（材料加工工程专业论文）散香型abs及abspc合金的研制.pdf

四川大学硕士学位论文 x 7 7 9 1 2 1 散香型a b s 及a b s p c 合金的研制 材料加工工程专业 研究生：刘小林指导教师：李光宪教授 本论文通过混炼法和浸渍法制得散香型a b s 及a b s p c 合金，重点研究了 香精微胶囊的制备工艺和散香树脂香味的保香时间以及香精、香精微胶囊的加 入对于基体树脂材料性能的影响；并对两种不同方法制得的散香型a b s 和 a b s p c 合金香味持久性、经济性、发展的前景性、以及实用性等方面进行了对 比研究，确定了两种方法的原料配方及成型工艺路线。 本论文实验结果表明： ( 1 ) 在混炼法制各散香型a b s 和a b s p c 合金时候，香精吸附剂( 填料) 不同，对香精的吸附效果不一样，不同的香精对同一填料的吸附用量也不尽相 同。相同质量的檀香比茉莉花香精所需的吸附剂少；而轻质碳酸钙作为香精的 吸附剂效果为最佳。 ( 2 ) 影响混炼法制备的香型a b s 和a b s p c 合金香味挥发性能的主要因 素包括：香精自身性质、香精和a b s 基体间的相容性、加工工艺、外部环境等 因素。香精挥发活性越好、香精和a b s 基体间的相容性差、温度越高等都能使 挥发性能大大提高；当然也不是越高就好，同时也要考虑香味的持久性。 在制备香精微胶囊的过程中，影响香精微胶囊大小、形状、粒径的分布、 膜厚等方面的因素有很多，如：微胶囊囊材用量、微胶囊芯材用量、温度和酸 度、复凝聚次数、搅拌速度和乳化时间、甲醛的用量等。 ( 3 ) 对于通过混炼法制备的散香a b s 和a b s p c 合金而言，香精用量选 用在o 5 以内，对力学性能整体影响较小，而加工流动性得到较大改善。相对 而言，浸渍法制得的散香a b s 及其a b s p c 合金性能变化不大，只是浸没在香 精微胶囊溶液中的这段时间里溶液对a b s 及其a b s p c 合金的基体有一定的影 响，浸润时间选用在0 5 小时以内，对力学性能整体影响较小，而对a b s 树脂 的冲击强度有一定的提高。 ( 4 ) 浸渍法制备散香型a b s 及其a b s p c 合金克n t 传统方法制备的散 香型树脂的缺点，如：换香难、浪费香精、力学性能变化较大等；而通过浸渍 四川大学硕士学位论文 法制备的散香型a b s 及其a b s i p c 合金本身性能优异、保香期长，换香容易、 香精用量少、香味纯正、成本低廉、其力学性能变化很小，对加工流动性没有 影响，操作简单，适用于工业化生产。 关键词：a b s 树脂：p c ；香精；香精微胶囊：合金 四川大学硕士学位论文 t h es t u d yo ff r a g r a n ta b sa n da b s p c a l l o y m a j o r ：m a t e r i a lp r o c e s s i n ga n de n g i n e e r i n g s t u d e n t ：l i ux i a n l i n s u p e r v i s o r ：p r o f l ig u a n g x i a n a b s t r a c t ：w i t h i nt h i st h e s i s ，f r a g r a n ta b sr e s i na n di t sc o m p o s i t ew e r ep r e p a r e d t h r o u g ht w ok i n d so fm e t h o d st h a t i s m i x i n ga n di m m e r s i o n t h ep r o c e s s i n g t e c h n i q u eo ft h ee s s e n c em i c r o c a p s u l e ，t h ed u r a b i l i t yo ft h ef r a g r a n c ea n dt h ee f f e c t o nm a t e r i a lp r o p e r t i e sb ya d d i n ge s s e n c eo ri t sm i c r o c a p s u l et ot h er e s i nw e r e m a i n l y s t u d i e d b yc o m p a r i n gt h et w od i f f e r e n tk i n d so ff r a g r a n ta b sr e s i na n da b s p c b l e n di nt h e i rf r a g r a n td u r a b i l i t y , e c o n o m y , p o t e n t i a la n du t i l i t y , t h ef o r m u l aa n dt h e p r o c e s s i n gf l o wo f t h e s et w om e t h o d sw e r ed e t e r m i n e d ： t h er e s u l t sc o m ea sf o l l o w s ： ( 1 ) i no r d e rt oi n c r e a s et h ec o m p a t i b i l i t yo fe s s e n c e 弼t ht h em a t r i xa n do b t a i n h o m o g e n e o u sd i s t r i b u t i o nw h i c h i nt u r nt od e c r e a s et h ev o l a t i l i t yr a t eo f e s s e n c e ，t h e f i l l e r - e s s e n c ea b s o r b e n t - w a sa d d e dw h i l ep r e p a r i n gf r a g r a n ta b so ra b s p cb l e n d b ym i x i n gf o rt h ee s s e n c ei sl i q u i d i ti sf o u n dt h a tf i l l e r sh a v ed i f f e r e n ta b s o r b a b i l i t y w i t he s s e n c e ，a n dd i f f e r e n ta m o u n to fc e r t a i nf i l l e ri sr e q u i r e dd u ot od i f f e r e n t e s s e n c e s f o re x a m p l e , t h ee s s e n c eo fs a n d a l w o o dn e e d sl o w e rc o n t e n to ff i l l e r st h a n t h a to fj a s m i n e a n dl i g h tc a l c i u mc a r b o n a t ei st h eb e s tf i l l e ra st h ee s s e n c e a b s o r b e n t ( 2 ) t h em a j o rf a c t o r st h a ta f f e c tt h ev o l a t i l i t yo ft h ef r a g r a n ta b sa n da b s p c c o m p o s i t ep r e p a r e db ym i x i n ga r et h en a t u r eo fe s s e n c e ，t h ec o m p a t i b i l i t yo fe s s e n e e w i t ht h em a t r i x ，t h ep r o c e s s i n gt e c h n i q u e ，a n dt h ee x t e r n a le n v i r o n m e n t ，e t c b e t t e r v o l a t i l i t ya c t i v a t i o no ft h ee s s e n c e ，w o r s ec o m p a t i b i l i t yo fe s s e n c ew i t ht h ea b s m a t r i x ，a n dh i g h e rt e m p e r a t u r ea sw e l l ，c o u l di n c r e a s et h ev o l a t i l i t yg r e a t l y h o w e v e r , t h e r es h o u l db eab a l a n c eb e t w e e nb e t t e rv o l a t i l i t ya n dl o n g e rd u r a b i l i t y d u r i n gt h ep r e p a r a t i o no ft h em i c r o c a p s u l eo ft h ee s s e n c e ，t h e r ea r em a n yf a c t o r s w h i c hm a yi n f l u e n c et h es i z e ，t h es h a p e ，t h es i z ed i s t r i b u t i o no ft h em i e r o c a p s u l e s ， a n dt h ew a l lt h i c k n e s s ，s u c ha st h ea m o u n to fm a t e r i a li nc y s tw a l lo rc a p s u l ec o r e , 四川大学硕士学位论文 t e m p e r a t u r e ，a c i d i t y , t h et i m e so fc o m p l e xc o a c e r v a t i o n ，t h es t i r r i n gs p e e d ，t h ep e d o d o fe m u l s i f i c a t i o n ，a n dt h ea n a o u n to ff o r m a l d e h y d e ，e r e ( 3 ) a st h ea n a o u n to fe s s e n c ei sl o w e rt h a n0 5p e r c e n t ，t h ep r o c e s s i n gm o b i l i t y o f t h ec o m p o s i t ei si m p r o v e ds u b s t a n t i a l l yw i t hl i t t l ee f f e c to nt h eo v e r a l lm e c h a n i c a l p r o p e r t i e s ，f o rf r a g r a n t a b sa n da b s p cc o m p o s i t ep r e p a r e db ym i x i n g c o m p a r a t i v e l y , w i t ht h ee x c e p t i o no fs o l v e n t ，i m m e r s i o nh a s t r i v i a li n f l u e n c eo nt h e p r o p e r t i e so ff r a g r a n ta b s a n da b s p cb l e n d t h ei m p a c ts t r e n g t hi se n h a n c e dt o s o m ee x t e n tw h e nt h ep e r i o do fi m m e r s i o ni ss h o r t e rt h a n0 5h o u r , w h i l el i t t l e d e t e r i o r a t i o no fi n t e g r a t e dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e si so b s e r v e d ( 4 ) t h ef r a g r a n ta b sa n da b s p cm a t e r i a lm o d i f i e db y i m m e r s i o n o v e r c o m e st h e d i s a d v a n t a g e so ft h e 丘a g r a n tr e s i np r e p a r e db yc l a s s i c a lm e t h o d s ，f o ri n s t a n c e ，c h a n g i n gt h e f r a g r a n c ed i f f i c u l t l y , w a s t i n go fe s s e n c e ，a n di m p m r i n gt h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e sg r e a t l y t h e r e f o r e ，t h ep r e p a r a t i o n o ff r a g r a n ta b sa n da b s f cb l e n db yi m m e r s i o ni sf i tf o r i n d u s t r i a l i z e dm a n u f a c t u r ed u et oi t sc o n v e n i e n to p e r a t i o na n dv a r i o u sm e r i t s ，s u c ha sl o n g e r r e t a i n m e n to f f r a g r a n c e ，c o n v e n i e n c ef o rc h a n g i n gf r a g r a n c e ，l o w e ra m o u n to f e s s e n c ea n dl o w e r c o s t ，p u r ef r a g r a n c e ，s i t g h tv a r i a t i o n o fm e c h a n i c a lp r o p e r t i e sa n dn oe f f e c to np r o c e s s i n g m o b i l i t y k e y w o r d s ：a b sr e s i n ，p o l y c a r b o n a t e ，e s s e n c e ，e s s e n c em i c r o e a p s u l e ，a l l o y ， 四川大学硕士学位论文 1 绪论 a b s 树脂通常是指聚丁二烯橡胶与单体苯乙烯和丙烯腈的三元接枝共聚物； 般由5 0 以上的苯乙烯( s t 或s ) 、2 5 3 5 的丙烯腈( a n 或a ) 和适量的丁 二烯( b d 或b ) 组成，3 种组分各显其能，使a b s 树脂具有优良的抗冲击性、耐油 性、耐低温性、耐化学药品性、高刚蚀、机械强度和电气性能；易于加工，加 工尺寸稳定性和表面光泽性良好，容易涂装、着色，还可以进行喷镀金属、电 镀、焊接、热压和粘接等二次加工；是种用途极广泛的热塑性工程树脂【l “。 由于a b s 树脂具有无毒、无味、吸水率低等优异性能。因而被广泛用于机 械工业、汽车工业、电子电器工业、仪器仪表工业、纺织工业和建筑工业等。 其中a b s 树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和器具。然而世界各国a b s 树 脂应用结构不尽相同，各有其特点。美国a b s 树脂的最大应用领域是汽车工业， 约占总消费量的2 3 ；其次是器具，约占总消费量的2 2 ；第三大应用领域是 建材，约占总消费量的1 4 。西欧a b s 树脂的最大应用领域也是汽车工业，约 占总消费量的2 8 ；电子电器次之，约占总消费量的2 0 ；第三大应用领域是 器具，约占总消费量的1 9 。日本a b s 树脂的最大应用领域是日用杂品，约占 总消费量的3 8 ；其次是电子电器，约占总消费量的2 3 ；第三大应用领域是 通用机器，约占总消费量的2 0 ：汽车工业居第四位，约占总消费量的1 5 。 我国a b s 树脂的最大应用领域是电子电器，约占总消费量的8 0 ；汽车工业仅 约占总消费量的3 ，但今后发展潜力巨大，必将成为a b s 树脂需求的新增长点 6 - 1 3 j 。 另一方面，随着科学的进步和人们生活水平的提高，越来越多的人开始岽 尚自然和健康的生活方式。各种加香产品的蓬勃兴起不仅顺应了这趋势，也 为产品增加了美学艺术效果。科学研究证明，许多散香荆还具有镇静、杀菌、 保健等作用【m 】6 】。具也有香昧的树脂制品逐渐受人们欢迎。 散香树脂研究开始于2 0 世纪8 0 年代。美国i f f 公司( 国际香料公司) 的研 究开发始于1 9 8 0 年，1 9 8 2 年正式投入生产，其商品名称为“p o l y i f f ”。在日本， 最近室内散香剂的种类已逐年增加，并已拥有2 0 0 亿日元的销售市场。“香味薄 膜”和“飘香纸”等新型商品也在日本市场问世。 四j i i 大学硕士学位论文 国内研制香昧树脂方面取得了一些成就，如四川大学的陈志俭，刘廷华老 师等采用香精、乙烯醋酸乙烯共聚物( e v a ) 、p v c 等为主要原料，通过混炼制 得香型p v c 。该香型p v c 香味纯正，力学性能变化很小，香味能持续半年以上 【1 7 】。华北工学院的王久芬等以丙烯酸、丙烯酸正丁酯、环氧氯丙烷、p e t 树脂 切片等为主要原料制得表面具有吸油网络结构的p e t 树脂切片；再将具有吸油 网络结构的p e t 树脂切片在油溶性香精中浸没，即得到芳香p e t 树指母粒f 1 8 】。 另外东华大学的陈水林，天津纺织工学院的曹虹露在散香型纺织品方面取得了 很大成就【1 9 - 2 1 1 。 总得来说，国内外散香型树脂方面研究还不多，甚至说还很少。因此研究 高效散香树脂母料和散香树脂制品，为丰富人民生活，繁荣市场经济有着广阔 的前景。 随着a b s 应用领域不断扩展和人民生活水平的提高，对a b s 提出了更高的 要求，一些传统意义上的抗阻燃，耐冲击，耐热，耐磨，防老化等性能不能满 足社会发展的需求，如汽车内部的一些装饰件、高档的室内装修装饰件、树脂 香味工艺品、树脂香味玩具等方面要求树脂具有一定的香味和一定的保香期， 这样一来，性能优越的散香型a b s 树脂就应用而生。 目前，制备散香型树脂的方法常用的有以下几种： ( 1 ) 涂布法： 以表面活性剂为载体的香料，涂布于树脂制品上。 例：混合玫瑰香油和蔗糖双硬脂酸六乙酸醑，在5 0 以下搅拌，得透明粘 稠油状物，涂于p e 人造花朵等树脂制品上，可保香几个月。 ( 2 ) 加压渗透法： 利用压力使香料分子挤渗到树脂深部。 例：分子量约为2 0 0 0 的聚乙烯蜡( p o l y e t h y l e n ew a x ) 3 0 9 ，香菜油 ( c i t r p n a u ao i l ) l 5 9 ，在3 5 个大气压下搅拌1 5 m i n ，然后铸成2 5 9 模块， 可保香几个月。 ( 3 ) 混炼法 采用混炼树脂机械设备，在常温或升温下，将香精( 或其它有效成份) 与树 脂共混，即可制成粒、粉状、薄膜和挤出、注塑产品。本方法是制造香味树脂 最广泛的方法。 2 四川丈学硕士学位论文 例：丁二烯苯乙烯1 0 0 份；薰衣草油4 0 份；将树脂和香料共混8 个小时 以上，然后挤出成膜，所得香薄膜保香期为6 0 天以上。 上述几种方法在制备散香型树脂时各有其优缺点，这几种方法虽然操作简 单、成本低廉；但是换香难、香精用量多、浪费严重、香精对基体的性能影响 较大等因素影响了它们的推广和发展。 为了克服在制备散香型树脂中出现的上述缺点，必须对制各方法进行改进。 散香型树脂的发展方向是：不仅要使操作简单、成本低廉，而且还要使香型树 脂换香容易，香精对基体的性能影响不太，甚至没有什么影响。 现在比较倾向予通过表面处理来使香精附着在基体的表面，如果直接将香 精涂抹在其表面，香精的持久性很难保持。只有通过把香精附载在某些具有缓 释功能的物质上，然后再将该物质粘附在基体的表面上，这样不仅使香精挥发 性能持久，而且香精用量比较节省，换香也比较的容易，操作简单、成本也低 廉。而且对基体的性能也没有什么影响。 在广泛总结前人研究戏果的基础上，本论文利用混炼法和浸渍法制备散香 型a b s 和a b s p c 树脂： 其中混炼法是按比例配置a b s ( a b s p c ) 、香精、轻质碳酸钙、助剂等原料， 当原料混合均匀后，在双螺杆挤出机上迸行造粒制得香母料。再将香母料、助 剂按一定的比例添加到a b s ( a b s p c ) 中，通过双螺杆挤出机进行二次造粒，然 后再注塑锘4 样。 而浸渍法则是以香精、明胶、阿拉伯胶为主要原料，通过一定的合成方法 制得香精微胶囊。再将a b s ( a b s p c ) 制件浸没于加有定量粘合剂的香精微胶 囊乳液中，搅拌一定时间后，再保持一段时间，然后取出甩干，在某一定温度 下固化一定的时间。制得散香型a b s 和a b s f c 树脂。 本论文主要研究的目的是研究通过混炼法和浸渍法制各的散香型a b s 及其 a b s p c 合金的性能和实际应用性。评定出本文所研究的用浸溃法制备香型树脂 的可行性；使散香型a b s 除了具有普通a b s 所具备的刚度、强度、抗静电、阻 燃等优点外。还具有芬芳、抑菌、驱虫、掩盖异味、使身心舒适等优点。 本论文的主要研究内容如下： ( i ) 影响香精挥发性的因素： ( 2 ) 香精对a b s 和a b s p c 合金性能的影响，主要是力学性能和加工流动性能； 婴纠查兰婴主堂堡丝苎 ( 3 ) 影响香精微胶囊大小、微胶囊膜厚、微胶囊粒径的分布、微胶囊形状等 方面的因素； ( 4 ) 香精微胶囊溶液对a b s 和a b s p c 合金性能的影响 ( 5 ) 影响香精微胶囊挥发性的因素； ( 6 ) 散香型树腊保香期的确定； 参考文献 1 程曾越，谢培生，吴本仁等通用树脂实用技术手册，中国石化出版社，1 9 9 9 。3 9 1 2 b a s d e k i sch ，a b sp l a s t i c s n e wy o r k ；r e i n h o l dp u b l i s h i n gc o r p o r a t i o n 。1 9 6 4 ，i 3 k o e n i gjl c h e m i c a lm i c r o s t r u c t u r eo fp o l y m e rc h a i n s ，k r i e g e rm c l b o u r n e f l 1 9 9 0 4 高分子机械材料委员会，a b s 树脂，东京：中央公论事业出版杜，1 9 7 0 3 5 日本a b s 树脂工业会化学经济( 日文) ，2 0 0 0 ，4 7 ( 8 ) ：6 8 6 中本成美9 0 年代世界a b s 需求量增长5 化学经济( 日) ，2 0 0 0 。4 7 ( 4 ) ：i 0 0 7 a b sr e s i n j c h e m i c a l e n g i n e e r i n gn e w s ，2 0 0 0 ，7 8 ( 2 6 ) ：8 8 8 r e s i n s2 0 0 0 j m o d e r np l a s t i ci n t e r n a t i o n a l ，2 0 0 0 ，3 0 ( 2 ) ：7 4 9 焦宁宁。石化技术与虚用，2 0 0 0 ，i b ( 6 ) ：3 5 6 1 0 森田俊一a b s 树脂需求及预测 j ，化学经济( 日) ，1 9 9 9 ，4 6 ( 8 ) ：6 0 1 1 a b sr e s i n j e u r o p e a np l a s t i cn e w s ，1 9 9 9 ，2 6 ( 6 ) ：4 5 1 2 郑玉蓉我国 b s 树腊的供求现状和趋势，宁波化工，2 0 0 2 ，( 2 ) ：l 1 3 宋春梅我国a b s 树脂形势分析，化学工程师，2 0 0 2 ，9 0 ( 3 ) ：5 2 1 4 b u c h b a u e rg e r h a r d ，e ta 1 a r o m a t h e r a p y ：e v i d e n c ef o rs e d a t i v ee f f e c t so ft h e e s s e n t i a lo i lo fl a v e n d e ra f t e ri n h a l a t i o n b i o s c i 1 9 9 1 ，4 6 ( 1 l 1 2 ) ：1 0 6 7 1 0 7 2 1 5 k u r ts c h n a u b e l t e s s e n t i a lo i l sv i a b l ew h o l i t i cp h a r m a c e u t i c a l sf o rt h e f u t u r e 1 3 ”i n t e r n a t i o n a lc o n g r e s so ff l a v o u r s ，f r a g r a n c e s a n de s s e n t i a l 4 四川大学硕士学位论文 0 i l s 1 9 9 5 ，1 3 ( 1 0 ) ：2 6 2 8 1 1 6 a o m a t h e r a p y ：t h e s e a r c hf o r s t r e s ss o l u t i o n s g l o b a lc o s m e t i ci n d u s t r y ， 2 0 0 0 ，1 6 7 ( 7 ) ：6 6 1 7 陈志俭，赵炳钢杨宋刘廷华。香型p v c 的研制塑料工业2 0 0 3 1 1 ( 1 1 ) ：4 9 5 1 1 8 王久芬，王通，程春英芳香p e t 树脂母粒的研制，功能高分子学报，2 0 0 23 ( 1 ) ：5 9 6 2 1 9 王潮霞，陈水林芳香疗法及在纺织品上的应用， 印染2 0 0 1 。n o 8 ，4 0 4 2 2 0 刘丽雅陈水林缓释微胶囊及其在芳香保健纺织品上的应用印染，助剂。2 0 0 2 ，8 ( 4 ) ：4 2 4 4 2 1 曹虹霞，高来宝，张涛，纺织品的芳香撼理针织工业。1 9 9 8 ( 3 ) ：4 4 4 7 5 四川大学硕士学位论 文 2 实验部分 2 1 主要原料 a b s ：h i 一1 2 1 h 型( 乳液聚合) ，宁波乐金甬兴化工有限公司； p c ：1 4 1 r - 1 1 1 ，美国g b 公司； s m a ：m 1 4 ，上海事必达石化高技术公司； 茉莉香精：8 7 5 3 ，慈溪金仙香精香料有限公司； 檀香，8 7 5 5 ，慈溪金仙香精香料有限公司； 高岭土，r f o ，中国高岭土公司； 重质碳酸钙，h j c - 3 ，上海汇集新材料股份有限公司； 滑石粉，8 0 0 目，普通级，上海威呈化工有限公司； 超细轻质碳酸钙( c a c 0 3 ) ：h j c - 1 ，上海汇集新材料股份有限公司。 明胶：( 等电点4 7 ) ，成都科龙化工试剂厂； 阿拉伯胶：分析纯，进口分装，成都科龙化工试剂厂； 聚山梨酯一8 0 ( 土温一8 0 ) ：化学纯，成都光华化学试剂厂； 司班- 8 0 ：化学纯，成都科龙化工试剂厂； 硅硐母粒：l y s i o l ，成都恩立可科技有限公司。 粘合剂：k j 唧0 2 ，聚酯无纺布粘合荆，成都科杰高新技术发展有限公司； 2 2 主要设备和仪器 双螺杆挤出造粒机：q ) 2 5 ，晨光化工研究院树脂机械研究所； 高混机：s h r 2 1 0 a ，张家港大辰机械制造有限公司； 万能拉伸实验机：r g t 2 1 0 ，深圳瑞格尔实验仪器厂； 悬臂梁冲击试验机：u 3 2 4 0 ，河北承德市材料试验机厂； 熔体流动速率仪：x n r 一4 0 0 ，承德市试验机厂； 四川大学硕士学位论文 扫描电子显微镜：s - 4 5 0 型，日本日立公司。 分析天平：t g 3 2 8 b 型，上海精科天平； 电子天平：m p 5 0 2 8 b 型，上海精科天平： 烘箱：1 0 1 2 型，天津市泰斯特仪器有限公司： 数显恒温磁力搅拌器：7 8 h q g - i 型，杭州华瑞仪器有限公司 金相砂纸：无锡市港下精密砂纸厂； 2 3 试样制备 2 3 1 工艺路线 2 3 1 1 混炼法制备散香型h b s 和a b s p c 合金 ( 1 ) 混炼法制备散香型a b s ( 2 ) 混炼法制备散香型a b s p c 合金 冒一 叫 双一 搠一 一 后一 型 u 曾一曾一 3 一 四川大学硕士学位论文 2 3 1 2 浸渍法制备散香型a b s 和a b s p c 合金 ( 1 ) 浸渍法制备散香型a b s ( 2 ) 浸渍法制备散香型a d s p c 合金 8 四川大学硕士学位论文 2 3 2 样条制备 ( 1 ) 挤出造粒工艺参数 i 逗蜜 加工温度( ) l 粒料 一段 l 二段i 三段 四段五段 l 散香a b s 母粒 1 7 0 i 1 8 51 9 52 0 02 0 0 i 散香a b s p c 母粒 1 8 01 9 5 i2 0 5 2 1 02 1 0 ( 2 ) 注塑成型工艺参数 l 逗蜜和压力 ) j n t 温度( )注射压力( m p a ) 粒料 一段二段三段 l 散香a b s 试样 1 8 52 0 02 0 53 5 i 散香a b s p c 试样 1 9 52 1 52 2 53 5 2 4 性能测试 拉伸强度：按g b t1 0 4 0 1 9 9 2 进行测试，试样为i 型标准样条； 缺1 2 1 冲击强度：按g b t 1 8 4 3 1 9 9 6 进行测试，取样条为6 5r l l r l l 1 0 n l m x 4r r l l n ，铣a 型缺口。缺口深度为2t i l r n 0 1 2 i m ； 熔体流动指数：g b t3 6 8 2 2 0 0 0 ，2 0 0 = ( 2 x5k g ；( a b s ) 熔体流动指数：g b t3 6 8 2 2 0 0 0 ，2 5 0 x2 1 6k g ；( a b s p c ) 香母料的挥发性：用精度达0 0 0 1g 的分析天平对香母料挥发后的质量进行 定期称量。 结构形态：以日立公司的s - 4 5 0 型扫描电子显微镜观察香精微胶囊、散香 型a b s 、散香型a b s , t p c 的微观结构及其香精、香精微胶囊分别在基体里面和 表面的分布情形。观察内部微观结构的试样用液氮脆断，然后真空喷金。 四川大学硕士学位论文 3 实验结果与讨论 3 1 混炼法制备散香型a b s 及a b s p c 合金及其性能研究 3 1 1 制备原理 高效散香母料由基体、香精、添加剂三个部分组成。通过一定的配方和加 工工艺，使香精组份均匀地分散在特定基体中并制成分散性非湿润型颗粒。 树脂是高分子聚合物，具有分子大、分子间距宽的特点；含有极性基团， 对香精有一定的结合力。这就有利于用物理方法或化学方法使香精( 或其它有效 成份) 的分子渗透到树脂的分子中间，香精被树脂分子包围后，只能均匀地缓慢 地释放到大气中来从而达到延长放香的目的。根据配方和制造工艺不同，分 为散发型室内散香剂用香味母料和树脂制品加香用香味树脂母料两种。前者可 直接使用于香味器，香味释放性好、香味纯正、幽雅：后者与树腊有较好的相 容性，能适用于很多树脂制品的加香【l 卅。 3 1 2 增香机理 混炼法制备的散香型树脂的增香机理是溶解于固体树脂中的低分子增香剂 向外渗透、扩散的过程。在散香树脂的成型加工中，增香剂与高聚物形成结构 紧密的多相体，由于低分子的易渗透、挥发性，树脂中的增香荆由高浓度向低 浓度扩散，再从树脂表面挥发到环境中去，散发出香气味卯。 3 1 3 香精的选择 3 1 3 1 香精 香精是由主香剂、协调剂、变调剂、定香剂等四种类型的香料组成。每种 类型的香料又包括很多种香料，香精的组成成分比较复杂。如表3 1 和表3 2 1 0 四j ij 大学硕士学位论 文 所示的茉莉花香精和檀香香精的组成。 香精组成类型香料 主香剂 芳樟醇、乙酸叶醇酯、乙酸桂酯、乙酸苄酯、乙酸苯乙酯、乙酸芳樟酯、 乙酸对甲酚酯、邻氨基苯甲酸甲酯、茉莉酮酸甲酯、二氢荣莉酮酸甲酪、 小花莉净油、大花荣莉净油、玳玳花油、玳玳叶油、白兰花油、白兰叶油、 苦橙叶油、依兰油、树兰油 协调剂 苄醇、苯乙醇、o 一戊基桂醇、香茅醇、香叶醇、橙花醇、玫瑰醇、松油 醇，金合欢酵、橙花叔醇、二氢月柱烯醇、 变调剂 庚酵、辛醇、桂醇、癸醛、苯乙醛、铃兰醛、新铃兰醛、柑青醛、茵香醛、 洋荣莉醛、紫罗兰酮、丁香酚、对甲酚甲醚、异丁香酚甲醚、二甲基苯 乙基原醇乙酸酯、甜橙油。 定香剂苄酵、桂酵、洋莱莉醛、甲基荼基甲酮、苯乙酸、合成麝香、天然麝香、 灵猫香膏、吐鲁香膏、苏台香膏、安息香膏、乳香香霄。 衷3 - 2 檀香香精的组成 香精组成类型 香料 主香剂檀香醇、檀香醚、檀香烯、合成檀香2 1 0 ( 环戊烯衍生物) 、合成檀香2 0 8 ( t 烯醇衍生物) 、柏木油、檀香油。 协调剂柏木醇、岩兰革酵、香叶醇、香茅醇、玫瑰醇、乙酸檀香酯、丁酸檀香酯、 香叶油、岩兰草油、卡南加油、广霍香油、脂檀油。 变调剂 桂醇、松油醇、茴香醛、b 一紫罗兰酮、甲基紫罗兰酮、丁二酮、异长叶 烷酮、茴香脑、龙脑、丁香酚、异丁香酚、二甲基代对苯二酚、甲基柏木 醚、乙酰基柏木烯、香豆素、柠檬油、芜奠籽油、簟衣草油、丁香油、。 定香剂乙酸柏木醢、二甲苯麝香、酮麝香、昆仑麝香、橡苔漫膏、秘鲁香树脂、 苏合香树脂。 3 1 ，3 2 香精的选择 香精是高效香味树月旨母料的主要组成部分。香精品种不周，则有不同的耐 热性和与树脂的相容性，因此选择适当的香精是制备香味树脂母料的重要关键。 编 香精损耗率( ) 号香精品种7 天 1 4 天2 i 天2 8 天 ( 1 6 8 h ) ( 3 3 6 h )( 6 0 4 h )( 6 t 2 h ) l檀香玫瑰 1 3 0 41 4 ，8 31 5 9 01 6 8 8 2 荣莉花香精 1 7 6 7 1 8 7 21 9 1 31 9 5 5 3 玫瑰香油 1 6 3 21 8 3 2 1 8 9 41 9 6 l 4 腊梅香油 1 6 4 51 8 5 2 1 9 4 42 0 2 7 5 水果香精 1 7 4 11 9 8 l 2 0 5 82 1 6 6 6 熏农草油 1 8 6 l2 0 3 l2 0 9 5 2 1 6 1 四川i 大学硕士学位论文 从表3 - 3 试验结果可以看出，自上至下香精挥发度逐渐增大，与基体树脂 的结合力逐渐减少。作为室内散香荆，应尽量选择挥发度高与基体结合力弱的 香精。 而用于树脂制品的加香，增香剂常温下多数为液体状态，其沸点在1 0 0 c 左 右，挥发性很强。而常用树脂如a b s 的成型加工温度均在2 0 0 c 以上，将一般 增香剂用于加工中，由于高温势必造成损失严重、散香树脂质量差。因此，必 须选择沸点较高、耐温性能好、不易与树脂及其他助剂起反应、用量少、无毒 性、且与基材树脂的基团有近似结构的香精，以增强与树脂的共混性能，提高 散香树脂质量和延长香气味的停留时间。 由于香精是由很多种主香剂、协调剂、变调剂、定香剂组成。各种组成成 分的熔沸点也不一样，导致香精的熔沸点没有一个确定的值，而是一个范围。 表3 - 4 大花菜莉番辕配方 组成成分份数组成成分份数组成成分份数 乙酸苄酯 3 2 羟基香茅醇 5 依兰油 4 乙酸芳樟酯 7 5 戊基桂醛二苯乙缩醛 6 树兰油 l 苄醇 1 6 戊基桂醛曳馥基 2 乙酸对甲酚酯 2 芳樟醇 7 5 甲基紫罗兰酮 l 苯甲酸苄酗 l 苯己醇 5 松油醇 0 5 吲哚( 】0 ) 4 大花荣莉挣油 5 丁香酚 0 5 表3 - 5 檀香型香精配方 组成成分份数组成成分份数组成成分份数 檀香油 4 0 苏舍香树脂 2 丁酸檀香酯 5 脂檀油 1 0 秘鲁香树脂 2 甲基紫罗兰酮 5 广藿香油 3 檀香酵 1 0 丁香酚 4 葛蒲油 3 乙酸檀香酯 1 0 昆仑麝香 6 表3 - 4 和表3 5 是荣莉花香精和檀香香精的组成配方，荣莉花的主要组成成 分是乙酸苄酯和苄醇，它们的沸点分别是2 1 5 ，2 0 5 ；檀香香精的主要组成 成分是檀香油和檀香醇，它们的沸点分别是3 0 0 1 2 、3 0 2 ； 以上数据表明：荣莉花香精和檀香香精中的主要组成成分的沸点都在2 0 0 以上，耐热性好；并且作为低分子增香剂的茉莉花香精和檀香香精与含有强 极性基团的a b s ( 或a b s p c ) 有一定的相容性；而且茉莉花香精和檀香香精 四川大学硕士学位论文 香味纯正，深受人们喜爱，故本文采用了综合性能较好的茉莉花香精和檀香香 精来制备散香型树脂。 3 1 4 填料的选择 由于香精是液体，与a b s ( 或a b s p c ) 间的加工性能较差。为了改善香 精与a b s ( 或a b s p c ) 间的加工性能，故需在加工过程添加填料。同时，填 料的加入对香精的挥发有一定的缓释作用。 不同的填料对香精的吸附存在着差异，不同的香精对填料的吸附用量也不 尽相同。分别选用了高岭土、轻质碳酸钙、重质碳酸钙和滑石粉作为香精的吸 附剂，并对吸附相同质量香精所需填料的质量进行了称量，以确定填料吸附香 精能力的差异，如表3 - 6 所示。 表3 - 6 不同填料对香精吸附效果的影响 l 填料 滑石粉重质碳酸钙 高岭土轻质碳酸钙 香精( g ) ( g )( g )( g ) l 茉莉花香精 3 53 0 2 82 8 ( 1 0 9 ) 檀香香精 3 2 2 82 52 5 ( 1 0 9 ) 以上实验结果表明，相同质量的檀香香精比茉莉花香精所需的吸附剂要少； 滑石粉对香精的吸附效果最差，重质c a c 0 3 次之，超细轻质c a c 0 3 和高岭土最 佳。但高岭土作为吸附剂时易团聚成大块，给加工带来困难。故本文以超细轻 质c a c 0 3 作为香精的吸附剂。 3 1 5 散香母料中香精挥发性能的影响因素 散香母料中香精的挥发性能取决于很多方面，其主要影响因素是香精本身 的性质、香精和a b s ( 或a b s p c ) 基体间的相容性、加工工艺以及外部环境 等。 四j i 大学硕士学位论 文 3 1 5 1 香精本身的性质 香精本身性质决定了香精的挥发活性，香精的挥发活性是香精挥发性能最 重要的指标，香精的挥发活性主要与香精的熔点和沸点相关，熔点和沸点越低， 其挥发活性越高。由于茉莉花香精和檀香香精的组成成分较为复杂，而且各个 组成成分的熔点和沸点差别都较大，因而确定两种香精的熔沸点很难，熔沸点 是一个大致的范围。如：茉莉花香精中的苄醇、乙酸苄醅( 乙酸肉桂醅) 熔点 分别为：1 5 5 c 、1 1 4 ；沸点分别为2 0 5 、2 1 5 ；而檀香香精中的檀香油 和檀香醇的熔点、沸点均高于荣莉花香精中的苄醇、乙酸苄酯的熔点、沸点。 总的来说，荣莉花香精的熔点和沸点都比檀香的低。 芝 碍 鞭 睦 删 蜒 1 0 0 o o 蒋9 8 o o 螺 毯 卷9 6 o o 1 4 3 04 05 06 07 0 时间，舶i n ( b ) 四川大学硕士学位论文 1 0 0 女9 8 霎9 6 喾9 4 惶9 2 9 0 0 1 02 03 04 05 06 07 0 时问m i n ( c ) o 一茉莉花香精；一檀香香精； 8 8 0 c ：b 1 0 0 ：b 一1 2 0 图3 - i不同香精在不同温度下的质量保持辜 如图3 1 所示，茉莉花香精在8 0 ，1 0 0 c ，1 2 0 下的挥发性能比同等条 件下的檀香挥发性能好，如图3 - 1a ，b ，c 所示，挥发6 0 分后，在温度8 0 下， 茉莉花香精的质量保持率从1 0 0 下降到9 6 9 5 ，而檀香却下降到9 7 2 5 ；在温度 i 0 0 下，茉莉花香精的质量保持率从1 0 0 下降到9 4 6 ，而檀香却下降到9 5 4 5 ； 在温度1 2 0 c 下，茉莉花香精的质量保持率从1 0 0 下降到9 1 6 ，而檀香却下降到 9 3 5 5 。 以上实验结果表明：在温度、压力等相同条件下，茉莉花香精的挥发性能 优于檀香的挥发性能。 3 1 5 2 香精和f i b s ( 或 b s p c ) 基体间的相容性 香精和a b s ( 或a b s p c ) 基体之间的相容性也是影响香精挥发性能的重要 因素。下面就从表征相容性性能的几个方面