[發明專利]一種高過濾性的聚丙烯熔噴無紡布駐極母粒材料的制備方法

在審

• 申請號: 202011468716.6
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112480542A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 蔡雄雄
• 申請（專利權）人: 廣東京兆工程塑料有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/16;C08K3/22;C08K9/06;C08K3/36;C08K13/06;C08J3/22
• 代理公司: 東莞卓為知識產權代理事務所(普通合伙) 44429
• 代理人: 齊海迪

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種高過濾性的聚丙烯熔噴無紡布駐極母粒材料的制備方法。由以下重量份的原料經熔融擠出造粒制備而成：聚丙烯60?90份，駐極粉10?40份，抗氧劑0.2?0.6份以及潤滑劑0.2?0.6份，所述聚丙烯為均聚聚丙烯和ZnO改性共聚聚丙烯以質量比為1：（1?3）的混合物。該制備方法簡單易操作，用該母粒制備的無紡布具有高過濾性、小的空氣阻力和良好的抑菌性能。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種高過濾性的聚丙烯熔噴無紡布駐極母粒材料的制備方法。

背景技術

研究顯示，空氣中由污染造成的顆粒物尤其是空氣動力學當量小于等于0.3微米的顆粒物粒徑小,且富含有毒有害物質。這些顆粒物在空氣中能長時間停留，極易被人吸收進入身體從而引起引發呼吸系統疾病、傷肺、致癌、心血管疾病、生殖系統、胎兒發育等疾病。因此，在空氣凈化領域,人們越來越重視開發可以吸附這些顆粒物的材料。目前，極化后可以吸附這些顆粒物的高分子材料成為研究熱點。通過駐極處理的熔噴聚丙烯纖維濾料由于表面帶有電荷，具有吸附空氣中污染顆粒的作用。熔噴聚丙烯纖維濾料已大量應用于空氣凈化及醫療衛生行業，如用作空調濾網、醫用防護口罩和防塵口罩等。但現有技術直接對熔噴聚丙烯纖維進行駐極處理，需要較高的駐極電壓(高達300kV),且存在駐極處理后的熔噴聚丙烯纖維過濾效率低、阻力大等缺陷。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種高過濾性的聚丙烯熔噴無紡布駐極母粒材料的制備方法，該制備方法簡單易操作，用該母粒制備的無紡布具有高過濾性、小的空氣阻力和良好的抑菌性能。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種高過濾性的聚丙烯熔噴無紡布駐極母粒材料的制備方法，由以下重量份的原料經熔融擠出造粒制備而成：聚丙烯60-90份，駐極粉10-40份，抗氧劑0.2-0.6份以及潤滑劑0.2-0.6份，所述聚丙烯為均聚聚丙烯和納米ZnO改性共聚聚丙烯以質量比為1：（1-3）的混合物，所述納米ZnO改性共聚聚丙烯由如下步驟制備而成，（1）將納米 ZnO加入到 95% 乙醇中超聲分散 30 min，將硅烷偶聯劑加入到水-乙醇混合溶液中，在 60 ℃下預水解 1 h，將預水解的混合溶液逐滴加入到分散有納米ZnO的乙醇溶液中，在 75 ℃ 條件下，攪拌反應 1 h，抽濾，洗滌，抽提真空干燥后得到Si-ZnO；（2）將Si-ZnO和共聚聚丙烯，在 170 ℃和50 r/min條件下，密煉 7 min，得到納米ZnO改性共聚聚丙烯。

本發明將用硅烷偶聯劑改性后的納米ZnO加入到共聚聚丙烯中制備成納米ZnO改性共聚聚丙烯能有效殺死大腸桿菌和金黃色葡萄球菌，且納米ZnO在共聚聚丙烯中均勻分布，使得材料的性質穩定。使用均聚聚丙烯和納米ZnO改性共聚聚丙烯以質量比為1：（1-3）的混合物復配作為原材料使得制備的駐極母粒均一性好，且用此制備的無紡布不僅有良好的抑菌性，耐熱性和低溫韌性，而且易降解，環保性能好。通過與駐極粉復配制備的駐極母粒生產的無紡布表面帶有電荷，能很好的吸附空氣中污染顆粒。

本發明公布的方法簡單，易操作，適合大規模生產。采用將預水解的混合溶液逐滴加入到分散有納米ZnO 的乙醇溶液中，使得制備的Si-ZnO中Si均勻分布，制備Si-ZnO分散性好。利用才Si-ZnO改性共聚聚丙烯，得到的納米ZnO改性共聚聚丙烯抑菌性能好。

進一步的，所述步驟（2）中的共聚聚丙烯為乙烯含量為4％的乙烯-丙烯共聚物，重均分子量在50萬以上，熔融指數低于0.5g/10min。

本發明中的采用乙烯含量為4％的乙烯-丙烯共聚物，重均分子量在50萬以上，熔融指數低于0.5g/10min的共聚聚丙烯使得制備的母粒耐熱性和低溫韌性佳且產品純度高。

進一步的，步驟（1）中所述硅烷偶聯劑為N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

本發明中采用N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，使得ZnO中Si含量多且改性后的ZnO分散性好。