一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料及其制备方法和应用。本发明专利技术的长效熔喷聚丙烯驻极体材料，包括如下按重量份计算的组分：聚丙烯树脂65～95份；复配型驻极剂10～45份；润滑剂0.1～2份；抗氧剂0.01～0.3份；其中，所述复配型驻极剂为硬脂酸盐和氟类聚合物的组合，硬脂酸盐与氟类聚合物的重量比为2:3～6:1；所述氟类聚合物的重均分子量为2000～10000。本发明专利技术通过硬脂酸盐和特定分子量的氟类聚合物复配作为驻极剂，可以提高材料在高温高湿条件下的驻极耐久性，保证过滤效率无明显衰减。

【技术实现步骤摘要】
一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料及其制备方法和应用。
技术介绍
通过驻极处理的熔喷无纺布由于带有电荷，具有吸附空气中病毒、污染颗粒的作用，目前已大量应用于医用防护口罩和防尘口罩等呼吸防护用品中。聚丙烯驻极体材料是制备熔喷无纺布的关键原料，聚丙烯驻极体材料的驻极效果对熔喷无纺布的过滤效率有着重要的影响，为了提高熔喷无纺布的过滤效率，在生产聚丙烯驻极体材料过程中常添加驻极剂来提高驻极效果。专利CN1718910A公开了采用添加电气石来提高驻极效果，专利US6858551B1则公开了采用钛酸钡来提高驻极效果；专利CN109354767A公开了采用有机的天然蜡、松香、有机玻璃、N,N'-乙撑双硬脂酰胺、乙撑双油酸酰胺来做驻极剂；3M创新有限公司近年来采用有机驻极剂来提升驻极效果，如酯取代和酰胺取代的三苯胺基三嗪化合物(专利CN101896657A)、N-取代氨基碳环芳香烃(专利CN102046871A)；芳氨基取代的苯甲酸(专利CN105120978A)等。但是目前采用这些现有技术得到的聚丙烯驻极材料在高温高湿环境下会出现明显的电荷衰减，导致驻极耐久性较差，从而降低过滤效率。因此，需要提供一种在高温高湿环境下仍具有长久的驻极效果的驻极体材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术中聚丙烯驻极材料在高温高湿环境下会出现明显的电荷衰减，导致驻极耐久性较差，从而降低过滤效率的缺陷，提供一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料。本专利技术通过硬脂酸盐和特定分子量的氟类聚合物复配作为驻极剂，可以提高材料在高温高湿条件下的驻极耐久性，保证过滤效率无明显衰减。本专利技术的另一目的在于，提供所述长效熔喷聚丙烯驻极体材料的制备方法。本专利技术的另一目的在于，提供所述长效熔喷聚丙烯驻极体材料在制备中的应用。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料，包括如下按重量份计算的组分：其中，所述复配型驻极剂为硬脂酸盐和氟类聚合物的组合，硬脂酸盐与氟类聚合物的重量比为2:3～6:1；所述氟类聚合物的重均分子量为2000～10000。本专利技术的专利技术人通过总结大量的实验结果发现，当硬脂酸盐作为驻极剂时，添加氟类聚合物够增强聚丙烯驻极材料在高温高湿条件下的驻极耐久性。在此基础上，专利技术人发现选择合适分子量的氟类聚合物，可以提高材料在高温高湿条件下的驻极耐久性，保证过滤效率无明显衰减。这可能是由于合适的分子量可以保证氟类聚合物在聚丙烯树脂中具有较好的流动性，相容性好，分散均匀，与硬脂酸盐协同作用，有利于增强表面电荷的吸收和转移能力，并且能够为电荷在材料表面和内部之间长久的传递提供有利的通道，进而能够保持长久的驻极效果。优选地，所述聚丙烯树脂在温度230℃、负荷2.16kg条件下的熔融指数为800～1800g/10min。选择合适的熔融指数的聚丙烯树脂，有利于增加加工过程中各组分之间的相容性。进一步优选地，所述聚丙烯树脂在温度230℃、负荷2.16kg条件下的熔融指数为1100～1300g/10min。优选地，所述氟类聚合物的重均分子量为4000～6000。优选地，所述氟类聚合物为聚四氟乙烯或四氟乙烯/六氟乙烯共聚物中的一种或几种的组合。进一步优选地，所述氟类聚合物为聚四氟乙烯。所述聚四氟乙烯为由大分子聚四氟乙烯经X射线辐射降解得到，X射线打断的氟化物分子链段会引入更多的缺电子基团，有利于增强表面电荷的吸收和转移能力，并且能够为电荷在材料表面和内部之间长久的传递提供有利的通道，进而能够保持长久的驻极效果。优选地，所述硬脂酸盐为硬脂酸锂、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锌、二硬脂酸铝中的一种或几种的组合。硬脂酸盐与氟类聚合物的比例也是影响材料驻极性能的关键因素。进一步优选地，硬脂酸盐与氟类聚合物的重量比为3:1～4:1。优选地，所述润滑剂为酰胺类润滑剂、硬脂酸盐类润滑剂或硅酮中的一种或几种的组合。优选地，所述长效熔喷聚丙烯驻极体材料的灰分含量为0.5～6wt％。灰分含量测试方法按照GB/T9345.1-2008标准进行测试，具体为将用于口罩熔喷无纺布的驻极体材料在850℃灼烧1h，计算所得灰分质量占驻极体材料质量的百分比。所述长效熔喷聚丙烯驻极体材料的制备方法，包括如下步骤：将聚丙烯树脂、复配型驻极剂、润滑剂和抗氧剂混合均匀后，经熔融共混、挤出、造粒得到。优选地，可选用双螺杆挤出机进行挤出。优选地，所述双螺杆挤出机的温度为130～220℃。优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40～48:1。所述长效熔喷聚丙烯驻极体材料在制备熔喷无纺布中的应用也在本专利技术的保护范围之内。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过硬脂酸盐和特定分子量的氟类聚合物复配作为驻极剂，可以提高材料在高温高湿条件下的驻极耐久性，保证过滤效率无明显衰减。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明，本专利技术所用试剂和材料均为市购。本专利技术的实施例选用以下原料：聚丙烯树脂-1：熔融指数为800g/10min(230℃，2.16kg)，购自金发科技有限公司；聚丙烯树脂-2：熔融指数为1300g/10min(230℃，2.16kg)，购自金发科技有限公司；聚丙烯树脂-3：熔融指数为1800g/10min(230℃，2.16kg)，购自金发科技有限公司；氟类聚合物-1：聚四氟乙烯PTFE，重均分子量为6000，购自浙江佳华精化股份有限公司；氟类聚合物-2：聚四氟乙烯PTFE，重均分子量为5500，购自浙江佳华精化股份有限公司；氟类聚合物-3：聚四氟乙烯PTFE，重均分子量为4000，购自浙江佳华精化股份有限公司；氟类聚合物-4：聚四氟乙烯PTFE，重均分子量为10000，购自浙江佳华精化股份有限公司；氟类聚合物-5：聚四氟乙烯PTFE，重均分子量为2000，购自浙江佳华精化股份有限公司；氟类聚合物-6：聚四氟乙烯PTFE，重均分子量为1500，购自浙江佳华精化股份有限公司；氟类聚合物-7：聚四氟乙烯PTFE，重均分子量为12000，购自浙江佳华精化股份有限公司；硬脂酸盐：硬脂酸钙，购自江西宏远化工有限公司；润滑剂：硅酮，购自陶熙道康宁；抗氧剂：抗氧剂1010，购自巴斯夫(中国)有限公司。实施例1～12按照表1中的配方，将聚丙烯树脂、复配型驻极剂、润滑剂和抗氧剂通过高速混合机进行预混合，然后通过双螺杆挤出机进行熔融共混挤出并造粒得到，其中双螺杆挤出机的温度为130～220℃，螺杆长径比为40～48:1。表1各实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：



其中，所述复配型驻极剂为硬脂酸盐和氟类聚合物的组合，硬脂酸盐与氟类聚合物的重量比为2:3～6:1；
所述氟类聚合物的重均分子量为2000～10000。


2.根据权利要求1所述长效熔喷聚丙烯驻极体材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂在温度230℃、负荷2.16kg条件下的熔融指数为800～1800g/10min。


3.根据权利要求1所述长效熔喷聚丙烯驻极体材料，其特征在于，所述氟类聚合物为聚四氟乙烯或四氟乙烯/六氟乙烯共聚物中的一种或几种的组合。


4.根据权利要求1所述长效熔喷聚丙烯驻极体材料，其特征在于，所述硬脂酸盐为硬脂酸锂、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锌、二硬脂酸铝中的一种或几种的组合。


5.根据权利要求1所述长效熔喷聚丙烯驻极体材...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道娟，黄险波，叶南飚，陈平绪，李力，王斌，付晓，刘乐文，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44