如何降低车用聚丙烯树脂的VOC?
VOC全称为挥发性有机化合物,根据不同国家的定义,限定条件也有所不同。而我们上面提到的新国标中的八项物质就是一种对于VOC的描述。
车用PP材料VOC来源
车用PP材料中VOC的来源较多,主要产生于PP聚合过程、加工过程及使用过程等几个方面。
首先,在PP聚合过程中,不可避免残留的一些单体、低聚体,根据聚合工艺不同,添加的己烷、乙醇、庚烷等溶剂,合成过程中必需的主催化剂、助催化剂以及有些内给电子体、外给电子体,赋予PP某些特性的助剂、控制分子量所用的过氧化物,这些低分子化合物均会不同程度使PP材料含有一定的VOC。
其次,在加工过程中(共混改性、挤出造粒和注塑加工等),PP材料在受热熔融过程中所发生的一定程度的降解,会产生一部分VOC。此外,添加的某些助剂的降解和填料中金属离子的催化,也会产生对人体有害的VoC。
最后,PP分子链具有叔碳原子,在受到光、氧、热的作用下会不同程度的发生老化降解,这个过程也会释放大量挥发性有机物。可见,车用PP材料中VOC的来源复杂,PP组成不同其产生的VOC种类和含量均有较大差异。
车用PP材料VOC控制技术
聚合工艺的优化
利用可控流变法生产的PP树脂中VOC含量较高,故在工业生产中,选择氢调法生产工艺代替可控流变法成为降低PP树脂中VOC含量的主要方法之一。氢调法通过在聚合过程中添加氢气使PP分子链失去活性来终止分子链增长,从而得到高流动性PP树脂。该方法由于仅在聚合过程中添加氢气,因此不存在叔丁醇等小分子有机物。研究发现,氢调法生产的抗冲共聚PP树脂(K7726H)中的VOC含量较降解法生产的PP树脂中的VOC含量降低了76.5%(wt%)。
助剂优化
助剂优化应从以下几个方面考虑:
1)低浓度下的有效性和高效能;
2)与基材的相容性好,对产品的最终性能影响小;
3)对基材的理化指标无不良影响;
4)热稳定性高、耐热性好;
5)挥发性小,耐溶剂抽提性好,不与其他添加剂和助剂发生不良反应;
6)无毒、无害、无异味、污染性小。