[发明专利]一种长效静电保持的熔喷聚丙烯驻极体及其制备方法和应用

说明书

本发明属于高分子材料领域，提供一种长效静电保持的熔喷聚丙烯驻极体及其制备方法和应用。本发明提供的熔喷聚丙烯驻极体含有共混的母粒和熔喷聚丙烯；母粒中含有基体材料、驻极填料、改性剂、分散剂、偶联剂、抗氧剂，其中，基体材料为聚丙烯，驻极填料为电气石和/或含氟聚合物，改性剂为成核剂。本发明提供的熔喷聚丙烯驻极体由将母粒添加到熔喷聚丙烯中纺丝，通过电晕驻极后得到，得到的熔喷聚丙烯驻极体材料电荷存储稳定、过滤效率高、耐温性好。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种长效静电保持的熔喷聚丙烯驻极体及其制备方法以及将其应用于过滤材料。

背景技术

口罩储存期短主要因为熔喷层(M层，即过滤层)的熔喷级聚丙烯抗老化性能差，且静电和抗菌效果4个月左右大幅衰减，不适合长期储存，导致在疫情爆发期间口罩和医用防护服缺口巨大。因此，开展携静电、长效抗菌、超长耐老化熔喷级聚丙烯制备技术研究是落实国家发改委提出的疫情结束后“口罩防护服国家会统一收储”国家政策的关键。

中国专利CN101125267A“一种驻极体空气过滤材料的制备方法”中公开了一种驻极体空气过滤材料，由下述方法制备而得：(1)先制备得到由预过滤层和主过滤层组成的双层复合纤维，其中预过滤层纤维丝径分布在3～10微米；主过滤层纤维丝径分布在1～5微米；(2)再对双层复合纤维进行注板而得产物。该发明的驻极体空气过滤材料具有极高的驻极体电荷稳定性、卓越的过滤效率、很低的压力损失，使用寿命长。

中国专利CN101905101A“一种熔喷聚丙烯驻极体过滤材料的制备方法”涉及一种熔喷聚丙烯驻极体过滤材料的制备方法，包括如下步骤：1)、聚丙烯改性：将原料聚丙烯熔融,与添加剂混合，制得改性聚丙烯；2)、熔喷制备工艺：a)、在熔融状态下，将改性聚丙烯熔体用计量泵喂入喷丝板；b)、将所述的改性聚丙烯熔体从喷丝孔挤出；c)、用高速热空气将挤出喷丝孔的熔体吹成超细的纤维，使其飞向凝网帘而冷却粘合形成纤网；3)、驻极体制备工艺：将步骤(2)得到的纤网通过电晕放电装置的电极，电极放电使纤网驻极，即得驻极体。

中国专利CN102836594A中涉及一种聚丙烯熔喷无纺滤材，具体讲，涉及一种抗菌聚丙烯熔喷无纺滤材，及制备方法。其原料为：熔喷聚丙烯切片85～95重量份、纳米电气石1～5重量份、纳米二氧化钛1～3重量份、纳米氧化锌1～3重量份、偶联剂0.1～3重量份、分散剂0.1～2重量份、抗氧化剂0～0.5重量份。该发明制备的抗菌聚丙烯熔喷无纺滤材，通过对配方以及制备工艺的改进，制备得到的滤材的驻极体极性时间可达5～6年，抗菌性能高于现有技术。

现有技术通常通过简单共混无机粒子改性聚丙烯、并用氟树脂等其它高分子驻极体材料提高熔喷聚丙烯驻极体材料的电荷稳定性和长效性，存在改善效果不显著或成本过高等问题。

发明内容

本发明旨在提高熔喷聚丙烯驻极体材料电荷保持的长期稳定性，提高熔喷成型无纺布生产的口罩的过滤效率、长效抗菌，延长产品存储周期，通过合适的清洗、再生电荷方法实现口罩的有效多次重复使用。

本发明的目的之一在于提供一种长效静电保持的熔喷聚丙烯驻极体，含有共混的母粒和熔喷聚丙烯，母粒中含有基体材料、驻极填料、改性剂、分散剂、偶联剂、抗氧剂，其中，基体材料为聚丙烯，驻极填料为电气石和/或含氟聚合物，改性剂为成核剂。

上述熔喷聚丙烯驻极体中，以熔喷聚丙烯为100重量份来计，所述的母粒用量为1～12份，优选为2～6份；

上述母粒中，以质量百分比来计，基体材料占母粒总重量的50～95％，优选为60～90％；驻极填料占母粒总重量的2～50％，优选为5～30％；改性剂占母粒总重量的1～20％，优选为2～15％；偶联剂占母粒总重量的0.1～3％，优选为0.2～0.6％；抗氧剂占母粒总重量的0.1～1％，优选为0.2～0.6％；