一种高阻隔高透湿的PP膜材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种高阻隔高透湿的PP膜材料及其制备方法和应用。该高阻隔高透湿的PP膜材料包括嵌段共聚聚丙烯树脂、抗氧剂、润滑剂等。本发明专利技术提供的高阻隔高透湿的PP膜材料具有优异的阻隔性能和较佳的透湿性能，可作为防护材料大规模推广应用。料大规模推广应用。

A high barrier and high moisture permeability PP film material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种高阻隔高透湿的PP膜材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于膜材料
，具体涉及一种高阻隔高透湿的PP膜材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]隔绝性和透湿性是防护材料最为关键的两类性能，其决定了制备得到的防护产品的防护效果和舒适度。优异的隔绝性可实现对病毒、细菌及灰尘较好的防护；良好的透湿性可实现气体和汗液的及时排出，避免穿戴时产生闷热、潮湿等不适感。
[0003]聚烯烃膜材料(例如聚丙烯膜材料)是一种应用广泛的膜材料，隔绝性能较好，但透气透湿性能不佳。
[0004]目前已有专利公开了一种制备纳米微孔聚合物薄膜材料的方法，通过将聚合物溶液成膜、交联，得到具有网络结构的聚合物薄膜，之后将聚合物薄膜在加工溶液中溶胀，最后干燥，得到纳米微孔聚合物薄膜。该纳米微孔聚合物薄膜的表面具有立柱状微结构，微孔的孔径在10
‑
200nm，表面粗糙度(RMS)达到1000nm以上，可兼顾隔绝性性和透湿性。但其选用的聚合物为离子型/非离子型水溶性聚合物，对材料的要求较高，无法适用于非水溶性的聚烯烃材料。
[0005]因此，开发一种既具有优异的隔绝性，又具有较好的透湿性的聚烯烃膜材料具有重要的研究意义和应用价值。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高阻隔高透湿的PP膜材料。本专利技术提供的高阻隔高透湿的PP膜材料具有优异的阻隔性能和较佳的透湿性能，可作为防护材料大规模推广应用。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供上述高阻隔高透湿的PP膜材料的制备方法。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供上述高阻隔高透湿的PP膜材料在制备防护产品中的应用。
[0009]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种高阻隔高透湿的PP膜材料，包括如下重量份数的组分：
[0011]嵌段共聚聚丙烯树脂100份；
[0012]抗氧剂0.1～0.5份；
[0013]润滑剂0.1～0.5份；
[0014]所述嵌段共聚聚丙烯树脂中含有15～30wt.％乙丙橡胶相，乙丙橡胶相的平均粒径不高于1.5μm；且所述嵌段共聚聚丙烯树脂按照GB/T 3682.1
‑
2018标准，在230℃/2.16kg测试条件下的熔体流动速率为10～40g/10min。
[0015]乙丙橡胶相(EPR，即乙丙无规共聚物)是聚丙烯合成过程中丙烯与乙烯无规共聚产生，由于其分子量大，兼具聚丙烯的刚性和橡胶的韧性。本专利技术的专利技术人研究发现，嵌段
共聚聚丙烯树脂中乙丙橡胶相的含量和熔融指数对PP膜材料的密封性能和透湿性能有非常关键的影响。这主要是因为：(1)较为合适的熔融指数更适合流延加工成型，如熔融指数过大，材料的熔体强度更差，成膜性能更差；如熔融指数过小，材料的延展性太差，成膜性能差。(2)共聚聚丙烯合成过程中产生的乙丙橡胶分子量区域几十万到上千万之间，分子量大，乙丙橡胶相几乎都呈现球状，其尺寸分布在纳米级到微纳米级，正好可以应用在防护材料的微孔传输上，只需要通过一定的刻蚀方式将橡胶微孔刻蚀，便可以得到透水蒸汽颗粒而不透水滴的高效防护材料，如乙丙橡胶相的含量过低，透湿量达不到；如乙丙橡胶相的含量过高，防护材料本身机械性能无法保证。
[0016]本专利技术通过对嵌段共聚聚丙烯树脂的熔融指数和乙丙橡胶相的含量及粒径进行优化，得到的PP膜材料既具有优异的密封性能，有具有较佳的透湿性能，可作为膜材料制备成防护用品，具有较为广泛的应用。
[0017]应当理解的是，既可以选用单一的具有合适乙丙橡胶相含量和熔融指数的嵌段共聚聚丙烯树脂作为基材，也可利用多种嵌段共聚聚丙烯树脂作为基材，复配后的乙丙橡胶相含量、熔融指数和粒径满足要求即可。
[0018]乙丙橡胶相的含量通过高温GPC测定，测试方法参考文献：李之辉等.聚丙烯共混增韧体系的GPC测定.石化技术与应用.1990，使用溶剂为二甲苯。
[0019]优选地，所述嵌段共聚聚丙烯树脂中乙丙橡胶相的含量为20～25wt.％。
[0020]应当理解的是，既可以选用单一的具有合适乙丙橡胶相含量的嵌段共聚聚丙烯树脂作为基材，也可利用多种嵌段共聚聚丙烯树脂作为基材，复配后的乙丙橡胶相含量满足要求即可。
[0021]优选地，所述嵌段共聚聚丙烯树脂的熔融指数为30～40g/10min。
[0022]优选地，所述乙丙橡胶相的平均粒径为0.7～1.5μm；进一步优选为1～1.1μm。
[0023]乙丙橡胶相的粒径分布通过如下过程测定：将嵌段共聚聚丙烯切片，染色，测试截面(2mm*2mm区域)形貌，依据电镜拍摄的截面图片测试与统计EPR相的颗粒直径，并计算得到平均粒径。
[0024]本专利技术的专利技术人尝试利用嵌段共聚聚丙烯树脂和无规共聚聚丙烯树脂复配来调控乙丙橡胶相的含量，但将其作为膜材料，其橡胶颗粒孔洞太大，隔绝性能太差；这可能是因为无规嵌段共聚聚丙烯树脂中的乙丙橡胶相一般为类球形，且粒径较大(2
‑
～10μm甚至更大)，而嵌段共聚聚丙烯树脂中的乙丙橡胶相一般为呈拉伸状态(拖尾态的形状)，粒径＜2μm。可能正是形态和大小上的差异导致制作成膜后的隔绝性能和透湿性能存在较大差异。
[0025]本领域常规的抗氧剂和润滑剂均可用于本专利技术中。
[0026]优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂(例如四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、亚磷酸酯类抗氧剂(例如三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯)、受阻胺类抗氧剂(例如1,3,5
‑
三(4
‑
叔丁基
‑3‑
羟基
‑
2,6
‑
二甲基苄基)
‑
1,3,5
‑
三嗪
‑
2,4,6
‑
(1H,3H,5H)
‑
三酮)或季戊四醇类抗氧剂(例如季戊四醇四3
‑
月桂基硫代丙酸酯)中的一种或几种。
[0027]优选地，所述润滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、PE蜡或聚硅氧烷中的一种或几种。
[0028]本领域中其它加工助剂也可添加至本专利技术中，以提升对应的性能。
[0029]优选地，所述高阻隔高透湿的PP膜材料还包括其它加工助剂。
[0030]更为优选地，所述其它加工助剂为表面活性剂，例如阴离子表面活性剂、阳离子表
面活性剂或者两性离子表面活性剂中的一种或几种；所述表面活性剂的重量份数为0.1
‑
0.3份
[0031]进一步优选地，所述表面活性剂为磷酸酯阴离子型表面活性剂或硬脂酸阴离子表面活性剂中的一种或者两种。
[0032]上述高阻隔高透湿的PP膜材料的制备方法，包括如下步骤：将各组分(嵌段共聚聚丙烯树脂、抗氧剂、润滑剂、其它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻隔高透湿的PP膜材料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：嵌段共聚聚丙烯树脂100份；抗氧剂0.1～0.5份；润滑剂0.1～0.5份；所述嵌段共聚聚丙烯树脂中含有15～30wt.％的乙丙橡胶相，乙丙橡胶相的平均粒径不高于1.5μm；且所述嵌段共聚聚丙烯树脂按照GB/T 3682.1
‑
2018标准，在230℃/2.16kg测试条件下的熔体流动速率为10～40g/10min。2.根据权利要求1所述高阻隔高透湿的PP膜材料，其特征在于，所述乙丙橡胶相的平均粒径为0.7～1.5μm。3.根据权利要求2所述高阻隔高透湿的PP膜材料，其特征在于，所述乙丙橡胶相的平均粒径为1～1.1μm。4.根据权利要求1所述高阻隔高透湿的PP膜材料，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯树脂中乙丙橡胶相的含量为20～25％。5.根据权利要求1所述高阻隔高透湿的PP膜材料，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振华，杨友强，丁超，陈平绪，张龙飞，魏金刚，杨方强，
申请(专利权)人：广东金发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：