[發明專利]一種有機硅改性聚丙烯化合物、制備方法及在熔噴料中的應用

在審

• 申請號: 202011084661.9
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN114316146A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 楊建強
• 申請（專利權）人: 楊建強
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F230/08;C08K5/134;C08K5/526;D01F6/44;D01F1/10;D04H1/4291;D04H3/007;A41D31/14;A41D31/04;A41D13/11
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

本發明涉及一種有機硅改性聚丙烯化合物、制備方法及在熔噴料中的應用。本發明在聚丙烯降解過程加入適量含乙烯基的硅烷或硅氧烷，它會和降解過程中產生的自由基片段反應，或者乙烯基有機硅化合物在引發劑的作用下產生自由基，和聚丙烯分子或小分子量自由基片段反應，使乙烯基硅烷或硅氧烷接枝到聚丙烯分子鏈，這個過程和聚丙烯的降解同時發生。以接枝有機硅單體的聚丙烯熔噴料，做成的熔噴布、過濾材料。顯示極好的柔韌性、絲滑的手感，過濾材料，表現出良好的透氣性，透氣阻力大大減小，同時，還具有良好的疏水性。

技術領域

本發明屬于有機硅改性聚合物領域，特別涉及使用乙烯基封端的有機硅化合物接枝聚丙烯化合物、制備方法及在噴熔料中的應用。

背景技術

聚丙烯是一種重要的高分子化合物。高熔融指數的聚丙烯，經常作為噴熔料用于制備熔噴無紡布，由于熔噴成纖過程中聚丙烯熔體受到高速氣流噴吹牽伸而形成直徑為幾微米的超細纖維，因此具有良好的阻隔過濾性、透氣性、吸油性，廣泛應用于醫療防護、衛生潔材、吸油材料、隔熱吸音材料、電池隔板等領域。

現有技術中制備聚丙烯熔噴無紡布都要求聚丙烯具有極高的熔融指數(≥500g/10min)，常用的聚丙烯熔噴料制備工藝通常采用反應擠出控制降解的方法，來獲得高熔融指數聚丙烯。這種反應擠出方法生產成本低，熔指精確可調，在現有熔噴無紡布生產中應用較多。

由于聚丙烯熔噴料在噴熔過程中遇到阻力太大，導致吐絲不勻、堵孔等。同時聚丙烯噴熔料制成的熔噴布，透氣阻力較大，特別是在增加中間層以提高過濾效果時，造成氣阻太大，使佩戴者呼吸困難。

關于聚丙烯熔噴材料由諸多專利文件報道，例如：中國專利文件CN111410913 A報道一種熔噴聚丙烯組合物及其制備方法和應用。該熔噴聚丙烯組合物由聚丙烯樹脂90-99份、成纖調節母粒0.5-10份、自由基引發劑0.1-1份，其中成纖調節母粒按重量份計包括組分聚丙烯樹脂30-90份、超支化締合聚合物5-35份、界面阻隔劑5-35份組成。由其制備的熔噴無紡布纖維具有均勻的直徑，良好的手感和蓬松度。美國3M創新有限公司申請的中國專利文件CN103747951 A報道，一種包含聚二有機硅-聚酰亞胺共聚物的可噴熔料形成的微纖維，和其他可熔融加工形成的微纖維共同組成過濾材料的制備方法。

也有在高分子材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等加工過程中，加入硅油作為潤滑劑或脫模劑使用的報道，但是由于硅油和高分子材料的不相容性，硅油容易在制品表面析出。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種有機硅改性聚丙烯化合物、制備方法及在熔噴料中的應用。本發明研究熔融降解聚丙烯及其后續的熔噴無紡布制備過程中發現，在降解聚丙烯的過程中，接枝某些有機硅單體或低分子量的聚硅氧烷，可以大大降低其制備的過濾材料的氣體阻力。而且，熔噴過程順利，成絲均勻，材料表面手感絲滑。

本發明制備并優選了若干含乙烯基有機硅單體和低分子量的乙烯基單封端的聚硅氧烷。同時調整聚丙烯自由基引發擠出降解的操作條件，在獲得合格熔融指數的降解聚丙烯的情況下，同時完成對聚丙烯的接枝反應。獲得了性能優異的聚丙烯熔噴料。用其制備的熔噴無紡布，經過測試，表現出極好的透氣性，良好的手感，濾效還略有提高。

本發明的技術方案如下：

一種有機硅改性聚丙烯化合物，由有機硅化合物通過化學反應接枝改性聚丙烯得到；所述的有機硅化合物具有式(I)或式(II)所示結構；

式(I)，

式(II)；

式(I)中：R為H或C1-C7的烷基；R₁、R₂、R₃為H或C1-C5的烷基，或苯基或取代苯基或三甲基硅氧烷基；