本发明专利技术涉及抗菌复合材料技术领域，尤其涉及MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒及其制备方法，分别称取聚丙烯10～60质量份、MOFs0～60质量份、纳米电气石0～60质量份、气相法氧化铝0～20质量份、增容剂0～20质量份、分散剂0～20质量份、润滑剂0～20质量份，在50～100℃条件下干燥5～12h后取出；将干燥后的聚丙烯、增容剂、分散剂和润滑剂混合，并以500～1200rpm转速搅拌混合5～20min后，加入纳米电气石粉、气相法氧化铝和MOFs，以800～1400rpm转速运转5～20min，得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，经螺杆加热熔融后挤出进入冷却水槽固化成丝条，采用切割机将丝条切割成规定形状的颗粒，得到抗菌驻极母粒。本发明专利技术的聚丙烯母粒兼具良好的抗菌性能和过滤性能，且最大程度减少了添加剂对材料本征性能的影响。了添加剂对材料本征性能的影响。了添加剂对材料本征性能的影响。
【技术实现步骤摘要】
MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒及其制备方法
[0001]本专利技术涉及抗菌复合材料
，尤其涉及MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒及其制备方法。
技术介绍
[0002]聚丙烯(PP)具有质量轻、孔径小、孔隙率高和透气性好等诸多优点，使聚丙烯无纺布成为高效节能的过滤材料。但聚丙烯无纺布结晶度高，亲水性差，表面极易滋生细菌，影响其使用范围。经过抗菌整理可以减少细菌感染，有益于在医用生物材料领域和空气过滤材料如医疗口罩、中央空调过滤、无尘室等领域的应用。
[0003]驻极是提升熔喷布过滤效率的关键工序，常用的驻极方式分为水驻极和静电驻极。水驻极是通过高压水枪喷射，使材料与水摩擦产生电荷，电荷附着在表面使熔喷布获得高效的过滤效率；静电驻极是利用高压电场引发空气局部击穿，产生粒子束轰击驻极电介质，使电荷沉积在电介质表面或被陷阵捕获。两种驻极方式都可显著提高熔喷布的过滤效率，且均被工业水广泛使用。无论哪种方式都需要驻极体捕获及长期存储电荷，因此，开发一种高效、持久的驻极母粒是提高熔喷布过滤效率的关键。熔喷布获得抗菌性能的有效方法是在共混过程中加入抗菌剂，常用的抗菌剂包括有机、无机和天然抗菌剂三种。其中大多数有机和天然抗菌剂不耐高温，容易在加工过程中分解，所以常将金属或金属氧化物类抗菌剂用于熔喷布的抗菌改性。但传统的纳米银锌类抗菌剂往往存在易于团聚的现象，一方面降低了抗菌效率，另一方面损害了材料本征机械性能。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒及其制备方法，用于解决现有技术存在的过滤性能较差，抗菌性能较差，损害材料本征机械性能的问题。
[0005]本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：
[0006]本专利技术的第一方面在于提供了一种MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒，包括以下质量份数的原料：
[0007]聚丙烯30～60份
[0008]MOFs10～60份
[0009]纳米电气石0～30份
[0010]气相法氧化铝0～20份
[0011]增容剂0～10份
[0012]分散剂0～10份
[0013]润滑剂0～10份。
[0014]结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述聚丙烯母粒包括以下质量份数的原料：
[0015]聚丙烯40份
[0016]MOFs25份
[0017]纳米电气石20份
[0018]气相法氧化铝5份
[0019]增容剂5份
[0020]分散剂3份
[0021]润滑剂3份。
[0022]结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述增容剂为KH560硅烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸化合物和马来酸酐接枝物中的一种；所述分散剂为聚乙烯蜡；所述润滑剂为硬脂酸钙。
[0023]本专利技术的第二方面在于提供了一种MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒的制备方法，包括以下步骤：
[0024]物料混合，分别称取聚丙烯10～60质量份、MOFs0～60质量份、纳米电气石0～60质量份、气相法氧化铝0～20质量份、增容剂0～20质量份、分散剂0～20质量份、润滑剂0～20质量份，在50～100℃条件下干燥5～12h后取出；将干燥后的聚丙烯、增容剂、分散剂和润滑剂混合，并以500～1200rpm转速搅拌混合5～20min后，加入纳米电气石粉、气相法氧化铝和MOFs，以800～1400rpm转速运转5～20min，得到混合物料；
[0025]熔融造粒，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，经螺杆加热熔融后从模头挤出进入冷却水槽固化成丝条，最后采用切割机将丝条切割成规定形状的颗粒，得到抗菌驻极母粒。
[0026]结合第二方面，在一些可选的实施方式中，所述MOFs的制备方法如下：
[0027]将可溶性金属盐添加到溶剂中在25℃下搅拌5～30min至完全溶解，得到金属盐溶液；将有机配体加入溶剂中在25℃下搅拌5～30min直至完全溶解，得到配体溶液；搅拌下将配体溶液加入到金属盐溶液中，在25～120℃下搅拌0.5～12.0h后静置2～24h，收集沉淀并在30～100℃下干燥3～24h，得到MOFs。
[0028]结合第二方面，在一些可选的实施方式中，所述可溶性金属盐、2
‑
甲基咪唑、溶剂的摩尔体积比为1mmol:1～16mmol:10～200mL。
[0029]结合第二方面，在一些可选的实施方式中，所述金属盐为二水醋酸锌、九水硝酸铁、六水硝酸镍、六水硝酸钴中的一种；所述溶剂为甲醇、乙醇、DMF、DMAc、去离子水中的一种。
[0030]结合第二方面，在一些可选的实施方式中，所述双螺杆挤出机中螺杆加热各区温度分别为：1区90～200℃，2区120～210℃，3区160～220℃，4区170～250℃，5区180～250℃，6区180～250℃，7区150～240℃，8区150～240℃。
[0031]本专利技术的第三方面在于提供了一种聚丙烯熔喷无纺布，所述聚丙烯无纺布包括1～4份上述MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒和96～99份聚丙烯熔喷料。
[0032]本专利技术的第四方面在于提供了一种聚丙烯熔喷无纺布的制备方法，包括以下步骤：
[0033]MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒和96～99份聚丙烯熔喷料在双螺杆挤出机工作下熔融混合后，经计量泵送至喷丝板，通过热风吹出后牵伸成丝，冷却后铺设成网，即得到基布，将基布在30～100kV直流电下驻极后得到聚丙烯熔喷无纺布；
[0034]所述熔融混合时，螺杆转速为4～10Hz，螺杆加热各区温度分别为：1区90～150℃、2区80～180℃、3区120～250℃、4区120～250℃、5区120～250℃、6区120～250℃、7区120～250℃、8区120～250℃，计量泵频率为1～10Hz，风机频率为15～40Hz，热风温度为200～360℃。
[0035]本专利技术具有以下有益效果：
[0036](1)本专利技术的MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒中的纳米电气石和气相法氧化铝的加入可增加基体能阱，提高驻极效果；
[0037](2)本专利技术的MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒中的MOFs也可作为电荷增强剂，一方面可以储存更多的电荷，另一方面可以延长电荷储存时间，提高熔喷布过滤效率保持率；
[0038](3)本专利技术的MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒中的MOFs具有广谱、高效的灭菌功效，为熔喷布提供持久、广谱的抗菌性能；
[0039](4)本专利技术制备的聚丙烯熔喷无纺布集抗菌和过滤效率等多种功能于一体，仅添加3％就可实现高效过滤抗菌性能，对大肠杆菌、金色葡萄球菌及白色念珠菌的抑菌率均达到99％以上，表现出高效的抗菌效率；过滤效率由98.56％提升至99％以上，气流阻力由34.3Pa下降至26Pa左右，表现出高效低阻的过滤性能，最大程度减少了添加剂对材料本征性能的影响；
[0040](5)本专利技术工艺简单，成本较为低廉。
附图说明
[004本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒，其特征在于，包括以下质量份数的原料：聚丙烯30～60份MOFs 10～60份纳米电气石0～30份气相法氧化铝0～20份增容剂0～10份分散剂0～10份润滑剂0～10份。2.根据权利要求1所述的MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒，其特征在于，所述聚丙烯母粒包括以下质量份数的原料：聚丙烯40份MOFs 25份纳米电气石20份气相法氧化铝5份增容剂5份分散剂3份润滑剂3份。3.根据权利要求1或2所述的MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒，其特征在于，所述增容剂为KH560硅烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸化合物和马来酸酐接枝物中的一种；所述分散剂为聚乙烯蜡；所述润滑剂为硬脂酸钙。4.MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：物料混合，分别称取聚丙烯10～60质量份、MOFs 0～60质量份、纳米电气石0～60质量份、气相法氧化铝0～20质量份、增容剂0～20质量份、分散剂0～20质量份、润滑剂0～20质量份，在50～100℃条件下干燥5～12h后取出；将干燥后的聚丙烯、增容剂、分散剂和润滑剂混合，并以500～1200rpm转速搅拌混合5～20min后，加入纳米电气石粉、气相法氧化铝和MOFs，以800～1400rpm转速运转5～20min，得到混合物料；熔融造粒，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，经螺杆加热熔融后从模头挤出进入冷却水槽固化成丝条，最后采用切割机将丝条切割成规定形状的颗粒，得到抗菌驻极母粒。5.根据权利要求4所述的MOFs基抗菌驻极聚丙烯母粒的制备方法，其特征在于，所述MOFs的制备方法如下：将可溶性金属盐添加到溶剂中在25℃下搅拌5～30min至完全溶解，得到金属盐溶液；将有机配体加入溶剂中在25℃下搅拌5～30min直至完全溶解，得到配体溶液；搅拌下将配体溶液加入到金属盐溶液中，在25～120℃下搅拌0.5～12.0h后静置2～2...
【专利技术属性】
技术研发人员：白雷，丁佰锁，刘华丽，吴玉东，
申请(专利权)人：理工清科重庆先进材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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