一种聚丙烯熔喷材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯熔喷材料及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。聚丙烯熔喷材料按重量份数计，主要由以下组分制备而成：聚丙烯树脂65～88份，聚乙二醇10～30份；抗菌剂0.6

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯熔喷材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，涉及一种聚丙烯熔喷材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]熔喷法非织造布因其具有超细纤维、高孔隙率等特点，而被广泛应用在擦拭、过滤、吸引隔热等行业。目前，90％以上的熔喷法非织造布采用的原材料为聚丙烯，聚丙烯原料具有成本低、密度小、耐酸碱、耐腐蚀等优点，但是聚丙烯亲水性能比较差，所制备的聚丙烯熔喷非织造布不适用于擦拭、液体过滤等亲水性要求较高的材料中，限制了其使用。因此，对聚丙烯熔喷非织造布进行亲水改性具有重要的意义。
[0003]目前，对聚丙烯熔喷布的亲水改性主要集中在表面涂敷亲水层或者外加入亲水母粒进行改善，表面涂敷亲水层虽然可以大幅度改善熔喷布的亲水性能，但是制备工艺比较复杂，成本较高，对环境也会造成一定的污染，同时也会降低熔喷布的透气性。外加入亲水母粒的方法虽然可以一定程度提高熔喷布的亲水性能，但亲水母粒的分散以及亲水成分的迁移会较大程度影响熔喷布亲水性能的持续时间以及亲水效果的稳定时间，通常需要3
‑
7天才能表现出稳定且较好的亲水性能。另外，由于聚丙烯熔喷布亲水性能的改善，其在储存过程中因易吸水而导致容易滋生细菌的问题也是需要重视，有必要在其亲水性能改善的同时，提高其抗菌性能。
[0004]现有技术公开了一种抗菌亲水型无纺布改性剂，该改性剂包括丙烯酸树脂、聚乙二醇、甲基丙烯酸甲酯和三羟甲基氨基甲烷、光引发剂和抗菌剂，使用时，将无纺布浸入改性剂中浸泡，之后采用UV光照射，在光引发剂作用下发生交联反应得到抗菌亲水的无纺布。然而，这种改性方法使得熔喷布的透气性大幅降低。
[0005]现有技术公开了一种异形多孔亲水抗菌熔喷无纺布，其通过乙烯
‑
乙烯醇共聚物亲水母粒提高无纺布的亲水性，可将接触角降低到48
°
。然而，其采用的乙烯
‑
乙烯醇共聚物亲水母粒对无纺布亲水性能的提高效果有限，而且，该无纺布也并没有针对短时间即可表现出亲水性的亲水效果稳定时间做出相应改善。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是克服现有聚丙烯熔喷材料的亲水性能较差、亲水效果稳定时间长及其所制备的熔喷非织造布透气性差的缺陷和不足，提供一种聚丙烯熔喷材料，通过在聚丙烯树脂上接枝聚乙二醇，并结合特定的抗菌剂，在不降低材料的抗菌性能和力学性能的前提下，有效提高了聚丙烯熔喷材料的亲水性能，降低亲水效果稳定时间，所制备的熔喷非织造布还具有较高的透气性。
[0007]本专利技术的再一目的在于提供一种聚丙烯熔喷材料的制备方法。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供一种聚丙烯熔喷材料在制备擦拭材料、过滤材料中的应用。
[0009]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0010]一种聚丙烯熔喷材料，按重量份数计，主要由以下组分制备而成：
[0011][0012]所述抗菌剂为无机矿物负载银离子抗菌剂，银离子负载量为6％～10％，所述无机矿物的D90为500～3000nm。
[0013]本专利技术通过在聚丙烯树脂上接枝聚乙二醇，并结合特定的抗菌剂，在不降低材料的抗菌性能和力学性能的前提下，有效提高了聚丙烯熔喷材料的亲水性能，降低亲水效果稳定时间，所制备的熔喷非织造布还具有较高的透气性。
[0014]本专利技术的聚丙烯熔喷材料各组分的作用机理具体如下：
[0015]熔喷聚丙烯材料本身疏水性比较强，通过原位挤出反应将聚乙二醇接枝到聚丙烯树脂中，有效解决了材料的不亲水问题，从而提高了聚丙烯熔喷材料的亲水性能。
[0016]因此，将本专利技术的聚丙烯熔喷材料应用到聚丙烯熔喷布时，有效提高了聚丙烯熔喷材料的亲水性能，降低亲水效果稳定时间，还具有较高的透气性。
[0017]本专利技术采用将亲水性极强的聚乙二醇通过接枝到聚丙烯分子链上，可以使聚丙烯熔喷材料带有永久性的亲水性能，应用到聚丙烯熔喷非织造布，使得聚丙烯熔喷非织造布表现出优异的亲水性能及其稳定时间。
[0018]本专利技术在提高熔喷非织造布亲水性能的同时，为避免熔喷非织造布在储存过程中因亲水性而容易滋生细菌的问题，采用无机矿物负载银离子抗菌剂进行抗菌，并通过抗菌剂粒径的控制，一方面提高聚丙烯熔喷非织造布的抗菌性能，另一方面通过与聚乙二醇协同作用，加快聚乙二醇接枝链在聚丙烯熔喷非织造布表面的迁移，缩短亲水性能的稳定时间。
[0019]无机矿物负载银离子抗菌剂的粒径过大时，会在熔喷非织造布纤维内部形成明显的缺陷点，导致熔喷非织造布断裂强力明显变差，同时因抗菌剂粒径过大，会减少其与聚乙二醇链段的接触面积，削弱两者的协同作用，延长熔喷非织造布亲水性能的稳定时间；粒径过小时，容易在熔喷过程中发生团聚，从而会堵塞喷丝板，不利于熔喷非织造布的生产，抗菌性能也会出现大幅下降，抗菌剂发生团聚同样会减少其与聚乙二醇链段的接触面积，降低亲水性能。
[0020]优选地，所述无机矿物的D90为1000～2000nm。
[0021]优选地，所述无机矿物为磷酸锆、蒙脱土或硅藻土中的一种或几种。
[0022]优选地所述聚乙二醇的分子量为200～600。
[0023]进一步优选地，所述聚乙二醇的分子量为300～500。
[0024]聚乙二醇的分子量偏高时，熔喷非织造布的亲水性能稍有降低，且表现出亲水的时间会变长；聚乙二醇的分子量偏低时，熔融反应中聚乙二醇容易挥发，降低接枝率，从而也会降低熔喷非织造布的亲水性能。
[0025]优选地，所述聚丙烯树脂的熔体质量流动速率为10～60g/10min，测试标准为GB/T3682.1
‑
2018，测试条件为230℃，2.16kg。
[0026]熔体流动速率较低时，分子量较大，降解反应不够充分，所制备的聚丙烯熔喷料熔体流动速率会偏低，使得该聚丙烯熔喷材料应用于熔喷非织造布的制备时会导致熔喷非织造布生产过程中熔体不容易被牵伸细纤维，布面粗糙且断裂强力有所降低，同时因降解反应生产的自由基浓度降低，减少了聚乙二醇的接枝含量，亲水性能会稍有下降；熔体流动速率较高，降低其他助剂的分散性，接枝率有所降低，抗菌剂分散不佳，所制备的聚丙烯熔喷非织造布的亲水性能和抗菌性能稍有下降，同时抗菌剂分散不佳会增加纤维的缺陷点，力学性能也会稍有下降。
[0027]优选地，所述接枝架桥剂为顺丁烯二酸酐和/或丙烯酸酐。
[0028]优选地，所述引发剂为二叔丁基过氧化物(DTBP)、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)己烷(DHBP)、双叔丁基过氧化二异丙基苯(无味DCP)中的一种或几种。
[0029]优选地，润滑剂为酰胺类润滑剂。
[0030]润滑剂可提升聚丙烯熔喷材料的润滑效果。
[0031]酰胺类润滑剂可以为硬脂酸酰胺、芥酸酰胺或油酸酰胺中的一种或多种。
[0032]优选地，抗氧剂为受阻酚抗氧剂和/或亚磷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯熔喷材料，其特征在于，按重量份数计，主要由以下组分制备而成：所述抗菌剂为无机矿物负载银离子抗菌剂，银离子负载量为6％～10％，所述无机矿物的D90为500～3000nm。2.如权利要求1所述聚丙烯熔喷材料，其特征在于，所述无机矿物的D90为1000～2000nm。3.如权利要求1所述聚丙烯熔喷材料，其特征在于，所述无机矿物为磷酸锆、蒙脱土或硅藻土中的一种或几种。4.如权利要求1所述聚丙烯熔喷材料，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为200～600。5.如权利要求1所述聚丙烯熔喷材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂的熔体质量流动速率为10～60g/10min，测试标准为GB/T 3682.1
‑
2018，测试条件为230℃，2.16kg。6.如权利要求1所述聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：周日敏，陈平绪，叶南飚，陈振树，李成，丁超，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：