1.本发明涉及高分子材料技术领域，具体为一种熔喷布用驻极母粒及其制备方法。


背景技术：

2.随着人类社会的进步和工业化的发展，人流聚集的环境空气中漂浮着大量的颗粒物、细菌和病毒，这些有害物质能长时间悬浮在空气中，且输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量影响很大。研究表明，颗粒物直径越小，进入呼吸道的部位越深，10微米直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2微米以下的颗粒物可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态，可引发心血管病、呼吸道疾病以及肺癌。而细菌和病毒更能够直接引起人体严重的疾病。因此，在空气净化和医学防护领域，人们越来越重视开发可以吸附和隔离这些颗粒物、细菌和病毒的过滤材料。
3.当前过滤材料中，效果显著的是在无纺布等过滤材料中添加驻极体以便保持长久的吸附效果。驻极体是一种显示永久电极化的电介质材料,类同于磁学上的永久磁铁,但它可以贮存单一电荷并可永久保留电荷或处于电极化状态。天然的驻极体材料有巴西棕榈蜡、松香等。自50年代以来,随着聚合物材料的发展,发现了聚合物驻极体,特别是含氟材料具有极好的电荷贮存能力,从而扩展了驻极体的应用领域。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，特别是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的熔喷聚丙烯纤维滤料，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，这种特性展示了其重要的应用前景。
4.聚丙烯作为有机驻极体材料的一种，其空间电荷的分布主要集中在晶粒两端和结晶区与非结晶区界面上，但是由于熔喷工艺的特点，通常的聚丙烯熔喷纤维的结晶度不高且晶粒较大，影响了空间电荷的存储。目前，有通过添加助剂提高聚丙烯电荷储存能力的技术方案，但是助剂与聚丙烯基体的相容性差，以及存在电荷储存期短、稳定性差等问题。
5.为此，能够提供一种电荷驻极寿命长、效率高和过滤效率高的驻极母粒及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，一种熔喷布用驻极母粒及其制备方法，本发明在现有技术的基础上采用气相二氧化硅和高温硅油，其中起主要驻极效果的为气相二氧化硅，并且通过和高温硅油协同作用，使气相二氧化硅发挥更好的分散性，降低气相二氧化硅的添加量，并且使用本发明所述驻极母粒，在相同纤维细度和克重的情况下，可以降低熔喷无纺布的阻力，同时提高熔喷无纺布的滤效。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种熔喷布用驻极母粒，包括以下原材料：茂金属聚丙烯、气相二氧化硅、高温硅油、主抗氧剂、辅助抗氧剂和光稳定剂。
9.本发明在现有技术的基础上加入气相二氧化硅和高温硅油，其中起主要驻极效果的为气相二氧化硅，并且通过和高温硅油协同作用，使气相二氧化硅发挥更好的分散性，降低气相二氧化硅的添加量，得到的产品可以达到电荷驻极寿命长、驻极效率高和油性颗粒过滤效率高等效果。
10.优选地，包括以下重量百分数的原材料：茂金属聚丙烯熔喷料基料86.772-92.857％、气相二氧化硅6-10％、高温硅油1-3％、主抗氧剂0.003-0.008％、辅助抗氧剂0.06-0.1％和光稳定剂0.08-0.12％。
11.本发明采用上述原材料及配比，制备的母粒有电荷驻极寿命长、驻极效率高和油性颗粒过滤效率高等技术效果。
12.优选地，所述气相二氧化硅为德固赛a380。
13.本发明气相二氧化硅为德固赛a380，a380的粒径分布窄，在母粒中的分散好，对驻极时效有益，且可以延长熔喷布换网周期。
14.优选地，所述主抗氧剂为主抗氧剂1790、1010和3114中的任意一种，所述辅助抗氧剂为辅助抗氧剂168、9228和pepq中的任意一种。
15.优选地，所述主抗氧剂为主抗氧剂1790，所述辅助抗氧剂为辅助抗氧剂168。
16.优选地，所述光稳定剂为光稳定剂uv70或uv40。
17.优选地，所述光稳定剂为光稳定剂uv70。
18.上述所述一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，具体包括以下步骤：
19.(1)按重量百分数称取原材料茂金属聚丙烯熔喷料基料、气相二氧化硅、高温硅油、主抗氧剂、辅助抗氧剂和光稳定剂，备用；
20.(2)将所述原材料混合均匀搅拌8-15mi n后，导入挤出机，挤出、切粒，得粒子；
21.(3)将所述粒子筛选、烘干、吹扫后，即得一种熔喷布用驻极母粒。
22.优选地，步骤(2)中所搅拌的速度为600-1200rpm。
23.优选地，步骤(2)中所述挤出机采用双螺杆挤出机。
24.优选地，所述双螺杆挤出机的料筒温度分别为120、160、200、220、225、230、225、200、180、180、160、160、150、150、160、160℃，转速为120-300rpm，模头温度165-180℃。
25.优选地，步骤(2)中所述切粒的水温度32-45℃，速度为300-600rpm。
26.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
27.1、本发明的母粒与其它产品相比在相同纤维细度和克重的情况下，降低熔喷无纺布的阻力，同时提高熔喷无纺布的滤效；
28.2、本发明母粒的电荷驻极寿命长(大于6个月)，驻极效率高(32l流量，滤效＞99％；85l流量，滤效＞95％)；
29.3、本发明母粒的油性颗粒过滤效率高(95l流量，dop滤效＞92％)；
30.4、本发明母粒不影响喷丝板正常清洁周期和使用寿命；
31.5、使用本发明母粒无需大幅调整现有熔喷无纺布生产工艺。
具体实施方式
32.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例1
34.一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，具体包括以下步骤：
35.(1)按重量百分数称取原材料：茂金属聚丙烯89.772％、气相二氧化硅a38010％、主抗氧剂17900.008％、辅助抗氧剂1680.1％和光稳定剂uv700.12％，备用；
36.(2)将原材料放入高速搅拌器以1000转/mi n的速度搅拌8mi n，将搅拌好的物料导入低速搅拌器继续以100转/mi n的速度持续搅拌，同时导入双螺杆挤出机的混合料筒，然后技术，切粒，得粒子；其中，双螺杆挤出机的料筒温度分别为120、160、200、220、225、230、225、200、180、180、160、160、150、150、160、160℃，转速为200rpm，模头温度170℃；切粒的水温度40℃，速度为500rpm；
37.(3)将粒子振动去除不合格粒径的粒子，然后由鼓风机风送到成品料仓，烘干、吹扫后，即得一种熔喷布用驻极母粒。
38.实施例2
39.一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，具体包括以下步骤：
40.(1)按重量百分数称取原材料：茂金属聚丙烯96.857％、高温硅油3％、主抗氧剂17900.003％、辅助抗氧剂1680.06％和光稳定剂uv700.08％，备用；
41.(2)将原材料放入高速搅拌器以1000转/mi n的速度搅拌8mi n，将搅拌好的物料导入低速搅拌器继续以100转/mi n的速度持续搅拌，同时导入双螺杆挤出机的混合料筒，然后技术，切粒，得粒子；其中，双螺杆挤出机的料筒温度分别为120、160、200、220、225、230、225、200、180、180、160、160、150、150、160、160℃，转速为200rpm，模头温度170℃；切粒的水温度40℃，速度为500rpm；
42.(3)将粒子振动去除不合格粒径的粒子，然后由鼓风机风送到成品料仓，烘干、吹扫后，即得一种熔喷布用驻极母粒。
43.实施例3
44.一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，具体包括以下步骤：
45.(1)按重量百分数称取原材料：茂金属聚丙烯89.815％、气相二氧化硅a3808％、高温硅油2％、主抗氧剂17900.005％、辅助抗氧剂1680.08％和光稳定剂uv700.1％，备用；
46.(2)将原材料放入高速搅拌器以1000转/mi n的速度搅拌8mi n，将搅拌好的物料导入低速搅拌器继续以100转/mi n的速度持续搅拌，同时导入双螺杆挤出机的混合料筒，然后技术，切粒，得粒子；其中，双螺杆挤出机的料筒温度分别为120、160、200、220、225、230、225、200、180、180、160、160、150、150、160、160℃，转速为200rpm，模头温度170℃；切粒的水温度40℃，速度为500rpm；
47.(3)将粒子振动去除不合格粒径的粒子，然后由鼓风机风送到成品料仓，烘干、吹扫后，即得一种熔喷布用驻极母粒。
48.实施例4
49.一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，具体包括以下步骤：
50.(1)按重量百分数称取原材料：茂金属聚丙烯熔89.815％、气相二氧化硅a3809％、高温硅油1％、主抗氧剂17900.005％、辅助抗氧剂1680.08％和光稳定剂uv700.1％，备用；
51.(2)将原材料放入高速搅拌器以600转/mi n的速度搅拌8mi n，将搅拌好的物料导入低速搅拌器继续以100转/mi n的速度持续搅拌，同时导入双螺杆挤出机的混合料筒，然后技术，切粒，得粒子；其中，双螺杆挤出机的料筒温度分别为120、160、200、220、225、230、225、200、180、180、160、160、150、150、160、160℃，转速为120rpm，模头温度165℃；切粒的水温度32℃，速度为300rpm；
52.(3)将粒子振动去除不合格粒径的粒子，然后由鼓风机风送到成品料仓，烘干、吹扫后，即得一种熔喷布用驻极母粒。
53.实施例5
54.一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，具体包括以下步骤：
55.(1)按重量百分数称取原材料：茂金属聚丙烯熔喷料基料89.815％、气相二氧化硅a3807％、高温硅油3％、主抗氧剂17900.005％、辅助抗氧剂1680.08％和光稳定剂uv700.1％，备用；
56.(2)将原材料放入高速搅拌器以1200转/mi n的速度搅拌8mi n，将搅拌好的物料导入低速搅拌器继续以100转/mi n的速度持续搅拌，同时导入双螺杆挤出机的混合料筒，然后技术，切粒，得粒子；其中，双螺杆挤出机的料筒温度分别为120、160、200、220、225、230、225、200、180、180、160、160、150、150、160、160℃，转速为300rpm，模头温度180℃；切粒的水温度45℃，速度为600rpm；
57.(3)将粒子振动去除不合格粒径的粒子，然后由鼓风机风送到成品料仓，烘干、吹扫后，即得一种熔喷布用驻极母粒。
58.对比例
59.市售驻极母粒7073
60.分别采用实施例3-5和对比例进行喷布，实施例3-5的添加量均为2％，对比例的添加量为10％，结果如表1。
61.表1实施例1-5和对比例喷布结果
[0062][0063]
通过上表数据可知，当气相二氧化硅含量为8％，高温硅油含量为2％时的驻极效果最佳，尤其是对油性颗粒滤效的提高明显。
[0064]
各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0065]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。