[發明專利]一種熔噴駐極體聚合物過濾材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011181411.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112275031B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 葉善明;林閃光;金艷;劉珍珠;龐濤
• 申請（專利權）人: 浙江派菲特新材料科技有限公司
• 主分類號: B01D39/08
• 分類號: B01D39/08;D04H1/56;D04H1/541
• 代理公司: 寧波知坤專利代理事務所(特殊普通合伙) 33312
• 代理人: 李小偉

本發明公開了一種熔噴駐極體聚合物過濾材料的制備方法，包括以下步驟：S1：稱取一定量的聚丙烯、有機過氧化物、三嗪衍生物和抑菌劑，混合均勻后擠出改性反應，得到改性聚丙烯母粒；S2：將改性聚丙烯母粒、聚四氟乙烯母粒、聚丙烯母粒和聚丙烯接枝馬來酸酐混合均勻，加熱熔融后，熔體經噴絲板噴出；S3：利用流化后的改性納米活性炭顆粒作為牽引氣流對熔體進行同步噴射拉伸，并在此過程中施加磁場，使得改性納米活性炭顆粒濃度由中心向兩側呈梯度變化；電暈放電、冷卻收卷得到本發明的過濾材料。本發明制備的過濾材料，兼具有聚丙烯和聚四氟乙烯材料的優異特性，并具有高效過濾和抑菌性能，滿足熔噴布等過濾材料長期嚴苛環境的使用要求。

技術領域

本發明涉及熔噴布的技術領域，尤其涉及一種熔噴駐極體聚合物過濾材料的制備方法。

背景技術

隨著人們對個人健康安全的日益重視，人們已越來越習慣于佩戴用于個人防護的口罩。口罩按其使用場合的要求不同分為多種類型，包括醫用口罩及N95口罩。醫用口罩及N95口罩通常是由紡粘層、熔噴層和紡粘層構成的，現有熔噴層采用的常規聚丙烯熔噴布材料，該聚合物材料在強外電場等因素作用下，極化并能永久保持極化狀態，稱為駐極體聚合物。現有熔噴布過濾材料大部分僅由聚丙烯聚合物制備得到，未經改性處理或復合其他功能物質協同進行過濾處理，其無法保證長期高效的過濾效果，通常使用幾個小時后即丟棄，造成了資源的嚴重浪費。同時在強電場充電后的熔噴布過濾材料，其表面電荷可停留一段時間，起到過濾病毒、細菌和顆粒物等作用，但是隨著熔噴布的逐漸失效，其對病毒、細菌的抑制效果逐漸減少，無法保持長期的抑菌效果。

由鑒于此，亟需提供一種熔噴駐極體聚合物過濾材料，以滿足長期惡劣環境下熔噴布過濾材料的使用需求。

發明內容

鑒于以上現有技術的不足之處，本發明的一個目的在于提供一種熔噴駐極體聚合物過濾材料的制備方法，以解決現有熔噴布過濾材料無法長期抑菌、過濾效果分布不均等問題。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案為：

一種熔噴駐極體聚合物過濾材料的制備方法，其包括以下步驟：

S1：按重量份計，稱取100份聚丙烯、0.05～0.5份有機過氧化物、15～25份三嗪衍生物和10～20份抑菌劑，加入高混機中，高速攪拌混合均勻后，通過擠出機進行改性反應擠出，得到改性聚丙烯母粒；

S2：將步驟S1得到的改性聚丙烯母粒、聚四氟乙烯母粒、聚丙烯母粒和聚丙烯接枝馬來酸酐混合均勻，加熱熔融后，熔體經噴絲板噴出；

S3：利用高溫加壓空氣對改性納米活性炭顆粒進行高速流化，然后作為牽引氣流由噴絲板一側對步驟S2噴出的熔體進行同步噴射拉伸，并在此過程中施加磁場，使得改性納米活性炭顆粒濃度由中心向兩側呈梯度變化；所述熔體逐漸冷卻過程中采用電暈放電，收卷得到所述熔噴駐極體聚合物過濾材料。

優選地，所述三嗪衍生物為6-烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4-二胺、4,6-二(烯丙氧基)-N-丁基-1,3,5-三嗪-2-胺、4,6-二烯丙氧基-N-辛基-1,3,5-三嗪-2-胺、2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪中的至少一種。三嗪官能團的引入，使制備得到的熔噴布不僅進一步提高了熔噴布的耐熱和耐老化性能，同時為熔噴布提供了更多電子受體的活性位點，進而進一步提高熔噴布的靜電吸附性能，使其具備高效過濾的性能。

優選地，所述抑菌劑如化學式I所示：

式中：R為丙基-N,N,N-三甲基氯化銨。

本發明采用的抑菌劑以籠型聚倍半硅氧烷為主體結構，Si原子上接枝有一個含有烯烴官能團和多個帶正電荷活性位點的季銨鹽，烯烴雙鍵參與聚丙烯的交聯改性反應，帶正電荷活性位點的季銨鹽，可與細菌表面的蛋白質相互作用，抑制細菌從外界攝入營養物質，因而在聚丙烯中引入該抑菌劑制成熔噴布后，可有效提高熔噴布的抗菌能力。