剪切速率。3、大的長(zhǎng)徑比可以保證樹脂在擠出機(jī)中足夠的停留時(shí)間，但長(zhǎng)徑比過大所需能耗較高，扭矩增大，不利于大批量工業(yè)化生產(chǎn)，故40∶1-54∶1為優(yōu)選。高的螺桿轉(zhuǎn)速一方面有利于螺槽中氣泡形成、長(zhǎng)大、破裂，使得氣泡的質(zhì)量傳遞加快，另一方面降低了螺槽中物料的充滿率，增強(qiáng)了對(duì)物料的質(zhì)量傳遞和表面更新作用，使揮發(fā)排氣效率進(jìn)一步提高，但過高的轉(zhuǎn)速會(huì)增加螺桿對(duì)材料的剪切力、降低樹脂的停留時(shí)間，過強(qiáng)的剪切會(huì)導(dǎo)致樹脂降解，降解不僅會(huì)影響樹脂的性能還會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)物揮發(fā)物，故450-500轉(zhuǎn)/分鐘為優(yōu)選。4、一區(qū)溫度不高于70℃不僅可以降低TVOC和氣味的產(chǎn)生還有利于真空排氣口的有機(jī)物揮發(fā)。5、本次發(fā)明使用了開槽螺紋元件，增加復(fù)合材料與真空排氣室的接觸面積了有利于有機(jī)物的揮發(fā)排放且有利于樹脂的混合。6、本次發(fā)明主要通過擠出螺桿組合、擠出工藝等體系制備低揮發(fā)物低氣味復(fù)合材料。7、本次發(fā)明制備的低揮發(fā)物低氣味復(fù)合材料工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。附圖說明圖1為開槽螺紋元件示意圖。圖2為標(biāo)準(zhǔn)螺紋元件示意圖。圖中：1、螺紋元件；2、螺紋線；3、槽。具體實(shí)施方式：下面結(jié)合一些實(shí)施例與對(duì)比例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。以下實(shí)施例只是本發(fā)明的典型例，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。以下實(shí)施例和對(duì)比例的氣味按照上海大眾的PV3900《汽車車廂內(nèi)零部件氣味實(shí)驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試：1、將20g造粒料置于1L氣味試驗(yàn)瓶中；2、在80℃烘箱中放置2h，取出待瓶冷卻至60℃后，開始評(píng)定氣味；3、氣味評(píng)定方法，氣味評(píng)定根據(jù)表-1做出的氣味等級(jí)標(biāo)定。以下實(shí)施例和對(duì)比例中所述份數(shù)均為重量份。表-1氣味等級(jí)等級(jí)氣味描述1感覺不到2可感覺到，不擾人3可明顯感覺到但還不擾人4擾人5強(qiáng)烈反感6難以容忍有機(jī)揮發(fā)物按照上海大眾的PV3341《有機(jī)化合物排放》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試總碳含量(TVOC)，單位為μgC/g。實(shí)施例1和對(duì)比例1-3用到的材料如下：實(shí)施例1(1)稱取800份PPK7726H，100份的POE8150、100份的滑石粉AH51210、1份的抗氧劑1010、1份的抗氧劑168、1份的潤(rùn)滑劑EBS(P-130)混合3分鐘，高混機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。(2)將混合好的混合物加入嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、真空排氣、擠出、、冷卻、切粒制得PP復(fù)合材料；真空排氣室處的螺紋元件使用4個(gè)開槽螺紋元件，如圖1所示開槽螺紋元件的開槽角度與螺桿芯軸平面成45°角，開槽的深度和寬度不低于螺紋元件直徑的十分之一。本實(shí)施例所得復(fù)合材料性能測(cè)試如表-1。其中嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)型為：40機(jī)，長(zhǎng)徑比：40∶1，主機(jī)轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘，真空度-0.08MPa，加工溫度如下：溫區(qū)一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)五區(qū)六區(qū)七區(qū)八區(qū)九區(qū)機(jī)頭溫度/℃不開90180200205210210210215215對(duì)比例1真空排氣室處的螺紋元件使用4個(gè)非開槽的螺桿元件。(1)稱取800份PPK7726H，100份的POE8150正、100份的滑石粉AH51210、1份的抗氧劑1010、1份的抗氧劑168、1份的潤(rùn)滑劑白油合3分鐘，高混機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。(2)將混合好的混合物加入嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、真空排氣、擠出、、冷卻、切粒制得PP復(fù)合材料。所得復(fù)合材料性能測(cè)試如表-1。其中嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)型為：40機(jī)，長(zhǎng)徑比：40∶1，主機(jī)轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘，真空度-0.08MPa，加工溫度如下：溫區(qū)一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)五區(qū)六區(qū)七區(qū)八區(qū)九區(qū)機(jī)頭溫度/℃不開90180200205210210210215215對(duì)比例2真空排氣室處的螺紋元件使用4個(gè)開槽的螺桿元件。一區(qū)溫度打開并設(shè)為170℃。(1)稱取800份PPK7726H，100份的POE8150、100份的滑石粉AH51210、1份的抗氧劑1010、1份的抗氧劑168、1份的潤(rùn)滑劑EBS(P-130)于高混機(jī)中混合3分鐘，高混機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。(2)將混合好的混合物加入嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、真空排氣、擠出、、冷卻、切粒制得PP復(fù)合材料。所得復(fù)合材料性能測(cè)試如表-1。其中嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)型為：40機(jī)，長(zhǎng)徑比：40∶1，主機(jī)轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘，真空度-0.08MPa，加工溫度如下：溫區(qū)一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)五區(qū)六區(qū)七區(qū)八區(qū)九區(qū)機(jī)頭溫度/℃170180190200205210210210215215對(duì)比例3真空度-0.04MPa，其他同實(shí)施例1。(1)稱取800份PPK7726H，100份的POE8150、100份的滑石粉AH51210、1份的抗氧劑1010、1份的抗氧劑168、1份的潤(rùn)滑劑EBS(P-130)于高混機(jī)中混合3分鐘，高混機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。(2)將混合好的混合物加入嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、真空排氣、擠出、、冷卻、切粒制得PP復(fù)合材料。所得復(fù)合材料性能測(cè)試如表-1。其中嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)型為：40機(jī)，長(zhǎng)徑比：40∶1，主機(jī)轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘，真空度-0.04MPa，加工溫度如下：溫區(qū)一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)五區(qū)六區(qū)七區(qū)八區(qū)九區(qū)機(jī)頭溫度/℃不開90180200205210210210215215表-1實(shí)施例1和對(duì)比例1～3所得復(fù)合材料性能注：儀器的檢測(cè)下限為5ug/g，當(dāng)材料中各組分含量低于5ug/g時(shí)即為ND。從以上實(shí)施例1和對(duì)比例1-3的比較中可明顯看出，本發(fā)明的螺桿組合、加工工藝、制備方法可顯著降低TVOC和氣味，尤其是使用了開槽螺紋元件對(duì)降低TVOC和氣味效果更加明顯。另外本發(fā)明的關(guān)閉擠出機(jī)一區(qū)溫度不僅降低了TVOC和氣味，而且可以降低能耗，使材料成本進(jìn)一步降低。實(shí)施例2實(shí)施例2用到的材料如下：(1)稱取1000份ABS8434，1份的抗氧劑1076、1份的抗氧劑168、1份的潤(rùn)滑劑EBS(P-130)、于高混機(jī)中混合3分鐘，高混機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。(2)將混合好的混合物加入嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、真空排氣、擠出、冷卻、切粒制得ABS復(fù)合材料；真空排氣室處的螺紋元件使用2個(gè)開槽的螺桿元件，開槽螺紋元件的開槽角度與螺桿芯軸平面成45°角，開槽的深度和寬度不低于螺紋元件直徑的十分之一。所得復(fù)合材料性能測(cè)試如表-2。其中嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)型為：40機(jī)，長(zhǎng)徑比：40∶1，主機(jī)轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘，真空度-0.08MPa，加工溫度如下：溫區(qū)一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)五區(qū)六區(qū)七區(qū)八區(qū)九區(qū)機(jī)頭溫度/℃不開90200200200210210210215215實(shí)施例3實(shí)施例3用到的材料如下：(1)稱取800份AS80HF，100份的髙膠粉181H、1份的抗氧劑1076、1份的抗氧劑168、3份的潤(rùn)滑劑EBS(P-130)、于高混機(jī)中混合3分鐘，高混機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。(2)將混合好的混合物加入嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、真空排氣、擠出、、冷卻、切粒制得AS復(fù)合材料；真空排氣室處的螺紋元件使用2個(gè)開槽的螺桿元件，開槽螺紋元件的開槽角度與螺桿芯軸平面成45°角，開槽的深度和寬度不低于螺紋元件直徑的十分之一。所得復(fù)合材料性能測(cè)試如表-2。其中嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)型為：40機(jī)，長(zhǎng)徑比：40∶1，主機(jī)轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘，真空度-0.08MPa，加工溫度如下：溫區(qū)一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)五區(qū)六區(qū)七區(qū)八區(qū)九區(qū)機(jī)頭溫度/℃不開90200200200210210210215215實(shí)施例4實(shí)施例4用到的材料如下：(1)稱取1000份PCIR2200、1份的抗氧劑1076、1份的抗氧劑168、3份的潤(rùn)滑劑EBS(P-130)、于高混機(jī)中混合3分鐘，高混機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。(2)將混合好的混合物加入嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、真空排氣、擠出、、冷卻、切粒制得PC復(fù)合材料；真空排氣室處的螺紋元件使用2個(gè)開槽的螺桿元件，開槽螺紋元件的開槽角度與螺桿芯軸平面成45°角，開槽的深度和寬度不低于螺紋元件直徑的十分之一。所得復(fù)合材料性能測(cè)試如表-2。其中嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)型為：54機(jī)，長(zhǎng)徑比：54∶1，主機(jī)轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分鐘，真空度-0.08MPa，加工溫度如下：溫區(qū)一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)五區(qū)六區(qū)七區(qū)八區(qū)九區(qū)機(jī)頭溫度/℃不開120235240250245245245250250表-2實(shí)施例2-4所得復(fù)合材料性能測(cè)試項(xiàng)目實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4TVOCNDNDND甲醛NDNDND乙醛NDNDND丙烯醛NDNDND苯NDNDND甲苯NDNDND乙苯NDNDND二甲苯NDNDND苯乙烯NDNDND氣味3.03.53.5從以上實(shí)施例2-4可明顯看出，本發(fā)明的螺桿組合、加工工藝、制備方法可顯著降低TVOC和氣味，另外本發(fā)明的螺桿組合使用了開槽的螺紋元件可增加樹脂的混合，提高復(fù)合材料的性能，高轉(zhuǎn)速不僅有利于降低TVOC和氣味，而且有利于提高產(chǎn)量、增加混合提高復(fù)合材料性能，加工工藝及制備方法可以擴(kuò)大塑料在環(huán)保領(lǐng)域的使用，應(yīng)用前景廣闊。當(dāng)前第1頁1 2 3