[发明专利]一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料及其制备方法和应用。本发明的长效熔喷聚丙烯驻极体材料，包括如下按重量份计算的组分：聚丙烯树脂65～95份；复配型驻极剂10～45份；润滑剂0.1～2份；抗氧剂0.01～0.3份；其中，所述复配型驻极剂为硬脂酸盐和氟类聚合物的组合，硬脂酸盐与氟类聚合物的重量比为2:3～6:1；所述氟类聚合物的重均分子量为2000～10000。本发明通过硬脂酸盐和特定分子量的氟类聚合物复配作为驻极剂，可以提高材料在高温高湿条件下的驻极耐久性，保证过滤效率无明显衰减。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料及其制备方法和应用。

背景技术

通过驻极处理的熔喷无纺布由于带有电荷，具有吸附空气中病毒、污染颗粒的作用，目前已大量应用于医用防护口罩和防尘口罩等呼吸防护用品中。聚丙烯驻极体材料是制备熔喷无纺布的关键原料，聚丙烯驻极体材料的驻极效果对熔喷无纺布的过滤效率有着重要的影响，为了提高熔喷无纺布的过滤效率，在生产聚丙烯驻极体材料过程中常添加驻极剂来提高驻极效果。

专利CN1718910A公开了采用添加电气石来提高驻极效果，专利US6858551B1则公开了采用钛酸钡来提高驻极效果；专利CN109354767A公开了采用有机的天然蜡、松香、有机玻璃、N,N'-乙撑双硬脂酰胺、乙撑双油酸酰胺来做驻极剂；3M创新有限公司近年来采用有机驻极剂来提升驻极效果，如酯取代和酰胺取代的三苯胺基三嗪化合物(专利CN101896657A)、N-取代氨基碳环芳香烃(专利CN102046871A)；芳氨基取代的苯甲酸(专利CN105120978A)等。但是目前采用这些现有技术得到的聚丙烯驻极材料在高温高湿环境下会出现明显的电荷衰减，导致驻极耐久性较差，从而降低过滤效率。

因此，需要提供一种在高温高湿环境下仍具有长久的驻极效果的驻极体材料。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中聚丙烯驻极材料在高温高湿环境下会出现明显的电荷衰减，导致驻极耐久性较差，从而降低过滤效率的缺陷，提供一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料。本发明通过硬脂酸盐和特定分子量的氟类聚合物复配作为驻极剂，可以提高材料在高温高湿条件下的驻极耐久性，保证过滤效率无明显衰减。

本发明的另一目的在于，提供所述长效熔喷聚丙烯驻极体材料的制备方法。

本发明的另一目的在于，提供所述长效熔喷聚丙烯驻极体材料在制备中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种长效熔喷聚丙烯驻极体材料，包括如下按重量份计算的组分：

其中，所述复配型驻极剂为硬脂酸盐和氟类聚合物的组合，硬脂酸盐与氟类聚合物的重量比为2:3～6:1；

所述氟类聚合物的重均分子量为2000～10000。

本发明的发明人通过总结大量的实验结果发现，当硬脂酸盐作为驻极剂时，添加氟类聚合物够增强聚丙烯驻极材料在高温高湿条件下的驻极耐久性。在此基础上，发明人发现选择合适分子量的氟类聚合物，可以提高材料在高温高湿条件下的驻极耐久性，保证过滤效率无明显衰减。这可能是由于合适的分子量可以保证氟类聚合物在聚丙烯树脂中具有较好的流动性，相容性好，分散均匀，与硬脂酸盐协同作用，有利于增强表面电荷的吸收和转移能力，并且能够为电荷在材料表面和内部之间长久的传递提供有利的通道，进而能够保持长久的驻极效果。

优选地，所述聚丙烯树脂在温度230℃、负荷2.16kg条件下的熔融指数为800～1800g/10min。

选择合适的熔融指数的聚丙烯树脂，有利于增加加工过程中各组分之间的相容性。进一步优选地，所述聚丙烯树脂在温度230℃、负荷2.16kg条件下的熔融指数为1100～1300g/10min。