[发明专利]一种高阻隔高透湿的PP膜材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高阻隔高透湿的PP膜材料及其制备方法和应用。该高阻隔高透湿的PP膜材料包括嵌段共聚聚丙烯树脂、抗氧剂、润滑剂等。本发明提供的高阻隔高透湿的PP膜材料具有优异的阻隔性能和较佳的透湿性能，可作为防护材料大规模推广应用。

技术领域

本发明属于膜材料技术领域，具体涉及一种高阻隔高透湿的PP膜材料及其制备方法和应用。

背景技术

隔绝性和透湿性是防护材料最为关键的两类性能，其决定了制备得到的防护产品的防护效果和舒适度。优异的隔绝性可实现对病毒、细菌及灰尘较好的防护；良好的透湿性可实现气体和汗液的及时排出，避免穿戴时产生闷热、潮湿等不适感。

聚烯烃膜材料(例如聚丙烯膜材料)是一种应用广泛的膜材料，隔绝性能较好，但透气透湿性能不佳。

目前已有专利公开了一种制备纳米微孔聚合物薄膜材料的方法，通过将聚合物溶液成膜、交联，得到具有网络结构的聚合物薄膜，之后将聚合物薄膜在加工溶液中溶胀，最后干燥，得到纳米微孔聚合物薄膜。该纳米微孔聚合物薄膜的表面具有立柱状微结构，微孔的孔径在10-200nm，表面粗糙度(RMS)达到1000nm以上，可兼顾隔绝性性和透湿性。但其选用的聚合物为离子型/非离子型水溶性聚合物，对材料的要求较高，无法适用于非水溶性的聚烯烃材料。

因此，开发一种既具有优异的隔绝性，又具有较好的透湿性的聚烯烃膜材料具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高阻隔高透湿的PP膜材料。本发明提供的高阻隔高透湿的PP膜材料具有优异的阻隔性能和较佳的透湿性能，可作为防护材料大规模推广应用。

本发明的另一目的在于提供上述高阻隔高透湿的PP膜材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述高阻隔高透湿的PP膜材料在制备防护产品中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种高阻隔高透湿的PP膜材料，包括如下重量份数的组分：

嵌段共聚聚丙烯树脂 100份；

抗氧剂 0.1～0.5份；

润滑剂 0.1～0.5份；

所述嵌段共聚聚丙烯树脂中含有15～30wt.％乙丙橡胶相，乙丙橡胶相的平均粒径不高于1.5μm；且所述嵌段共聚聚丙烯树脂按照GB/T 3682.1-2018标准，在230℃/2.16kg测试条件下的熔体流动速率为10～40g/10min。

乙丙橡胶相(EPR，即乙丙无规共聚物)是聚丙烯合成过程中丙烯与乙烯无规共聚产生，由于其分子量大，兼具聚丙烯的刚性和橡胶的韧性。本发明的发明人研究发现，嵌段共聚聚丙烯树脂中乙丙橡胶相的含量和熔融指数对PP膜材料的密封性能和透湿性能有非常关键的影响。这主要是因为：(1)较为合适的熔融指数更适合流延加工成型，如熔融指数过大，材料的熔体强度更差，成膜性能更差；如熔融指数过小，材料的延展性太差，成膜性能差。(2)共聚聚丙烯合成过程中产生的乙丙橡胶分子量区域几十万到上千万之间，分子量大，乙丙橡胶相几乎都呈现球状，其尺寸分布在纳米级到微纳米级，正好可以应用在防护材料的微孔传输上，只需要通过一定的刻蚀方式将橡胶微孔刻蚀，便可以得到透水蒸汽颗粒而不透水滴的高效防护材料，如乙丙橡胶相的含量过低，透湿量达不到；如乙丙橡胶相的含量过高，防护材料本身机械性能无法保证。

本发明通过对嵌段共聚聚丙烯树脂的熔融指数和乙丙橡胶相的含量及粒径进行优化，得到的PP膜材料既具有优异的密封性能，有具有较佳的透湿性能，可作为膜材料制备成防护用品，具有较为广泛的应用。