[发明专利]耐辐照杀菌聚丙烯纺粘无纺布专用料及其制备方法

说明书

本发明属于合成树脂生产的技术领域，具体涉及耐辐照杀菌聚丙烯纺粘无纺布专用料及其制备方法。该制备方法具体包括(1)基础聚丙烯粉料与过氧化物、添加剂的在线混合；(2)挤压机筒体内的可控流变反应(3)挤出切粒及离心干燥；(4)风送、产品均化与包装出厂。本发明利用一次热加工工艺，避免混合、制备过程中直接接触氧气，减少热加工历程导致的机械性能、光学性能的下降，无需额外添加弹性体增韧，生产成本低。本发明提供的专用料产品能够针对高能射线诱发的聚合物降解提供保护，氧化诱导期长，不易变色。

技术领域

本发明属于合成树脂生产的技术领域，具体涉及耐辐照杀菌聚丙烯纺粘无纺布专用料及其制备方法。

背景技术

医用防护产品如手术服、手术帽、防护服、洗手衣等纺粘无纺布制品，普遍采用环氧乙烷灭菌方式，灭菌周期长，制品残留的环氧乙烷危害使用者的健康、污染环境。需长时间通风放置或者强制解吸以降低环氧乙烷浓度。相比环氧乙烷灭菌，电子束照射是更高效、卫生的灭菌方式，而常规聚丙烯料在受电子束辐照，吸收剂量达到10kGy剂量时明显变色，力学性能减弱、脆化，难于耐受医用无纺布制品的辐照杀菌剂量。

近年来在电子束照射灭菌和γ射线辐照杀菌的聚丙烯改性研究中，取得一定进展。

中国专利CN96197212.2的制备方式由约99—50wt％丙烯均聚物或共聚物和1—50wt％由单点催化剂催化制备的聚乙烯的一种共混物，但在医卫无纺布用途中，更倾向于纤维级聚丙烯均一材料。CN202010237120.9聚丙烯树脂组合物的原料组成中，包含0.05～0.2质量份的酚类抗氧剂、0.05～0.2质量份的硫代酯类抗氧剂，硫代酯类抗氧剂在热加工过程中，易产生异味，多用于合成橡胶用途，还需满足GB 9685-2016的食品接触用塑料材料及制品中特定迁移总量限量规定相应限量，影响聚丙烯医用料及制品的使用；另外酚类抗氧剂极易被辐照过程产生的过氧化物自由基氧化成醌类、甲醌类显色物质，加剧辐照后材料的变色程度。

这些采用共混组合物改性用于生产耐受辐照灭菌的方案，在混合组分的加剂、均化、混炼过程中直接接触氧气，需要采用已经过一次热加工成型的聚丙烯粒料，在二次熔融后制备，较工业装置上直接制备的工艺增加了一次热加工，导致接触氧及二次热加工对产品氧化降解的导致的机械性能、光学性能的下降，通常需要添加弹性体增韧，生产成本高、产能低，且能耗高。

发明内容

根据现有技术上存在的缺陷，结合目前的研究前沿，本发明提供了耐辐照杀菌聚丙烯纺粘无纺布专用料，还提供了其制备方法。根据电子束辐照引发烯丙基自由基和烷氧基自由基的链式反应机理，优选配方方案：采用受阻胺型抗氧剂、活性氧含量1.0％～1.7％的过氧化物、亚磷酸酯类辅助抗氧剂、抗酸剂、抗静电剂配方，选择低赛氏色度的助剂，杜绝了受阻酚类容易被氧化的抗氧剂，避免在辐照后被氧化变色。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

本发明提供了一种耐辐照杀菌聚丙烯纺粘无纺布专用料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤(1)：基础聚丙烯粉料与过氧化物、添加剂的在线混合

质量流率25-30t/h的基础聚丙烯粉料，在氧含量低于0.4％(mol)的氮气氛围中，与受阻胺型抗氧剂1000ppm、亚磷酸酯类抗氧剂600-1200ppm、抗酸剂400ppm以及活性氧含量1.0％～1.7％的固体过氧化物2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)乙烷6100-7200ppm加入到在线混合器，同时加入抗静电剂40ppm，停留时间6s-15s；在挤压造粒阶段采用同时添加过氧化物和稳定剂的方式，一步法直接制备可耐受辐照杀菌用途的聚丙烯纺粘无纺布专用料，经历一次热加工历程即可生产出来，不需要添加弹性体增韧，生产成本低；

步骤(2)：挤压机筒体内的可控流变反应

经在线混合后的物料，在重力作用下进入挤压造粒机组，分为喂料段、熔融段、剪切段、挤出段；