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驻极母粒熔喷布驻级母粒熔喷pp驻级母粒助级母粒助极母粒驻极母料,驻极体是指具有长期储存电荷功能的电介质材料,它所储存的电荷可以是外界注入的单极性真实电荷(或称空间电荷),也可以是极性电介质中偶极子有序取向而形成的偶极电荷,或者两类电荷同时兼有。
研究显示,空气中由污染造成的颗粒物尤其是空气动力学当量小于等于2.5微米的颗粒物粒径小,且富含有毒有害物质。这些颗粒物在空气中能长时间停留,极易被人吸收进入身体从而引起引发呼吸系统疾病、伤肺、致癌、心血管疾病、生殖系统、胎儿发育等疾病。因此,在空气净化领域,人们越来越重视开发可以吸附这些颗粒物的材料。目前,极化后可以吸附这些颗粒物的高分子材料成为研究热点。通过驻极处理的熔喷聚丙烯纤维滤料由于表面带有电荷,具有吸附空气中污染颗粒的作用。熔喷聚丙烯纤维滤料已大量应用于空气净化及医疗卫生行业,如用作空调滤网、医用防护口罩和防尘口罩等。但现有技术直接对熔喷聚丙烯纤维进行驻极处理,需要较高的驻极电压(高达30kV),且存在驻极处理后的熔喷聚丙烯纤维过滤效率低、阻力大等缺陷。
为改善现有技术存在的问题,本发明提供一种PP驻极母粒材料,其主要由以下重量份的组分经熔融造粒制备而成:
50~100份的聚丙烯、8~50份的驻极剂、0~3份的相容剂、0.05~0.35份抗氧剂和0~3份防老化剂。
进一步地,所述的聚丙烯可以为均聚聚丙烯(PPH)、无规共聚聚丙烯(PPR)中的任意一种或两种的混合物。
根据本发明,所述聚丙烯可以为高熔指聚丙烯,其熔指范围为1000~1500g/10min。
根据本发明,所述驻极剂的重量份可以为10~45份,如12~40份,例如12、17、24、25或40份。
进一步地,所述驻极剂可以为天然蜡、松香、有机玻璃、碳原子数为6-20的脂肪酸或其盐、N,N’-乙撑双硬脂酰胺、乙撑双油酸酰胺中的一种、两种或更多种的组合。
优选地,所述碳原子数为6-20的脂肪酸选自油酸、硬脂酸、月桂酸中的至少一种。
优选地,所述碳原子数为6-20的脂肪酸的盐选自油酸、硬脂酸和月桂酸的锂盐、钠盐、锌盐、铝盐、镁盐中的至少一种。
进一步地,所述的抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或其混合物。
进一步地,所述的防老化剂的重量份可以为0.2~2.5份,例如0.2、1.5或2份。所述防老化剂为癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑和2-(2’-羟基-5’-特辛基苯基)苯并三唑中的一种、两种或更多种的组合。
进一步地,所述的相容剂可以为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝POE(聚烯烃弹性体)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝EPDM(三元乙丙橡胶)中的一种、两种或更多种的组合。
本发明还提供如上所述PP驻极母粒材料的制备方法,包括将上述组分熔融共混挤出并造粒。
根据本发明的制备方法,所述熔融共混挤出可以在双螺杆挤出机,如长径比为48的双螺杆挤出机内熔融挤出。
根据本发明的制备方法,所述熔融共混挤出可以在双螺杆挤出机,如长径比为48的双螺杆共12段料筒的挤出机内熔融共混挤出。
本发明还提供如上所述PP驻极母粒材料在制备复合材料(例如熔喷材料,如熔喷无纺布)中的用途,所述复合材料可用于净化空气。
本发明还提供一种复合材料,其原料包括PP驻极母粒材料和PP树脂,所述PP驻极母粒材料与PP树脂的质量比为0.1~10%,例如为2~8%,如为5%。
优选地,所述复合材料可以为PP树脂基复合材料;所述复合材料的形态可以为纤维或者无纺布,例如所述复合材料为熔喷材料,如熔喷无纺布。
本发明还提供如上所述复合材料的制备方法,包括:将上述驻极母粒材料与PP树脂混配加工,挤出切粒,再经过强外电场处理。
根据本发明的制备方法,所述方法还包括将得到的复合材料加工成型的步骤,当加工成成品时,强外电场处理步骤可以在加工成型之前进行也可以在加工成型之后进行。
根据本发明的方法,所述加工成型包括任何将驻极母粒材料制备成成品的方法,包括但不限于:挤出成型、注射成型、压延成型、中空吹塑、泡沫塑料成型、或热成型等方法。
根据本发明的制备方法,所述驻极母粒材料与PP树脂的质量比为1~10%,例如为2~8%,如为5%。
根据本发明的制备方法,所述强外电场处理的方式包括但不限于:静电纺丝法、电晕放电法、摩擦起电法、热极化法、低能电子束轰击法。
本发明还提供如上所述复合材料在空气净化器过滤膜、防尘口罩、空调过滤膜或油烟过滤等中的应用。
本发明分别从原材料配比和制备方法两个方面对材料强外电场作用下产生极化效果进行有效地控制。本发明采用熔融共混的方式使树脂与助剂相互混合均匀,得到的驻极母粒材料生产出的熔喷无纺材料具有驻极效果明显,过滤效率高等优点。而且,本发明的熔融共混的制备方式具有简单、快捷、便宜的优点。并且,采用本发明的方法可以大大降低驻极电压,从而可以提高生产效率。Zui后,使用本发明的驻极母粒材料制备得到可净化空气的材料具有设备要求低,投入低,工艺简单和成品率高等优点。
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明,以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品,或者可以通过已知方法制备。
除非另有说明,以下实施例中原料和试剂的“份”指重量份,百分比指重量百分比。
采用87.6份的PP(均聚聚丙烯PPH,熔指1000g/10min)、12份的N,N’-乙撑双硬脂酰胺、0.2份的抗氧剂、0.2份的癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯。高速混合机混合,转移至长径比为48的双螺杆共12段料筒的挤出机熔融共混挤出,熔融段温度160~210℃,造粒将粒子干燥,得到聚丙烯驻极母粒材料。
采用87.6份的PP(均聚聚丙烯PPH,熔指1000g/10min)、12份的天然蜡、0.2份的抗氧剂、0.2份的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。高速混合机混合,转移至长径比为48的双螺杆共12段料筒的挤出机熔融共混挤出,熔融段温度160~210℃,造粒将粒子干燥,得到聚丙烯驻极母粒材料。
采用87.6份的PP(均聚聚丙烯PPH,熔指1000g/10min)、12份的有机玻璃、0.2份的抗氧剂、0.2份的2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮。高速混合机混合,转移至长径比为48的双螺杆共12段料筒的挤出机熔融共混挤出,熔融段温度160~210℃,造粒将粒子干燥,得到聚丙烯驻极母粒材料。
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