[发明专利]一种改性熔喷聚丙烯复合过滤材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性熔喷聚丙烯复合过滤材料，此改性熔喷聚丙烯复合过滤材料按质量百分比计，包括：聚丙烯纤维68～82wt％、气凝胶纳米颗粒5～9wt％、聚四氟乙烯6～11wt％、偶联剂1.5～4wt％和柔性剂1～3.5wt％。同时，本发明也公开了该改性熔喷聚丙烯复合过滤材料的制备方法。相比于传统的熔喷聚丙烯过滤材料，该过滤材料的机械加工性能更加优异，过滤效率更高，过滤阻力更低。

所属技术领域

本发明属于功能复合材料技术领域，涉及一种改性熔喷聚丙烯复合过滤材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是丙烯单体聚合而成的聚合物，由于原料来源丰富、价格低廉、生产成本低、质轻和强度高，聚丙烯已大量用于非织造布。熔喷聚丙烯无纺布具有三维网状结构和多孔隙，可以利用其结构特点制作高空隙率及立体微弯曲孔道的过滤材料。熔喷聚丙烯无纺布的结构特点可以阻止含有病毒及细菌的血液和污液等有害物质进入人体内，通常是将无纺布与其他材料进行复合后以制备医疗卫生材料，例如可以做成手术服、接生包、口罩等。但熔喷聚丙烯无纺布存在低温时变脆、不耐磨、易老化等缺点，影响其在更广过滤材料领域中的应用。

气凝胶作为一种纳米孔材料是目前己知最轻的固体材料，具有比表面积大、孔隙率高等优点；聚四氟乙烯因其分子结构简单和碳氟键的键能高而具备良好的耐热性、耐化学腐蚀和较广的的工作温度范围。因此，如何根据熔喷聚丙烯纤维、气凝胶纳米颗粒和聚四氟乙烯自身的特性及其三者在过滤领域中的广泛应用，开发出一种改性熔喷聚丙烯复合过滤材料，不仅具有重要的理论和实用价值，而且对其早日实现产业化具有非常深远的战略意义。

公开号为CN106310785A一种抑菌性熔喷聚丙烯复合驻极体空气过滤材料及其制备方法的专利中，公开了一种抑菌性熔喷聚丙烯复合驻极体空气过滤材料 ,由以下重量份的原料组分：聚丙烯50#60份 ,一氧化硅7#13份 ,粉末活性炭9#15份 ,3#氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂2#5 份,冰乙酸0.4#1.3份 ,去离子水适量 ,低密度聚乙烯蜡1#3份 ,抗氧剂1010#0.5#1.5份 ,钛酸酯偶联剂0.7#1.4份 ,纳米银粉末4#9份 ,黄柏提取物3#7份。本发明制备出含有α#石英的硅纳米线,加入到熔喷聚丙烯驻极体材料中 ,具有卓越的过滤效率,还具有明显的抑制细菌繁殖的功能；本发明使用活性炭负载经硅烷偶联剂处理后的硅纳米线 ,提高活性炭对硅纳米线的负载量 ,有效提高过滤材料对空气中有害物质的吸附。

公开号为CN106076000A一种添加增能助剂的多层熔喷复合过滤材料及其制备方法的专利中，公开了一种添加增能助剂的多层熔喷复合过滤材料及其制备方法 ,多层熔喷复合过滤材料包括：迎尘面层熔喷材料、中间层熔喷材料和精滤层熔喷材料；将原料通过熔喷装置 ,依次熔喷出迎尘面层熔喷材料、中间层熔喷材料和精滤层熔喷材料并复合 ,然后电晕驻极 ,即得。本发明的添加了增能助剂的多层熔喷复合过滤材料 ,工艺路线简单 ,实施成本低 ,工业化推广容易；一方面梯度结构可以提高材料的蓬松度 ,降低过滤阻力；另一方面本发明中增能助剂同时采用有机助剂和无机助剂 ,可以提高材料的驻极性能 ,提高过滤效率的同时 ,还可以延缓过滤效率的衰减。

公开号为CN106268037A一种耐高温的熔喷聚丙烯复合驻极体空气过滤材料及其制备方法的专利中，公开了一种耐高温的熔喷聚丙烯复合驻极体空气过滤材料 ,由以下重量份的原料组分：聚丙烯50#60份 ,一氧化硅9#13份 ,粉末活性炭12#17份 ,3#氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂2#6 份 ,冰乙酸0 .5#2份 ,去离子水适量 ,低密度聚乙烯蜡1#3份 ,抗氧剂1010#0.8#1 .7份 ,钛酸酯偶联剂 0.7#1.3份 ,二氧化硅4#7份 ,硼酸2#4份 ,氧化钡1#4份。本发明制备出含有α#石英的硅纳米线 ,加入到熔喷聚丙烯驻极体材料中 ,具有卓越的过滤效率 ,还具有明显的抑制细菌繁殖的功能；本发明使用活性炭负载经硅烷偶联剂处理后的硅纳米线 ,提高活性炭对硅纳米线的负载量 ,有效提高过滤材料对空气中有害物质的吸附。