[发明专利]一种高强度无纺布及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度无纺布及其制备方法，所述高强度无纺布主要由聚丙烯、超高分子量聚乙烯、聚乙烯‑聚丙烯共聚物、加工助剂制备而成；所述加工助剂包括增塑剂、抗氧化剂、无机纳米填料。制备方法包括以下步骤：将超高分子量聚乙烯粉末与增塑剂混合，得到超高分子量聚乙烯溶胀体；在溶胀体中加入聚丙烯、聚乙烯‑聚丙烯共聚物、抗氧剂、无机纳米填料，在氮气气氛下混炼；升温，混炼得到混合物溶体；喷丝，得到聚丙烯‑超高分子聚乙烯混合物纤维；经过开棉、梳棉、交叉铺网后形成纤维网，经过热风系统初步热粘合并冷压后，进行热固定，最后收卷得到成品。本发明制备得到的无纺布具有强度高、性能好等优势。

技术领域

本发明涉及无纺布领域，具体而言涉及一种高强度无纺布及其制备方法。

背景技术

无纺布材料种类很多，根据不同用途应选择不同使用性能的材料。聚丙烯(PP)作为一种常见的无纺布纤维材料，广泛应用于医用卫生领域。聚丙烯无纺布具有耐磨性好，变形恢复性强，耐腐蚀性好，防霉、价廉、密度较低等优点。但是相对于其他无纺布材料(聚酯、聚酰胺纤维等)，聚丙烯易老化，不吸湿且相对强度较低。通过对聚丙烯(PP)进行改性处理，提高聚丙烯性能，实现聚丙烯材料的高性能化。目前，聚丙烯增强改性方式已有数十种，其中共混法是最为简便且卓有成效，通过与热塑性弹性体、无机粒子、纤维等填料共混，达到增强PP性能的目的。PP增韧改性，是实现聚丙烯塑料高性能化和功能化的一种主要手段，其中，最有效且经济的增韧方式就是通过熔融共混在聚丙烯基体中引入柔性高分子材料(例如橡胶)。经增韧处理的复合材料，在受到一定的外力作用时，能够引发柔性微晶粒附近基体形成“银纹”，使大分子链产生粘弹形变吸收大量冲击功，从而使基体的韧性得到大幅提高。但这一方法也存在很大的缺陷，虽然分散相柔性高分子材料提高了基体的韧性，但往往也是以牺牲聚丙烯其他方面的优异性能为代价(强度下降)，普通热塑性弹性体很难达到既提高聚丙烯韧性又增加其强度的目的。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种粘均分子量超过100万的新型热塑性工程塑料。极高的分子量、高度缠结的分子链赋予其优异的力学性能。其抗冲性能居塑料之首，耐低温，在零下80℃能保持韧性，耐磨抗腐蚀、抗冲击且自润滑，是可以代替钢铁应用各个领域的理想型塑料。

金日光等(《高分子通报》，2005(5)，P100～109)研究超高分子量聚乙烯(UHMWPE)“原位自增韧机理”，发现了高韧高强的UHMWPE能够使聚丙烯韧性和强度同时提高，提出了超长分子链聚合物与连续相基体能够达到亚微观的复合。连续相基体中引入一种或多种超长链聚合物，使其在聚合物基体中形成凝聚缠结结构，从而达到提高基体的机械强度和韧性的目的。聚合物受到外力作用后，基体中的存在的缠结结构能够传递、吸收冲击产生的能量，影响材料的韧性和强度。因此，UHMWPE的加入能够极大提高聚丙烯的韧性和强度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供强度高、性能好的无纺布及该无纺布的制备方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种高强度无纺布，所述高强度无纺布主要由聚丙烯、超高分子量聚乙烯、聚乙烯-聚丙烯共聚物、加工助剂制备而成；所述加工助剂包括增塑剂、抗氧化剂、无机纳米填料。

进一步地，所述聚丙烯的等规度大于98％，所述聚丙烯的粘均分子量大于5×10⁵。

进一步地，所述超高分子量聚乙烯的粘均分子量为5×10⁵～1×10⁷之间；所述超高分子量聚乙烯的粒径为80μm～200μm。

进一步地，所述聚乙烯-聚丙烯共聚物为聚乙烯-b-聚丙烯嵌段共聚物。

进一步地，所述增塑剂包括液体石蜡、白油、苯二甲酸二烷基酯中的一种或几种的组合。

进一步地，所述无机填料为纳米二氧化硅、纳米蒙脱土、纳米碳酸钙中的一种或几种的组合；所述无机填料的粒径小于100nm。