CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS 研究与开发合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2017， 34（4）： 17
聚丙烯具有密度低、强度高、耐热和耐酸碱腐蚀性好等优点，且易成型，价格低廉，已被广泛应用于汽车内外饰材料设计中［1-3］；但受催化剂、聚合工艺、氧化物残留及短链低聚物等影响，高温环境中聚丙烯不同程度地释放出有害的挥发性有机物（VOC），影响车内空气质量，威胁人体健康，使聚丙烯在汽车中的应用受限，2017年，国家将会对GB/T 27630—2011中关于甲醛、乙醛、、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯等含量指标的推荐性标准转变成强制执行标准，强化了车内空气质量的管控，使得低气味、低VOC含量的研究成为汽车内饰行业的研究热点之一。
制备低VOC含量聚丙烯复合材料的方法在国内外有相关报道［4-6］。最常用的方法是添加无机多孔吸附剂，在挤出过程中利用无机颗粒的多孔结构来捕捉并吸附一些低分子VOC，达到降低VOC含量的目的；但吸附-解吸附是一个动态平衡
汽车内饰用低VOC含量聚丙烯复合材料的制备
闫 溥，李荣，邵之杰，赵 东，汪 波
（合肥会通新材料有限公司，安徽省合肥市 230012）
摘要：通过研究基体材料、除味母粒、真空度对聚丙烯复合材料挥发性有机物（VOC）含量的影响，得到了一种汽车内饰用低VOC含量聚丙烯复合材料。结果表明：与采用可控氧化降解法制备的聚丙烯相比，采用氢调法制
备的聚丙烯（简称氢调法聚丙烯）与其苯类物质含量基本相当，但醛类物质含量明显更低；以氢调法聚丙烯为基础
树脂，添加除味母粒LDV1040，复合材料的总VOC（TVOC）含量显著降低，力学性能略微下降，同时，辅助真空脱挥
系统可以进一步降低小分子VOC含量；当LDV1040的质量分数不低于3%，真空度不低于0.08 MPa时，可以制备力学
性能优良、TVOC含量为20.0μg/g的汽车内饰用低VOC含量聚丙烯复合材料。
关键词：聚丙烯 复合材料 挥发性有机物 除味母粒
中图分类号：TQ 325.1+4文献标识码：B 文章编号：1002-1396（2017）04-0017-04 Preparation of low VOC PP composite materials for automotive interior parts
Yan Pu， Li Rongqun， Shao Zhijie， Zhao Dong， Wang Bo
（Orinko Advanced Plastic Co.， Ltd.， Hefei 230012， China）
Abstract： A low volatile organic compound（VOC）polypropylene（PP）automotive interior material was developed on the basis of the research for the effect of base material，deodorant agent and vacuum on the VOC in PP. The results show that the content of benzene in PP produced by hydrogenation is equal to that in PP by controlled oxidative degradation，while the aldehyde in the former one is obviously lower. The total volatile organic compound （TVOC）of the composites slumps while mechanical properties are slightly decreased when PP made by hydrogenation is used as the base resin and LDV1040 as the deodorant agent，furthermore，the auxiliary vacuum devolatilization system can reduce the content of small molecular volatiles. Low VOC PP composite materials with excellent mechanical properties and TVOC of 20.0μg/g are prepared when the mass fraction of LDV1040 is not less than 3% and the vacuum degree is not lower than 0.08 MPa.
Keywords： polypropylene； composite material； volatile organic compound； deodorant agent
收稿日期：2017-01-28；修回日期：2017-04-27。
作者简介：闫溥，男，1982年生，硕士，工程师，2010年毕
业于合肥工业大学高分子材料专业，现主要从事汽车用聚
烯烃改性材料的开发工作。：（0551）65771665；
E-mail：yanpu@orinko。
合 成 树 脂 及 塑 料 2017 年第 34 卷. 18 .过程，受温度、压力影响较大，很难高效地改善聚
丙烯的VOC含量。另外，在聚丙烯共混改性过程中通过多阶真空、烘料等强化脱挥方法，在一定程度上也可改善气味和降低VOC含量；但现有方法存在稳定性差、工艺路线复杂、能耗大、成本高、效率低等缺点，不适用于共混改性工艺。本工作采用低气味聚丙烯，添加新型除味母粒LDV 1040，同时辅助高真空度，通过常规工艺制备汽车内饰
用低VOC含量聚丙烯复合材料，并研究了其性能。1 实验部分1.1 主要原料
聚丙烯：K 7726，采用可控氧化降解法生产，中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司生产；B 380G，采用氢调法生产，韩国SK集团生产。滑石粉（Talc），M 05SLC，芬兰孟都矿业公司生产。聚烯烃增韧剂（POE ），Engage 8842，美国陶氏化学公司生产。除味母粒，LDV 1040，聚丙烯为载体，合肥创新轻质材料有限公司生产。1.2 主要设备ZSK 30型双螺杆挤出机，德国W＆P公司生产。ZRZ 1452型熔体流动速率仪，CMT 4204型万能实验机，ZBC 1400-1型冲击实验机：均为美特斯工业
系统有限公司生产。7890B-5977B型气相谱质谱联用仪，1260型高效液相谱仪：均为美国安捷伦仪器公司生产。1.3 试样制备称取定量聚丙烯，Talc，POE，其质量比为66∶20∶14，加入不同用量的LDV 1040，进行充分高速混合后，经双螺杆挤出机挤出、造粒，制备汽车内饰用聚丙烯复合材料，并注塑成标准样条。1.4 性能测试
熔体流动速率（MFR）按ISO 1133-1：2011测试；拉伸强度按ISO 175：2010测试；弯曲模量按ISO
178：2010测试；悬臂梁缺口冲击强度按ISO 180：2016测试；VOC含量按TS-BD-003—2012测试，试样尺寸为10.0 mm×10.0 mm×2.8 mm，10 L
聚四氟乙烯试样袋。总VOC （TVOC）含量按TS-
INT-002—2012测试。
2 结果与讨论
2.1 基体材料对VOC 含量的影响
汽车内饰件结构复杂，对材料的流动性要求高，可控氧化降解法和氢调法是生产高流动聚丙烯的主要方法［7-8］。K 7726和B 380G的基本物性相当，但控制流动性的方法有别。对原料的气、液相谱数据进行积分计算VOC含量。从表1可以看
出：与B 380G相比，K 7726的苯类物质含量与其基
本相当，但醛类物质含量明显偏高。这是由于利用可控氧化降解法生产的聚丙烯，在分子链降解的过程中不可避免会产生醇、醛、酮等VOC，造成VOC含量升高，而氢调法采用氢气作为相对分子质量调节剂，仅是在聚合过程中调节氢气用量，使聚丙烯分子链失去活性来终止分子链增长，不会
产生小分子化合物，故选择氢调法制备的聚丙烯
作为基体材料是降低VOC含量的方法之一。
表1 基体材料中VOC 数据
Tab.1 VOC in PP µg/m 3
原 料苯甲苯乙苯二甲苯苯乙烯甲醛乙醛B 380G 4.143.02.120.024.53.0——K 72276.349.68.224.830.377.621.75.2
表2 LDV1040用量对复合材料性能的影响
Tab.2 Effect of LDV1040 content on properties of composites
w （LDV 1040），%MFR/［g·（10 min ）-1］拉伸强度/MPa 弯曲模量/MPa 冲击强度/（kJ·m -2）TVOC含量/（µg·g -1）017201 86045
144
.6
116
191 8604490.5
216191
860
4439.
4
316191 8604434.1416191 8604432.9
2.2 LDV1040用量对VOC 含量及综合性能影响选择B 380G为基体材料，从表2可以看出：LDV 1040的添加量对复合材料的流动性和力学性能几乎无影响，但复合材料的TVOC含量差异很大，随着LDV 1040用量的增加，复合材料的TVOC
含量迅速下降，w （LDV 1040）超过3%后，TVOC含量趋于稳定，此时，VOC各组分数据远小于标准限值（见表3）。
合 成 树 脂 及 塑 料 2017 年第 34 卷. 20 .苯类物质含量与其基本相当，但醛类物质含量明显偏低。b ）除味母粒LDV 1040用量越大，汽化量越大，脱除气味分子的能力越强，复合材料的VOC含量越低，TVOC含量越低，当w （LDV 1040）为3%时，捕捉VOC能力达到最大，同时，LDV 1040对复合材料的力学性能影响甚微。c）真空脱挥可降低复合材料的TVOC含量，添加除味母粒LDV 1040后，随着真空度的增大，复合材料中的TVOC含量逐渐降低，真空度达到0.08
MPa时，复合材料的TVOC含量趋于恒定，为20.0 μg/g，低于汽车行业内饰件TVOC含量管控标准。4 参考文献[1] 臧东晓，王国菊，杜新胜，等.汽车用聚丙烯专用料的研究进展［J ］. 塑料制造，2011（3）：82-84.
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汽车除味
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