[发明专利]一种新型聚丙烯熔喷布配方及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于，其组成及重量百分比为：石墨烯材料：2~15％；高碳烷烃：0.001~0.1％；聚丙烯颗粒：80％~87％；助剂：1％~6％；钛白粉：5％~9％。所述石墨烯材料包括石墨烯、氧化石墨烯中的一种，或者组合。所述助剂包括偶联剂、分散剂和抗氧化剂中的任意一种或多种的组合。所述分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一种。所述偶联剂包括钛酸酯类，所述钛酸酯类包括钛酸丁酯、钛酸异丙酯。本发明具有抗菌性和电荷吸附性，过滤效果好，容尘量大，使用安全性高；熔喷布品质及性能优良，其制备方法熔融条件温和，生产难度低。

技术领域

本发明涉及熔喷布技术领域，具体为一种新型聚丙烯熔喷布配方及其加工工艺。

背景技术

熔喷法始于20世纪50年代，是一种依靠高速、高温气流喷吹聚合物熔体使其得到迅速拉伸而制备超细纤维的方法。聚丙烯凭借着原料来源丰富，合成方法简单，可加工性能好以及力学性能优良等优点，已成为熔喷工艺中最常见且最受欢迎的品种之一。

通过熔喷技术生产的聚丙烯熔纤维很细，而且得到的熔喷布具有很大的比表面积，孔隙小而孔隙率大，因此过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性等应用特性是其他工艺生产的非织造布所难以实现的。一般来说，聚丙烯熔喷布广泛用于过滤材料、医疗卫生材料、吸油材料、擦拭布、保暖材料、电池隔膜材料及隔音材料等领域。

为了扩大聚丙烯熔喷布的使用范围，通常会通过添加无机填料实现改变聚丙烯纤维的综合性能。但其在具体应用时会存在如下问题：(1)添加无机填料的分散问题。不同尺寸的无机填料对聚合物性能影响较为明显，一般是颗粒尺寸越小，则越能提高聚合物的综合性能，但填料过小时会存在团聚问题。一旦无机填料在纤维中发生团聚，纤维团聚处的韧性极差。(2)无机填料添加量的控制问题。添加过少，则不能提高纤维的性能，添加过多则会影响纤维本身的性能。因此，如何通过添加无机填料实现纤维综合性能的有效提高，是熔喷工艺的研究热点。

现有熔喷工艺制备石墨烯/聚丙烯复合母粒和熔喷布的相关技术中，为了混合均匀，大量使用了多种助剂和添加剂，多种助剂和添加剂会最终残留在石墨烯/聚丙烯复合母粒中。这在不同程度上影响了石墨烯/聚丙烯复合母粒的加工性能，并导致熔喷布产品品质下降，性能降低。同时，石墨烯作为二维材料，虽然厚度尺寸为纳米量级，但片层尺寸范围为数微米至数百微米，因此对于熔喷工艺来说，片层尺寸过大的石墨烯会在熔喷布生产过程中形成团聚和堆积，不仅损害熔喷布的品质，并发生严重的喷头堵塞问题，影响生产。

熔喷布，熔喷布以聚丙烯为主要原料，纤维直径可以达到1-5微米，这些具有独特的毛细结构的超细纤维增加单位面积纤维的数量和表面积，从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性，可用于空气、液体过滤材料、隔离材料、吸纳材料、口罩材料、保暖材料及擦拭布等领域。

熔喷布是将高聚物树脂通过螺杆挤出机挤压熔融塑化后，通过计量泵精确计量送给喷丝组件在高速高压热空气流的作用下拉成超细纤维，并在收集装置上形成的非织造布。由于熔喷布具有很细、比表面积大、孔隙小且孔隙率大，因此，其具有良好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性等特性而被广泛应用于医用和工业口罩、保暖材料、过滤材料、医疗卫生材料、吸油材料、电池隔板以及隔音材料等领域，同时功能性的熔喷布因其具有多功能性(例如抗菌、驻极、远红外等)已成为研究热点。

现有的熔喷布结构在过滤使用过程中，传统的熔喷布结构对于雾霾等污染物的过滤效果并不理想，部分熔喷布在制作时采用加入石墨烯材料，成为熔融的一体结构，使用时不能进行拆装更换，使用后直接废弃，造成浪费。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种新型聚丙烯熔喷布配方及其加工工艺。

本发明的技术方案是提供一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于，其组成及重量百分比为：

石墨烯材料：2~15％；