[发明专利]一种低VOC、低气味聚苯乙烯类复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低VOC、低气味聚苯乙烯类复合材料及其制备方法，按照重量份数，包括以下组分：聚苯乙烯类树脂：100份、改性分子筛：5~50份、润滑剂：1~3份、色粉：1~3份、紫外吸收剂：1~3份、复合抗氧剂：1~3份、防霉抗菌剂：1~3份，原料中加入使用二氧化碳改性的分子筛，在聚苯乙烯类塑料制备时，原料释放出的甲醛、苯、甲苯和苯乙烯等有毒物质与分子筛中的水、二氧化碳形成共沸物，通过控制双螺杆挤出机三个区域的温度，使共沸物在均化段达到共沸点并排出，复合材料的VOC脱除效率高，由该复合材料制得的产品VOC含量明显降低。

技术领域

本发明涉及高分子材料加工及应用领域，具体地说，涉及一种低VOC、低气味聚苯乙烯类复合材料及其制备方法。

背景技术

聚苯乙烯类材料主要包括透明聚苯乙烯（GPPS）、高抗冲聚苯乙烯（HIPS）、 丙烯腈~丁二烯~苯乙烯共聚物（ABS）等。这些材料大量用于家电、汽车等领域。聚苯乙烯类材料合成和加工过程中，会残留和挥发苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等有机挥发物（VOC）。VOC的含量高会对人们的视觉和听觉等感官神经造成损害，长期处于这类环境中甚至会引起神经质或忧郁症。VOC伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统甚至会导致人体血液出问题，患上白血病等其他严重的疾病。

随着人们对VOC危害持续关注，以及对人体健康提出更高要求，聚苯乙烯类材料的VOC释放问题使其应用越来越受到限制，特别是在家电和汽车的内饰中。例如，在汽车领域国家制定相关VOC限量标准《乘用车内空气质量评价指南》，其中对“五苯三醛”包括：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的限量做出规定。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种一种低VOC、低气味聚苯乙烯类复合材料及其制备方法，可用于家电、汽车等领域。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低VOC、低气味聚苯乙烯类复合材料，按照重量份数，包括以下组分：

聚苯乙烯类树脂：100份

改性分子筛：5~50份

润滑剂：1~3份

色粉：1~3份

紫外吸收剂：1~3份

复合抗氧剂：1~3份

防霉抗菌剂：1~3份

其中，改性分子筛为吸附二氧化碳的4A分子筛，其他助剂均为市售。

优选地，4A分子筛的粒径是0.5~3微米。

优选地，4A分子筛结晶水的脱除率是5%~15%。

优选地，改性分子筛的制备方法包括：

将4A分子筛加到反应釜中，在50~200℃之间加热处理脱除部分结晶水，抽真空脱除挥发的水分；通入二氧化碳，让4A分子筛充分吸附二氧化碳之后。

一种制备如上述的低VOC、低气味聚苯乙烯类复合材料的方法，包括以下步骤：

1）将原料混合后加入双螺杆挤出机共混造粒；

2）挤出机加料段的温度设定保持在80~120℃范围内，加料段温度不能过高，否则改性分子筛内的二氧化碳和水过早脱除，将降低其脱除VOC的效率；

3）熔融段的温度设定保持在140~200℃范围内，熔融段不能有排气口；

4）均化段的温度设定保持在200~220℃范围内，在均化段设立真空排气口，抽真空脱除VOC和二氧化碳的共沸物；