[發明專利]一種駐極母粒及其制備方法

在審

• 申請號: 202310183752.5
• 申請日: 2023-03-01
• 公開（公告）號: CN116041858A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 王耀偉;郎賢忠;袁文博;柴曉飛;趙明雷;趙永臣
• 申請（專利權）人: 山東京博石油化工有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L79/04;C08L51/06;C08K5/098;C08K5/3475;C08K5/3492;C08K5/3435;C08K3/26;C08K3/38;C08K3/36;C08J3/22;D01F1/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉

本發明提供了一種駐極母粒，其包括聚丙烯樹脂、主駐極劑、納米粒子輔助駐極劑、相容劑、偶聯劑、粉體預處理劑、增韌劑、潤滑劑和抗氧劑。本申請還提供了駐極母粒的制備方法。本申請提供的駐極母粒以硬脂酸鹽與協效組分復配作為主駐極劑，無機納米粒子作為增效輔助駐極劑，新型駐極劑體系的引入，使口罩熔噴布同時獲得高濾效和低氣阻的優異性能；通過引入粉體預處理劑，避免無機納米粒子在共混過程中的粉塵污染、提升分散效果同時可提高納米無機粉體的添加量。試驗顯示，本申請提供的駐極母粒應用的熔噴布中可獲得濾效97％，氣阻低于17Pa的優質產品。

技術領域

本發明涉及高分子材料加工技術領域，尤其涉及一種駐極母粒及其制備方法。

背景技術

熔噴無紡布是一種超細靜電纖維布，通常由超高熔指微米級聚丙烯纖維經過靜電駐極處理，以獲得長期的靜電保持性能。熔噴無紡布病毒阻隔性的原理是當含有病毒的飛沫靠近熔噴無紡布后，會被靜電吸附在無紡布表面無法透過。

駐極處理是熔噴布獲得靜電吸附性能的核心工序，主流的駐極工藝有電駐極和水駐極兩種。其中水駐極工藝可以同時滿足高濾效(99％+)和低克重是(20-35)g/m²，是目前生產高端熔噴布的主要工藝選擇。但是，水駐極工藝熔噴布也存在一些缺陷，水駐極熔噴布經過駐極后是用烘爐烘干的，在這個處理過程中，工藝穩定性要求較高，否則容易烘得不完全干且烘干工序導致單機產量相對較低；而如果烘得過干，會使熔噴布變硬不適合塑型，導致做特殊形狀口罩時易出現的次品率過高的情況；另外使用水駐極熔噴布做的口罩在存放時更容易變色與發霉。

相比之下，傳統熔噴布使用的是電暈駐極，其表現出的穩定性和綜合效益明顯較強，因而是普通醫療口罩和部分低端N95口罩熔噴布首選的生產工藝。電暈駐極熔噴布的生產過程為：將聚丙烯、駐極母粒和助劑經過計量、混合后，進入擠出機加熱為熔體，經過過濾器去除雜質后進入計量泵計量加壓，形成壓力、流量穩定和分布均勻的熔體，然后經熔體通道均勻分布至熔噴頭，由分布在噴絲板兩側的高溫牽引氣流對著從熔噴頭噴出的熔體噴射，熔體在這種高溫、高速氣流的作用下被拉伸成線密度為1～5μm的細絲，同時，這些纖細的纖維絲被拉伸氣流拉斷為40～70mm的短纖維；而后短纖維經噴絲機頭下方的冷吹風冷卻后，以很高的速率噴射到帶有負壓的纖維收集裝置，主要是凝網簾或成網滾筒，形成一張連續的纖維網；纖維網經過電暈裝置進行駐極處理，最后牽引、收卷。

駐極母粒是口罩用熔噴布配方的核心組分，是熔噴布靜電獲取和駐留性能的主要來源。目前中國已成為全球最主要的口罩制造國和出口國，相應的我國對熔噴布設備、配方、工藝的研究不斷深入，其中駐極母粒的生產技術已取得長足的進步。

中國專利CN114277507A介紹了一種使用含硅和氟化物的駐極母粒生產熔噴布的工藝方案，通過含硅和氟化物的引入，可提高熔噴纖維表面的粗糙度，在這些材料與聚丙烯結合處能產生更多的缺陷，且具有較高的束縛電子的能力，有效增加機體能阱，可提高材料的駐極效果，從而提高過濾率。但并未涉及對熔噴布氣阻這一核心性能的研究。中國專利CN114806009A介紹了一種使用使用含氟化合物作為主駐極劑，硬脂酸鹽作為輔助駐極劑的駐極母粒工藝方案，主駐極劑、輔駐助劑在與復合光穩定劑配合使用時熔噴駐極體對鹽性和油性的過濾效率均大于99％，且高溫老化后過濾效率均大于95％。該專利同樣未涉及對熔噴布氣阻的研究。PCT專利WO2022000939A1介紹了一種以納米二氧化硅和納米電氣石作為駐極劑的駐極母粒工藝方案，該配方可獲得低氣阻熔噴布，但產品的濾效不突出。

由此可見，當前行業內電駐極母粒的研究雖然在濾效或氣阻等單向性能上獲得了突破性進展，但仍缺乏同時保證兩種性能皆達到優異水平的全面型電駐極母粒產品。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種兼具濾效和氣阻的電駐極母粒。

有鑒于此，本申請提供了一種駐極母粒，由以下原料制備得到：