CN111020870A - 一种亲水抗静电聚丙烯组合物及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种亲水抗静电聚丙烯组合物及其制备方法与应用。该组合物包括以重量份计的如下组分：聚丙烯30‑75份、相容剂0.5‑15份、亲水促进剂2‑25份、亲水剂5‑70份；其中，亲水剂包括非离子型表面活性剂和阴离子表面活性剂。该组合物还包括任选地分散剂、润滑剂和抗氧剂。本发明得到的亲水抗静电材料可以作为母料直接添加到聚丙烯树脂中进行熔融纺丝，得到的聚丙烯无纺布亲水性能好，能吸收数倍与无纺布的水量，穿透时间短，冲刷数次以后仍然能保持较好的亲水性，具有耐冲刷、持久的亲水效果。本发明制备的产品还具有优异的抗静电效果，且产品制备工艺简单、成本低，利于大规模商业化生产。

Description

一种亲水抗静电聚丙烯组合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种亲水抗静电聚丙烯组合物及其制备方法与应用。
背景技术
聚丙烯作为五大通用塑料之一，价格低廉且具有优异的力学性能，被广泛的应用到各个领域，其中聚丙烯纤维抗拉伸变形，具有较高的断裂强度和断裂伸长率，利用其制成的熔喷无纺布具有蓬松、柔软、强度好等特点，近年来被认为是制造高档妇女卫生巾、婴幼儿纸尿裤和成人失禁用品等系列卫生用品覆面层的理想材料。但聚丙烯纤维为非极性结构，存在疏水性或吸湿性差等局限，一般熔喷无纺布的接触角大于80°，进而使尿、血等体液难以透过，为疏水材料，由此材料构成的无纺布基本无吸湿和吸水功能。因此，必须对聚丙烯无纺布进行亲水改性才能满足卫生用品对覆面材料的要求。现有技术多采用亲水性纺丝油剂对聚丙烯无纺布进行表面后处理，但纺丝油剂在加工时常容易聚集在一起，沿着纤维的边缘迁移，形成相当大的沉淀物。另外纺丝油剂一般不耐久，很容易洗掉，或在机械外力的作用下去除掉，会影响纺丝油剂的亲水效果。
专利CN105316944B公开了一种聚烯烃非织造布纵向渗透型多次亲水剂，该亲水剂为阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂等复配而成，该亲水剂属于外涂覆型亲水剂，经过一两次使用后，经过水或其他液体的洗刷作用，其表面涂覆的物质将全部或部分失去作用，且用该亲水剂处理的丙纶非织造布吸水能力有限。专利申请CN107118441A公开了一种亲水聚丙烯混合料，采用聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮等作为亲水剂与聚丙烯混合后通过双螺杆挤出机挤出造粒，虽然该混合料能降低聚丙烯板材的接触角，但该材料中亲水剂添加量较大，严重降低制品的力学性能。
纺织物在使用过程中由于自身摩擦、织物与身体等的摩擦引起静电，并且产生的静电也不容易排出，使衣物变形贴身且对身体造成危害，如何消除无纺布的静电作用也是当今纺织领域研究的热点。
发明内容
为改善上述技术问题，本发明的第一方面提供的亲水抗静电聚丙烯组合物包括以重量份计的如下组分：聚丙烯30-75份、相容剂0.5-15份、亲水促进剂2-25份、亲水剂5-70份；
其中，所述亲水剂可以包括非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂。
根据本发明的技术方案，所述聚丙烯组合物包括以重量份计的如下组分：聚丙烯35-65份、相容剂2.5-12份、亲水促进剂5-20份、亲水剂10-50份。
根据本发明的技术方案，所述聚丙烯选自均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。所述聚丙烯的形态没有特别的限定，例如可以选自粉料或粒料，优选选自粉料均聚聚丙烯、粒料均聚聚丙烯、粒料共聚聚丙烯中的至少一种。进一步地，所述聚丙烯的熔融指数(MI)为20-2000g/10min(测试条件2.16kg，230℃)，例如25-1500g/10min，示例性地，熔融指数可以为25g/10min、40g/10min、60g/10min、75g/10min、800g/10min、1200g/10min、2000g/10min。根据本发明优选的技术方案，所述聚丙烯的重量份为40-60份，例如40份、45份、50份、55份。
根据本发明的技术方案，所述的相容剂可以选自乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸盐共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的至少一种；例如，所述相容剂可以选自乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸盐共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯中的至少一种。进一步地，上述聚合物可以通过市售途径购买得到或者按照本领域已知方法制备得到。根据本发明优选的技术方案，所述相容剂的重量份为4-10份，例如4份、5份、7份、10份。
根据本发明的技术方案，所述亲水促进剂可以选自羟基聚醚硅油、聚醚硅油、二苄叉山梨醇、十二十四醇、十六醇、十六十八醇、十八醇、异辛醇中的至少一种；例如，所述亲水促进剂可以选自羟基聚醚硅油、聚醚硅油、二苄叉山梨醇、十二十四醇中的至少一种。进一步地，所述亲水促进剂的重量份为5-15份，例如5份、7.5份、10份、12.5份。
其中，十二十四醇主要由碳十二醇和碳十四醇组成，以碳链分布计，碳十二醇和碳十四醇的比例为(68-78):(20-30)，例如7:3。十六十八醇为主要含有十八醇(C18H38O)和十六醇(C16H34O)的固态脂肪醇的混合物，以碳链分布计，十八醇与十六醇总共占此混合物的至少90％，十八醇与十六醇的比例不限，例如十八醇与十六醇的比例为(50-70):(20-35)，例如7:3。
根据本发明的技术方案，所述的非离子型表面活性剂选自脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种；例如，所述脂肪胺聚氧乙烯醚可以选自十二烷基胺聚氧乙烯醚、十六烷基胺聚氧乙烯醚、十八烷基胺聚氧乙烯醚中的至少一种，所述脂肪醇聚氧乙烯醚可以选自异构十醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、十二醇聚氧乙烯醚、十二十四醇聚氧乙烯醚、十六十八醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚和十八醇聚氧乙烯醚中的至少一种，所述烷基酚聚氧乙烯醚可以选自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。其中，所述非离子型表面活性剂中环氧乙烷(EO)的平均摩尔数为2-12，例如为5-10，示例性为5、7、8或9。其中，所述非离子型表面活性剂的HLB值为10-15，例如11-14，示例性为11.5、11.9、12、12.3、12.6、13、13.2或14。
根据本发明的实施方案，所述非离子型表面活性剂可以选自下述物质中的至少一种：EO平均摩尔数为5、HLB值为11.5的异构十三醇聚氧乙烯醚，EO平均摩尔数为5、HLB值为13.2的异构十醇聚氧乙烯醚，EO平均摩尔数为7、HLB值为12.3的十二烷基胺聚氧乙烯醚，EO平均摩尔数为5、HLB值为11.5的十八烷基胺聚氧乙烯醚，EO平均摩尔数为8、HLB值为11.9的壬基酚聚氧乙烯醚，EO平均摩尔数为9、HLB值为12.6的十二十四醇聚氧乙烯醚。
根据本发明的技术方案，所述的阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂醇醚硫酸钠、仲烷基磺酸钠和异辛醇醚磷酸酯中的至少一种。进一步地，所述非离子型表面活性剂与所述阴离子型表面活性剂的重量比可以为(5-45):(0-25)，优选(10-40):(5-20)、(15-35):(10-20)，示例性地，重量比为18:20、25:25、32:12、20:18、25:20、20:16、20:14或20:23。
根据本发明的技术方案，所述亲水抗静电聚丙烯组合物中还可以含有分散剂0.1-8份。其中，所述分散剂可以选自钛白粉、硫酸钠、硫酸钡、高岭土、云母、二氧化硅、硅土、蒙脱土、滑石粉、碳酸钙中的至少一种，优选为硫酸钠、硫酸钡、硅土中的至少一种。进一步地，所述分散剂的重量份为0.5-5份，例如1份、2份、3份、5份。
根据本发明的技术方案，所述亲水抗静电聚丙烯组合物中还可以含有润滑剂0.5-5份。其中，所述的润滑剂可以选自单甘脂、芥酸酰胺、EBS、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌和氧化聚乙烯蜡中的至少一种，优选为单甘脂、芥酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的至少一种。进一步地，所述润滑剂的重量份为1-4份，例如0.8份、1.8份、3份、4.8份。
根据本发明的技术方案，所述亲水抗静电聚丙烯组合物中还可以含有抗氧剂0.05-4份。其中，所述的抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种；例如，所述抗氧剂可以选自抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)、抗氧剂1076(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)、抗氧剂412S(硫代二丙酸二月桂酯)、抗氧剂245(二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯])、抗氧剂DSTP(硫代二丙酸二硬脂醇酯)中的至少一种。进一步地，所述抗氧剂的重量份为0.1-2份，例如0.2份、0.5份、1份。
本发明的第二方面提供上述聚丙烯组合物的制备方法，将上述原料组分按照如上文所述的重量份数混合，混合均匀，得到所述聚丙烯组合物。
本发明的第三方面提供一种亲水抗静电材料，包含上述聚丙烯组合物。
本发明的第四方面还提供所述亲水抗静电材料的制备方法，包括以下步骤：将上述聚丙烯组合物的原料组分按照如上文所述的重量份数混合，混合均匀后再将混合物熔融挤出造粒，得到所述亲水抗静电材料。
进一步地，所述混合步骤在高速混合机中进行。
进一步地，所述原料的加料顺序为：将聚丙烯、分散剂和亲水剂促进剂加入高速混合机中充分混合，搅拌过程中加入相容剂和亲水剂，最后任选地加入抗氧剂和润滑剂。
进一步地，所述熔融挤出造粒在双螺杆挤出机中进行。其中，所述双螺杆挤出机的长径比为40-60，料筒8-15段。例如长径比为48，料筒12段。其中，所述熔融挤出时料筒温度为120-250℃，例如125-220℃。其中，所述熔融挤出时机头温度为120-250℃，例如160-200℃，示例性为180℃。进一步地，所述熔融挤出时挤出机转速为180-400rpm，例如200-350rpm，示例性为300rpm。
本发明的第五方面提供上述聚丙烯组合物或亲水抗静电材料用于制备聚丙烯无纺布的用途，例如作为制备聚丙烯无纺布的母粒材料。
本发明的第六方面提供一种聚丙烯无纺布，所述聚丙烯无纺布的制备原料包括所述亲水抗静电材料和聚丙烯树脂。进一步地，所述亲水抗静电材料与聚丙烯树脂的重量比可以为(1-10):100，例如(1-5):100，又如(1.5-3):100，示例性为2:100。
本发明的第七方面提供一种聚丙烯无纺布的制备方法，包括将所述亲水抗静电材料和聚丙烯树脂混合，经熔融纺丝，得到所述聚丙烯无纺布。其中，所述亲水抗静电材料和聚丙烯树脂的重量比如上文所述。
本发明的第八方面提供由上述方法制备得到的聚丙烯无纺布。
本发明的第九方面提供所述聚丙烯无纺布在卫生用品中的应用，优选作为卫生用品的覆面材料。
本发明的第十方面提供含有所述聚丙烯无纺布的卫生用品。所述卫生用品包括卫生巾、纸尿裤、隔尿垫、医用护理垫等。
本发明提供的聚丙烯组合物中各组分存在如下相互作用关系：选用“两亲”表面活性剂作为亲水剂，即亲水剂既有疏水基团又有亲水基团，疏水基团通过分子间力吸附于织物表面，亲水基团伸向空气，形成规整排列的吸附层，亲水吸附层具有很强的亲水性，可以有效地改善纺织物表面的润湿性能，降低水与纤维的接触角。与此同时，亲水剂还起到抗静电的作用。组合物中的亲水促进剂可加速水在织物表面的扩散性能，使水更容易地在无纺布中铺展开，进一步降低水与纤维的接触角。组合物中的相容剂可以增加亲水剂与基体树脂聚丙烯的相容性，避免表面活性剂较快地集中迁移到聚丙烯树脂表面，增加产品在无纺布等应用过程中的耐冲刷性，使亲水、抗静电性能更加持久。组合物中的润滑剂可减低无纺布在加工和使用过程中的摩擦，从而降低静电现象的产生。亲水剂和亲水促进剂均为低熔点小分子物质，组合物中的无机分散剂可降低加工过程中因亲水剂和亲水促进剂融化而导致螺杆打滑的现象，增强螺杆对聚丙烯树脂的剪切力，大幅度增加亲水剂和亲水促进剂在亲水抗静电材料中的分散。
本发明的有益效果：
(1)本发明制备的产品亲水性好，以其为原料制备得到的无纺布，能吸收数倍于无纺布的水量，穿透时间短，具有耐冲刷、持久的亲水效果。
(2)本发明制备的产品抗静电效果，添加本发明产品可大幅降低无纺布的表面电阻，减少静电现象的产生。
(3)本发明所制备的亲水抗静电材料可作为母粒使用，直接添加到聚丙烯基体树脂中进行熔融纺丝，以母粒形式添加大大改善原料之间的相容性，改善纺丝液的纺丝性能，制备工艺简单，添加方式简单、添加量少，成本低，利于大规模商业化生产。
具体实施方式
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。应当理解，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。
实施例1
亲水抗静电材料的原料包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝60g/10min) 50份
相容剂：乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(法国阿科玛AX8900) 5份
分散剂：硅土 5份
润滑剂：单甘脂 0.8份
亲水促进剂：十二十四醇(以碳链分布计，十二醇与十四醇比例为7:3) 5份
非离子型表面活性剂：异构十三醇聚氧乙烯醚(EO的平均摩尔数为5，HLB＝11.5)20份
阴离子型表面活性剂：仲烷基磺酸钠 14份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
制备过程：
将聚丙烯、分散剂和亲水促进剂在高速混合机中充分混合，搅拌过程中加入相容剂和亲水剂(非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂)，最后加入抗氧剂和润滑剂，混合均匀后再将其转移至长径比为48的双螺杆共12段料筒的挤出机熔融挤出造粒，得到亲水抗静电材料；
其中，各段料筒温度为：第二节料筒温度为125℃，第三节料筒温度为200℃，第四节料筒温度为190℃，第五节料筒温度为190℃，第六节料筒温度为180℃，第七节料筒温度为180℃，第八节料筒温度为175℃，第九节料筒温度为175℃，第十节料筒温度为175℃，第十一节料筒温度为175℃，第十二节料筒温度为165℃，机头温度为180℃，喂料频率为40赫兹，主机转速为300转/分。
实施例2
按照实施例1的制备方法制备亲水抗静电材料，区别在于包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝60g/10min) 30份
粒料均聚聚丙烯(MI＝1200g/10min) 20份
相容剂：乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(来源于法国阿科玛，型号AX8900) 4份
分散剂：硅土 1份
润滑剂：芥酸酰胺 0.8份
亲水促进剂：十二十四醇(以碳链分布计，十二醇与十四醇比例为7:3) 10份
非离子型表面活性剂：异构十三醇聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为5，HLB＝11.5) 20份
阴离子型表面活性剂：十二烷基苯磺酸钠 14份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
实施例3
按照实施例1的制备方法制备亲水抗静电材料，区别在于包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝60g/10min) 30份
粒料均聚聚丙烯(MI＝800g/10min) 10份
相容剂：乙烯-丙烯酸共聚物(来源于美国杜邦，型号2022) 10份
分散剂：硫酸钠 1份
润滑剂：芥酸酰胺 0.8份
亲水促进剂：二苄叉山梨醇 10份
非离子型表面活性剂：异构十醇聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为5，HLB＝13.2) 20份
阴离子型表面活性剂：仲烷基磺酸钠 18份
抗氧剂412S 0.1份
抗氧剂245 0.1份。
实施例4
按照实施例1的制备方法制备亲水抗静电材料，区别在于包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝60g/10min) 20份
粒料共聚聚丙烯(MI＝40g/10min) 20份
相容剂：乙烯-丙烯酸共聚物(来源于美国杜邦，型号2022) 5份
分散剂：硫酸钠 5份
润滑剂：芥酸酰胺 1.8份
亲水促进剂：二苄叉山梨醇 5份
非离子型表面活性剂：十二烷基胺聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为7，HLB＝12.3) 20份
阴离子型表面活性剂：仲烷基磺酸钠 23份
抗氧剂412S 0.1份
抗氧剂245 0.1份。
实施例5
按照实施例1的制备方法制备亲水抗静电材料，区别在于包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝25g/10min) 10份
粒料共聚聚丙烯(MI＝40g/10min) 30份
相容剂：乙烯-丙烯酸盐共聚物(来源于美国杜邦，型号2800) 10份
分散剂：硫酸钠 2份
润滑剂：芥酸酰胺 1.8份
亲水促进剂：羟基聚醚硅油 10份
非离子型表面活性剂：十二烷基胺聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为7，HLB＝12.3) 20份
阴离子型表面活性剂：异辛醇醚磷酸酯 16份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
实施例6
按照实施例1的制备方法制备亲水抗静电材料，区别在于包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝25g/10min) 20份
粒料均聚聚丙烯(MI＝2000g/10min) 20份
相容剂：乙烯-丙烯酸盐共聚物(来源于美国杜邦，型号2800) 10份
分散剂：硫酸钡 2份
润滑剂：硬脂酸钙 0.8份
亲水促进剂：羟基聚醚硅油 2份
非离子型表面活性剂：十八烷基胺聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为5，HLB＝11.5) 25份
阴离子型表面活性剂：仲烷基磺酸钠 20份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
实施例7
按照实施例1的制备方法制备亲水抗静电材料，区别在于包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝25g/10min) 10份
粒料均聚聚丙烯(MI＝2000g/10min) 35份
相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯(来源于宁波能之光新材料科技有限公司，型号GPM200A) 10份
分散剂：硫酸钡 1份
润滑剂：硬脂酸镁 1.8份
亲水促进剂：聚醚硅油 5份
非离子型表面活性剂：壬基酚聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为8，HLB＝11.9)20份
阴离子型表面活性剂：仲烷基磺酸钠 18份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
实施例8
按照实施例1的制备方法制备亲水抗静电材料，区别在于包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝75g/10min) 40份
相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯(来源于宁波能之光新材料科技有限公司，型号GPM200A) 10份
分散剂：硅土 5份
润滑剂：单甘脂 4.8份
亲水促进剂：十二十四醇(以碳链分布计，十二醇与十四醇比例为7:3) 2份
非离子型表面活性剂：异构十三醇聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为5，HLB＝11.5) 18份
阴离子型表面活性剂：十二烷基苯磺酸钠 20份
抗氧剂412S 0.1份
抗氧剂245 0.1份。
实施例9
按照实施例1的制备方法制备亲水抗静电材料，区别在于包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝75g/10min) 40份
相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯(来源于宁波能之光新材料科技有限公司，型号GPM200A) 5份
分散剂：硅土 3份
润滑剂：硬脂酸钙 0.8份
亲水促进剂：羟基聚醚硅油 1份
非离子型表面活性剂：十二十四醇聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为9，HLB＝12.6) 25份
阴离子型表面活性剂：十二烷基苯磺酸钠 25份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
实施例10
按照实施例1的制备方法制备亲水抗静电材料，区别在于包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝75g/10min) 25份
粉料均聚聚丙烯(MI＝1200g/10min) 20份
相容剂：乙烯-丙烯酸盐共聚物(来源于美国杜邦，型号2800) 5份
分散剂：硫酸钡 2份
润滑剂：硬脂酸钙 1.8份
亲水促进剂：十二十四醇(以碳链分布计，十二醇与十四醇比例为7:3) 2份
非离子型表面活性剂：十二烷基胺聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为7，HLB＝12.3) 32份
阴离子型表面活性剂：月桂醇醚硫酸钠 12份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
对比例1
按照实施例1的制备方法制备，区别在于包括如下重量份数的组分：
粉料均聚聚丙烯(MI＝60g/10min) 30份
粒料均聚聚丙烯(MI＝1200g/10min) 30份
相容剂：乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(来源于法国阿科玛，型号AX8900) 4份
分散剂：硅土 1份
润滑剂：芥酸酰胺 0.8份
非离子型表面活性剂：异构十三醇聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为5，HLB＝11.5) 20份
阴离子型表面活性剂：十二烷基苯磺酸钠 14份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
对比例2
按照实施例1的工艺方法进行亲水抗静电材料的制备，区别在于各原料的重量百分比为：
各组分的重量分数如下：
粉料均聚聚丙烯(MI＝75g/10min) 50份
相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯 10份
亲水促进剂：十二十四醇(以碳链分布计，十二醇与十四醇的比例为7:3) 2.8份
非离子型表面活性剂：异构十三醇聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为5,HLB＝11.5) 17份
阴离子型表面活性剂：十二烷基苯磺酸钠 20份
抗氧剂412S 0.1份
抗氧剂245 0.1份。
对比例3
按照实施例1的工艺方法进行亲水抗静电材料的制备，区别在于各原料的重量百分比为：
各组分的重量分数如下：
粉料均聚聚丙烯(MI＝75g/10min) 25份
粒料均聚聚丙烯(MI＝1200g/10min) 20份
相容剂：乙烯-丙烯酸盐共聚物(来源于美国杜邦，型号2800) 5份
分散剂：硫酸钡 4份
润滑剂：硬脂酸钙 1.8份
非离子表面活性剂：十二烷基胺聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为7,HLB＝12.3) 44份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
对比例4
按照实施例1的工艺方法进行亲水抗静电材料的制备，区别在于各原料的重量百分比为：
各组分的重量分数如下：
粉料均聚聚丙烯(MI＝25g/10min) 45份
粒料均聚聚丙烯(MI＝2000g/10min) 20份
相容剂：乙烯-丙烯酸盐共聚物(来源于美国杜邦，型号2800) 10份
分散剂：硫酸钡 2份
润滑剂：硬脂酸钙 0.8份
亲水促进剂：羟基聚醚硅油(道康宁硅油，型号SF 8427) 2份
阴离子表面活性剂：仲烷基磺酸钠 20份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
对比例5
按照实施例1的工艺方法进行亲水抗静电材料的制备，区别在于各原料的重量百分比为：
各组分的重量分数如下：
粉料均聚聚丙烯(MI＝25g/10min) 20份
粒料均聚聚丙烯(MI＝40g/10min) 30份
分散剂：硫酸钠 2份
润滑剂：芥酸酰胺 1.8份
亲水促进剂：羟基聚醚硅油 10份
非离子型表面活性剂：十二烷基胺聚氧乙烯醚(EO平均摩尔数为7，HLB＝12.3) 20份
阴离子型表面活性剂：异辛醇醚磷酸酯 16份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份。
对比例6
按照实施例1的工艺方法进行亲水抗静电材料的制备，区别在于各原料的重量百分比为：
各组分的重量分数如下：
粉料均聚聚丙烯(MI＝60g/10min) 60份
粒料均聚聚丙烯(MI＝1200g/10min) 40份
对比例7
按照实施例1的工艺方法进行亲水抗静电材料的制备，区别在于各原料的重量百分比为：
各组分的重量分数如下：
粉料均聚聚丙烯(MI＝25g/10min) 50份
粒料均聚聚丙烯(MI＝2000g/10min) 50份
测试例
将实施例1-10得到的聚丙烯无纺布亲水抗静电材料和对比例1-5得到的亲水抗静材料按照重量比例2％添加到聚丙烯树脂(来源于美国埃克森美孚3155牌号，MI＝35g/10min)中进行熔融混合纺丝，加工成20g/m2的纺粘无纺布，无纺布放置24h后用水进行冲刷，冲刷20次后按照下述测试标准和测试条件进行以下性能测试：
(1)接触角
按照GB/T 30693-2014《塑料薄膜与水接触角的测量》标准进行测试。测试结果见表1。
(2)吸湿性
吸湿性按照GB/T 24218.6-2010《纺织品非织造布试验方法第6部分吸收性的测试》标准进行测试，吸水重量倍数＝(吸水后重量-吸水前重量)/吸水前重量。测试结果见表1。
(3)穿透时间
多次穿透时间按照GB/T 24218.13-2010《纺织品非织造布试验方法第13部分：液体多次穿透时间的测定》标准进行测试。测试结果见表1。
(4)表面电阻率
按照GB/T 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》标准进行测试，测试温度23℃，相对湿度50％。测试结果见表1。
表1
Figure BDA0002287790980000181
从表1可以看出本发明的聚丙烯无纺布亲水抗静电材料可以作为母料直接添加到聚丙烯树脂中进行熔融纺丝，添加方式简单、添加量少，冲刷数次以后仍然能保持较好的亲水性，能吸收数倍与无纺布的水量，穿透时间短，具有耐冲刷、持久的亲水效果。本发明制备的产品还具有优异的抗静电效果，添加本发明产品可大幅降低无纺布的表面电阻，减少静电现象的产生。本发明制备的产品，制备工艺简单、成本低，利于大规模商业化生产。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种亲水抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，所述组合物包括以重量份计的如下组分：聚丙烯30-75份、相容剂0.5-15份、亲水促进剂2-25份、亲水剂5-70份；
其中，所述亲水剂包括非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的亲水抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯选自均聚聚丙烯或共聚聚丙烯；优选地，所述聚丙烯的熔融指数(MI)为20-2000g/10min(测试条件2.16kg，230℃)；
优选地，所述的相容剂选自乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸盐共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的至少一种；
优选地，所述亲水促进剂选自羟基聚醚硅油、聚醚硅油、二苄叉山梨醇、十二十四醇、十六醇、十六十八醇、十八醇、异辛醇中的至少一种；
优选地，所述的非离子型表面活性剂选自脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种；
优选地，所述非离子型表面活性剂中环氧乙烷的平均摩尔数为2-12；
优选地，所述非离子型表面活性剂的HLB值为10-15；
优选地，所述的阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂醇醚硫酸钠、仲烷基磺酸钠和异辛醇醚磷酸酯中的至少一种；
优选地，所述非离子型表面活性剂与所述阴离子型表面活性剂的重量比为(5-45):(0-25)。
3.根据权利要求1或2所述的亲水抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，所述组合物还含有分散剂0.1-8份；优选地，所述分散剂选自钛白粉、硫酸钠、硫酸钡、高岭土、云母、二氧化硅、硅土、蒙脱土、滑石粉、碳酸钙中的至少一种；
优选地，所述组合物还含有润滑剂0.5-5份；优选地，所述的润滑剂选自单甘脂、芥酸酰胺、EBS、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌和氧化聚乙烯蜡中的至少一种；
优选地，所述组合物还含有抗氧剂0.05-4份；优选地，所述的抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种。
4.一种亲水抗静电材料，其特征在于，所述材料包含权利要求1-3任一项所述的聚丙烯组合物。
5.权利要求4所述亲水抗静电材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将原料组分按照如权利要求1-3任一项所述的重量份数混合，混合均匀后再将混合物熔融挤出造粒，得到所述亲水抗静电材料。
6.权利要求1-3任一项所述聚丙烯组合物或权利要求4所述亲水抗静电材料用于制备聚丙烯无纺布的用途，优选作为制备聚丙烯无纺布的母粒材料。
7.一种聚丙烯无纺布，其特征在于，所述聚丙烯无纺布的制备原料包括权利要求4所述亲水抗静电材料和聚丙烯树脂；
优选地，所述亲水抗静电材料与聚丙烯树脂的重量比为(1-10):100。
8.权利要求7所述聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，包括将权利要求4所述亲水抗静电材料和聚丙烯树脂混合，经熔融纺丝，得到所述聚丙烯无纺布。
9.权利要求7所述聚丙烯无纺布在卫生用品中的应用，优选作为卫生用品的覆面材料。
10.一种卫生用品，其特征在于，所述卫生用品含有权利要求7所述聚丙烯无纺布。
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