咖啡香低气味耐热老化聚丙烯材料及其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开一种咖啡香低气味耐热老化聚丙烯材料及其制备方法及应用，包括质量份数如下的组分：43.9

【技术实现步骤摘要】
咖啡香低气味耐热老化聚丙烯材料及其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及聚丙烯材料
，尤其涉及一种咖啡香低气味耐热老化聚丙烯材料及其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]目前国内产生的大部分废咖啡渣被送至垃圾填埋场或焚烧。然而，由于咖啡中的咖啡因、单宁和其它成分，对土壤和生物体的影响尚不清楚，此外，焚烧还会产生燃烧气体并污染空气，因此，如何环保无二次污染的回收利用废咖啡渣是当前最迫切需要探讨研究的课题；聚丙烯材料是当前通用塑料类使用量较大的品种，涉及汽车，家电，日用品等领域，如能在此方向找到较好的应用点可以拓宽咖啡渣的应用范围。
[0003]专利CN 113388200 A(可再循环使用的咖啡渣植物纤维聚丙烯粒子的制备工艺)用相容剂及马来酸酐对咖啡渣进行处理，然后用发泡聚苯乙烯、氯化聚乙烯作为增韧剂使用在聚丙烯材料中，提高了咖啡渣在聚丙烯材料中的使用含量。专利CN 114854132 A(用于车辆内饰材料的包含经热处理的废咖啡渣的聚烯烃类树脂组合物)使用高温煅烧方式对咖啡渣进行处理，进而使用在聚丙烯增韧体系中，实现咖啡渣的废物利用。
[0004]但是上述含有咖啡渣的聚丙烯材料中，没有将咖啡渣本身的性能发挥出来，仅作为替代填充物添加在聚丙烯材料中，除了性能与常规的滑石粉有很大差异外，热老化较差及有强烈的咖啡焦糊味也限制了复合材料在终端的推广使用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种咖啡香低气味耐热老化聚丙烯材料及其制备方法及应用，耐热老化效果好且气味性低。r/>[0006]为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供一种聚丙烯材料，包括质量份数如下的组分：43.9
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67.2份聚丙烯树脂、1
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40份矿物粉、1
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10份增韧剂、2
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5份改性咖啡渣吸附剂、0.2
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0.5份分散剂、0.3
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0.6份抗氧剂；所述改性咖啡渣吸附剂为咖啡渣经烘焙、碱化、煅烧而得。
[0008]优选的，所述烘焙的温度为400
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450℃；所述碱化温度为80
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90℃；所述煅烧的温度为700
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800℃。
[0009]优选的，所述咖啡渣与碱的摩尔比为50：1
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5。
[0010]优选的，所述碱为氢氧化镁。
[0011]优选的，在所述碱化步骤之前，还包括将经烘焙的所述咖啡渣研磨过筛至平均粒径为30
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150μm咖啡渣末；所述改性咖啡渣吸附剂的平均粒径为30
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150μm。
[0012]优选的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
[0013]优选的，所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、芥酸酰胺、脂肪酸酯中的一种或几种。
[0014]优选的，所述聚丙烯树脂的熔指为10
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100g/10min，测试标准为ISO 1133，条件为230℃/2.16kg。
[0015]第二方面，本申请提供一种聚丙烯材料的制备方法，按照质量份数将聚丙烯树脂、改性咖啡渣吸附剂、分散剂、抗氧剂、矿物粉、增韧剂混合，而后投入双螺杆挤出机造粒，即得所述咖啡香低气味耐热老化聚丙烯材料。
[0016]第三方面，本申请提供一种聚丙烯材料在汽车制品、食品包装、日用品中的应用。
[0017]本申请的有益效果如下：本申请从咖啡渣本身的高含碳量及咖啡香入手，通过碱化处理将其制成具有多孔结构的改性咖啡渣吸附剂，同时辅以分散剂将其均匀的分散到聚丙烯体系，从而实现具有吸附小分子物及低浓度咖啡香味的聚丙烯材料，并且通过适配复配抗氧剂能够得到很好地耐热老化效果；相较于在聚丙烯材料中添加现有使用的硅藻土、沸石等低等气味处理剂，本方案的改性咖啡渣吸附剂可以提高聚丙烯材料在改性过程中吸附碳链小分子的能力，进而降低焦糊味的同时具有清淡的咖啡香味，同时兼具环保及耐热老化的优势，可以在家电、汽车等领域广泛推广。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]术语解释
[0020]咖啡渣：咖啡粉生产制作后的废料；
[0021]咖啡渣粉：咖啡渣经烘焙并研磨过筛后得到的粉末状物质。
[0022]本申请提供一种聚丙烯材料，包括质量份数如下的组分：43.9
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67.2份聚丙烯树脂、1
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40份矿物粉、1
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10份增韧剂、2
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5份改性咖啡渣吸附剂、0.2
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0.5份分散剂、0.3
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0.6份抗氧剂；所述改性咖啡渣吸附剂为咖啡渣经烘焙、碱化、煅烧而得。
[0023]本方案中，咖啡渣经烘焙后再经碱性处理并高温烧制，经烘焙后咖啡渣其自身所含有的木质素及多种纤维素发生降解，并且在碱活化的侵蚀下形成下多级微孔结构，进一步的，通过煅烧咖啡渣中的木质素热解后形成具有芳香结构的微孔，经上述处理得到改性咖啡渣吸附剂具有清淡的咖啡香味；将此改性咖啡渣吸附剂应用到聚丙烯材料中可以提高聚丙烯材料在改性过程中吸附碳链小分子的能力，进而降低焦糊味的同时具有清淡的咖啡香味，同时辅以分散剂将改性咖啡渣吸附剂均匀的分散到聚丙烯体系，从而实现具有吸附小分子物及低浓度咖啡香味的聚丙烯材料，并且本申请通过适配高效抗氧剂能够得到很好地耐热老化效果。
[0024]在一些实施例中，所述烘焙的温度为400
‑
450℃，在此温度范围下，木质素及多种纤维素的降解程度有利于后续煅烧形成芳香结构的微孔，合适但非限制性的，所述烘焙的温度为400
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450℃为400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃；所述碱化温度为80
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90℃，在此温度下，更利于形成多级微孔结构，合适但非限制性的，碱化温度为80℃、82℃、85℃、90℃；所述煅烧的温度为700
‑
800℃，煅烧温度控制咖啡渣的碳化程度及木质素热解程度，最终影响吸附剂吸附小分子的效果，合适但非限制性的，煅烧的温度为700℃、720℃、740℃、760℃、780℃、800℃。
[0025]具体的，烘焙的时间为30
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40min，烘焙真空度为
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0.06～
‑
0.05Mpa；具体的，碱化的处理步骤为：将咖啡渣沫与碱混合后，放入水浴锅中，加热超声5
‑
10min，再静置；具体的，煅
烧的时间为90
‑
100min，煅烧的真空度为
‑
0.06～
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0.05Mpa。
[0026]在一些实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯材料，其特征在于，包括质量份数如下的组分：43.9
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67.2份聚丙烯树脂、1
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40份矿物粉、1
‑
10份增韧剂、2
‑
5份改性咖啡渣吸附剂、0.2
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0.5份分散剂、0.3
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0.6份抗氧剂；所述改性咖啡渣吸附剂为咖啡渣经烘焙、碱化、煅烧而得。2.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于，所述烘焙的温度为400
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450℃；所述碱化温度为80
‑
90℃；所述煅烧的温度为700
‑
800℃。3.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于，所述咖啡渣与碱的摩尔比为50：1
‑
5。4.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于，所述碱为氢氧化镁。5.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于，在所述碱化步骤之前，还包括将经烘焙的所述咖啡渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志平，陈平绪，叶南飚，陈延安，程文超，张引龙，张沈聪，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：