[发明专利]一种熔喷驻极体聚合物过滤材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种熔喷驻极体聚合物过滤材料的制备方法，包括以下步骤：S1：称取一定量的聚丙烯、有机过氧化物、三嗪衍生物和抑菌剂，混合均匀后挤出改性反应，得到改性聚丙烯母粒；S2：将改性聚丙烯母粒、聚四氟乙烯母粒、聚丙烯母粒和聚丙烯接枝马来酸酐混合均匀，加热熔融后，熔体经喷丝板喷出；S3：利用流化后的改性纳米活性炭颗粒作为牵引气流对熔体进行同步喷射拉伸，并在此过程中施加磁场，使得改性纳米活性炭颗粒浓度由中心向两侧呈梯度变化；电晕放电、冷却收卷得到本发明的过滤材料。本发明制备的过滤材料，兼具有聚丙烯和聚四氟乙烯材料的优异特性，并具有高效过滤和抑菌性能，满足熔喷布等过滤材料长期严苛环境的使用要求。

技术领域

本发明涉及熔喷布的技术领域，尤其涉及一种熔喷驻极体聚合物过滤材料的制备方法。

背景技术

随着人们对个人健康安全的日益重视，人们已越来越习惯于佩戴用于个人防护的口罩。口罩按其使用场合的要求不同分为多种类型，包括医用口罩及N95口罩。医用口罩及N95口罩通常是由纺粘层、熔喷层和纺粘层构成的，现有熔喷层采用的常规聚丙烯熔喷布材料，该聚合物材料在强外电场等因素作用下，极化并能永久保持极化状态，称为驻极体聚合物。现有熔喷布过滤材料大部分仅由聚丙烯聚合物制备得到，未经改性处理或复合其他功能物质协同进行过滤处理，其无法保证长期高效的过滤效果，通常使用几个小时后即丢弃，造成了资源的严重浪费。同时在强电场充电后的熔喷布过滤材料，其表面电荷可停留一段时间，起到过滤病毒、细菌和颗粒物等作用，但是随着熔喷布的逐渐失效，其对病毒、细菌的抑制效果逐渐减少，无法保持长期的抑菌效果。

由鉴于此，亟需提供一种熔喷驻极体聚合物过滤材料，以满足长期恶劣环境下熔喷布过滤材料的使用需求。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明的一个目的在于提供一种熔喷驻极体聚合物过滤材料的制备方法，以解决现有熔喷布过滤材料无法长期抑菌、过滤效果分布不均等问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种熔喷驻极体聚合物过滤材料的制备方法，其包括以下步骤：

S1：按重量份计，称取100份聚丙烯、0.05～0.5份有机过氧化物、15～25份三嗪衍生物和10～20份抑菌剂，加入高混机中，高速搅拌混合均匀后，通过挤出机进行改性反应挤出，得到改性聚丙烯母粒；

S2：将步骤S1得到的改性聚丙烯母粒、聚四氟乙烯母粒、聚丙烯母粒和聚丙烯接枝马来酸酐混合均匀，加热熔融后，熔体经喷丝板喷出；

S3：利用高温加压空气对改性纳米活性炭颗粒进行高速流化，然后作为牵引气流由喷丝板一侧对步骤S2喷出的熔体进行同步喷射拉伸，并在此过程中施加磁场，使得改性纳米活性炭颗粒浓度由中心向两侧呈梯度变化；所述熔体逐渐冷却过程中采用电晕放电，收卷得到所述熔喷驻极体聚合物过滤材料。

优选地，所述三嗪衍生物为6-烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4-二胺、4,6-二(烯丙氧基)-N-丁基-1,3,5-三嗪-2-胺、4,6-二烯丙氧基-N-辛基-1,3,5-三嗪-2-胺、2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪中的至少一种。三嗪官能团的引入，使制备得到的熔喷布不仅进一步提高了熔喷布的耐热和耐老化性能，同时为熔喷布提供了更多电子受体的活性位点，进而进一步提高熔喷布的静电吸附性能，使其具备高效过滤的性能。

优选地，所述抑菌剂如化学式I所示：

式中：R为丙基-N,N,N-三甲基氯化铵。

本发明采用的抑菌剂以笼型聚倍半硅氧烷为主体结构，Si原子上接枝有一个含有烯烃官能团和多个带正电荷活性位点的季铵盐，烯烃双键参与聚丙烯的交联改性反应，带正电荷活性位点的季铵盐，可与细菌表面的蛋白质相互作用，抑制细菌从外界摄入营养物质，因而在聚丙烯中引入该抑菌剂制成熔喷布后，可有效提高熔喷布的抗菌能力。