[发明专利]一种高过滤性的聚丙烯熔喷无纺布驻极母粒材料的制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高过滤性的聚丙烯熔喷无纺布驻极母粒材料的制备方法。由以下重量份的原料经熔融挤出造粒制备而成：聚丙烯60‑90份，驻极粉10‑40份，抗氧剂0.2‑0.6份以及润滑剂0.2‑0.6份，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和ZnO改性共聚聚丙烯以质量比为1：（1‑3）的混合物。该制备方法简单易操作，用该母粒制备的无纺布具有高过滤性、小的空气阻力和良好的抑菌性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高过滤性的聚丙烯熔喷无纺布驻极母粒材料的制备方法。

背景技术

研究显示，空气中由污染造成的颗粒物尤其是空气动力学当量小于等于0.3微米的颗粒物粒径小,且富含有毒有害物质。这些颗粒物在空气中能长时间停留，极易被人吸收进入身体从而引起引发呼吸系统疾病、伤肺、致癌、心血管疾病、生殖系统、胎儿发育等疾病。因此，在空气净化领域,人们越来越重视开发可以吸附这些颗粒物的材料。目前，极化后可以吸附这些颗粒物的高分子材料成为研究热点。通过驻极处理的熔喷聚丙烯纤维滤料由于表面带有电荷，具有吸附空气中污染颗粒的作用。熔喷聚丙烯纤维滤料已大量应用于空气净化及医疗卫生行业，如用作空调滤网、医用防护口罩和防尘口罩等。但现有技术直接对熔喷聚丙烯纤维进行驻极处理，需要较高的驻极电压(高达300kV),且存在驻极处理后的熔喷聚丙烯纤维过滤效率低、阻力大等缺陷。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高过滤性的聚丙烯熔喷无纺布驻极母粒材料的制备方法，该制备方法简单易操作，用该母粒制备的无纺布具有高过滤性、小的空气阻力和良好的抑菌性能。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高过滤性的聚丙烯熔喷无纺布驻极母粒材料的制备方法，由以下重量份的原料经熔融挤出造粒制备而成：聚丙烯60-90份，驻极粉10-40份，抗氧剂0.2-0.6份以及润滑剂0.2-0.6份，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和纳米ZnO改性共聚聚丙烯以质量比为1：（1-3）的混合物，所述纳米ZnO改性共聚聚丙烯由如下步骤制备而成，（1）将纳米 ZnO加入到 95% 乙醇中超声分散 30 min，将硅烷偶联剂加入到水-乙醇混合溶液中，在 60 ℃下预水解 1 h，将预水解的混合溶液逐滴加入到分散有纳米ZnO的乙醇溶液中，在 75 ℃ 条件下，搅拌反应 1 h，抽滤，洗涤，抽提真空干燥后得到Si-ZnO；（2）将Si-ZnO和共聚聚丙烯，在 170 ℃和50 r/min条件下，密炼 7 min，得到纳米ZnO改性共聚聚丙烯。

本发明将用硅烷偶联剂改性后的纳米ZnO加入到共聚聚丙烯中制备成纳米ZnO改性共聚聚丙烯能有效杀死大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，且纳米ZnO在共聚聚丙烯中均匀分布，使得材料的性质稳定。使用均聚聚丙烯和纳米ZnO改性共聚聚丙烯以质量比为1：（1-3）的混合物复配作为原材料使得制备的驻极母粒均一性好，且用此制备的无纺布不仅有良好的抑菌性，耐热性和低温韧性，而且易降解，环保性能好。通过与驻极粉复配制备的驻极母粒生产的无纺布表面带有电荷，能很好的吸附空气中污染颗粒。

本发明公布的方法简单，易操作，适合大规模生产。采用将预水解的混合溶液逐滴加入到分散有纳米ZnO 的乙醇溶液中，使得制备的Si-ZnO中Si均匀分布，制备Si-ZnO分散性好。利用才Si-ZnO改性共聚聚丙烯，得到的纳米ZnO改性共聚聚丙烯抑菌性能好。

进一步的，所述步骤（2）中的共聚聚丙烯为乙烯含量为4％的乙烯-丙烯共聚物，重均分子量在50万以上，熔融指数低于0.5g/10min。

本发明中的采用乙烯含量为4％的乙烯-丙烯共聚物，重均分子量在50万以上，熔融指数低于0.5g/10min的共聚聚丙烯使得制备的母粒耐热性和低温韧性佳且产品纯度高。

进一步的，步骤（1）中所述硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

本发明中采用N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，使得ZnO中Si含量多且改性后的ZnO分散性好。