CN111718540B - 一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用 - Google Patents

一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111718540B
CN111718540B CN202010551460.9A CN202010551460A CN111718540B CN 111718540 B CN111718540 B CN 111718540B CN 202010551460 A CN202010551460 A CN 202010551460A CN 111718540 B CN111718540 B CN 111718540B
Authority
CN
China
Prior art keywords
amino acid
melt
pep
ionic liquid
linear polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010551460.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111718540A (zh
Inventor
姚培
夏艳平
陆国栋
刘建伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bluant Jiangsu New Material Technology Co ltd
Changzhou Vocational Institute of Engineering
Original Assignee
Bluant Jiangsu New Material Technology Co ltd
Changzhou Vocational Institute of Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bluant Jiangsu New Material Technology Co ltd, Changzhou Vocational Institute of Engineering filed Critical Bluant Jiangsu New Material Technology Co ltd
Priority to CN202010551460.9A priority Critical patent/CN111718540B/zh
Publication of CN111718540A publication Critical patent/CN111718540A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111718540B publication Critical patent/CN111718540B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/26—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
    • C08G65/2603—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing oxygen
    • C08G65/2615—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing oxygen the other compounds containing carboxylic acid, ester or anhydride groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/333—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/06—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/16—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one other macromolecular compound obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/541—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/56—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving in association with fibre formation, e.g. immediately following extrusion of staple fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/12—Applications used for fibers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/08—Polymer mixtures characterised by other features containing additives to improve the compatibility between two polymers

Abstract

本发明涉及一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用，驻极母粒由以下原料制备而成：聚丙烯60~100份，线状聚合物氨基酸离子液体10~38份，抗氧剂0.05‑0.35份，相容剂1‑2份，所制备的驻极母粒应用制备熔喷无纺材料。本发明一种熔喷布用驻极母粒将线状聚合物氨基酸离子液体与聚丙烯、抗氧剂、相容剂进行复配，采用熔融共混的方式使各原料混合均匀，所制备的驻极母粒应用于熔喷布具有过滤效率高、阻力低的特点，其制备方法成本低、设备要求低、工艺简单。

Description

一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用。
背景技术
随着经济发展和人们生活水平的提高，城市的空气质量日益恶化，雾霾、沙尘暴等极端恶劣天气和“非典”、禽流感、以及今年新冠肺炎等传染性疾病的爆发，面对如此严峻的空气环境及安全隐患，个人自身呼吸健康已经成为当今社会的关注热点，越来越多的口罩及空气净化产品得到广大消费者的关注。
无论是空气净化产品还是个人防护用品，都是借助于熔喷布作为其过滤核心，对有害的颗粒型空气污染物尤其是PM2.5进行过滤，在生产熔喷布过程中，需要对熔喷非织造材料进行驻极处理，而驻极处理就需要熔喷布专用驻极母粒，而现有技术中驻极母粒以聚丙烯为基材，使用专用助剂如驻极剂、抗氧剂等制备得到，但一般驻极处理后的熔喷布直径较粗、过滤效率低，阻力大，无法满足对细悬浮微粒的过滤要求。
聚离子液体是一种带双键的离子液体单体，聚合成高分子聚合物。常见的有三种类型：（1）聚阴离子型；（2）聚阳离子类；（3）内盐聚粒子液体。作为一种新的发展方向，聚合粒子液体以其高机械稳定性、粒子导电性、可回收性、易加工性、耐久性、化学相容性和可控性得到推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用，制备得到的驻极母粒，具有非常好的油性或者盐性的过滤效果，具有过滤效率高、阻力小的优点，其制备方法成本低、设备要求低、工艺简单。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种熔喷布用驻极母粒，由以下原料制备而成：聚丙烯60~100份，线状聚合物氨基酸离子液体10~38份，抗氧剂0.05-0.35份，相容剂1-2份。
其中，线状聚合物氨基酸离子液体的化学式如下所示：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
优选的，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的一种或两种。
优选的，所述聚丙烯的熔融指数1000~1500g/10min。
优选的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、高分子类抗氧剂中一种或几种。
优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的一种或几种。
本发明的另一个目的是提供一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）线状聚合物氨基酸离子液体的制备，反应式如下所示：
Figure 110714DEST_PATH_IMAGE002
a．在氮气氛围中，将乙二醇、环氧氯丙烷混合物缓慢加入邻苯二酸酐、DMF混合物中进行油浴反应，环氧氯丙烷开环得到线状聚合物ⅠPEP，后降温至室温，用过量去离子水沉淀，真空干燥得到浅棕色沉淀物。
b．将步骤（a）得到的线状聚合物溶于DMF中，在氮气氛围下缓慢滴加甲基咪唑进行反应，得到粘稠棕黄色液体，后处理后得到线状咪唑聚离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl。
c．用去离子水溶解步骤（b）得到的线状聚合咪唑离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl，并加入KOH和氨基酸进行离子置换，后处理后得到线状聚合物氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA。
（2）将聚丙烯、步骤（1）得到的氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA、抗氧剂、相容剂按权利要求1所述的配比混合，得到混合物料。
（3）将步骤（2）得到的混合物料加入挤出机中进行造粒，即得到熔喷布用驻极母粒。
优选的，一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）线状聚合物氨基酸离子液体的制备：
a．在氮气氛围中，将15~25ml乙二醇、5~10ml环氧氯丙烷混合物缓慢加入13~16g邻苯二酸酐、30~50ml DMF混合物中进行油浴反应，环氧氯丙烷开环得到线状聚合物ⅠPEP，后降温至室温，用过量去离子水沉淀3-5次，真空干燥得到浅棕色沉淀物。
b．将5~10g步骤（a）得到的线状聚合物溶于DMF中并加入三口烧瓶中，在氮气氛围下缓慢滴加0.1~0.5g甲基咪唑进行反应，得到粘稠棕黄色液体，后处理后得到线状咪唑聚离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl，所述线状聚合咪唑离子液体、KOH和氨基酸的物质的量相同。
c．用去离子水溶解步骤（b）得到的线状聚合咪唑离子液体Ⅱ，并加入KOH和氨基酸进行离子置换，后处理后得到线状聚合物氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA。
（2）将聚丙烯、步骤（1）得到的氨基酸离子液体、抗氧剂、相容剂按权利要求1所述的配比混合，得到混合物料。
（3）将步骤（2）得到的混合物料加入挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机熔融端温度为200~250℃，模头温度为160~200℃，物料在螺杆挤出机中的停留时间控制在50~180秒，即得到熔喷布用驻极母粒。
优选的，步骤（1）的步骤（c）中所述氨基酸为极性氨基酸。
更优选的，所述极性氨基酸为甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、络氨酸、天冬酰胺或谷氨酰胺。
本发明还有一个目的是提供一种熔喷布用驻极母粒的应用，应用于制备熔喷无纺材料，包括以下步骤：
（1）聚丙烯25质量份，权利要求1所述的驻极母粒1质量份混合均匀，得混合料。
（2）将步骤（1）所得混合料经螺杆挤出机熔融挤出形成熔体，所述熔体在管道中恒温保温，经计量泵计量后通过喷丝板喷出形成纤维，所述纤维经热风牵伸，在网帘上形成熔喷布。
（3）将步骤（2）所得熔喷布依次进行红外辐射热处理、高压驻极处理、循环冷却处理，收卷，即得。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）线状聚合物氨基酸离子液体作为一种新型的带双键的高分子聚合物，其粒子带有导电性，可吸附微小的颗粒物，提高熔喷布的过滤效率，本发明将线状聚合物氨基酸离子液体与聚丙烯、抗氧剂、相容剂进行复配，所制备的驻极母粒应用于熔喷布具有过滤效率高、阻力低的特点。
（2）本发明采用熔融共混的制备方式其成本低、设备要求低、工艺简单、简单快捷。
（3）本发明通过加入既不含金属又不含卤素的线状聚合物氨基酸离子液体可以提高驻极效果、过滤效率；同时由于熔喷布用驻极母粒中含有氨基酸离子液体，使得其滤除机制不依靠于尺寸筛选，该材料在气流通过时压降很低，因此该熔喷布用驻极母粒制备的口罩在保证过滤性能的同时也兼顾了舒适性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种熔喷布用驻极母粒，由以下原料制备而成：均聚聚丙烯（熔融指数1200g/10min）80份，线状聚合物氨基酸离子液体10份，抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份，相容剂马来酸酐接枝聚丙烯1.8份。
一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）线状聚合物氨基酸离子液体的制备：
a．将14.8g邻苯二酸酐溶于50mlDMF，在氮气氛围中70℃混合均匀，后将20ml乙二醇、8ml环氧氯丙烷缓慢加入上述混合物中，在氮气氛围下100℃油浴反应10h，降温至室温，用过量去离子水沉淀5次，75℃真空干燥24h得到浅棕色沉淀物，即线状聚合物ⅠPEP。
b．称取步骤（a）中的线状聚合物ⅠPEP 5g溶于DMF中并加入三口烧瓶中，在氮气氛围下缓慢滴加0.1g甲基咪唑，90℃反应96h，得到粘稠棕黄色液体，透析去除DMF及其小分子聚合物，得到线状咪唑聚离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl。
c．用去离子水溶解步骤（b）得到的线状聚合咪唑离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl，并加入KOH和甘氨酸进行离子置换，后处理后得到线状聚合物氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA，其中线状聚合咪唑离子液体、KOH和甘氨酸的物质的量相同。
（2）将聚丙烯、步骤（1）得到的氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA、抗氧剂、相容剂按上述配比混合，得到混合物料。
（3）将步骤（2）得到的混合物料加入挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机熔融端温度为250℃，模头温度为180℃，物料在螺杆挤出机中的停留时间控制在100秒，即得到熔喷布用驻极母粒。
实施例2
一种熔喷布用驻极母粒，由以下原料制备而成：均聚聚丙烯（熔融指数1200g/10min）78份，线状聚合物氨基酸离子液体10份，抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份，相容剂马来酸酐接枝聚乙烯1.7份。
一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）线状聚合物氨基酸离子液体的制备：
a．称取13.8g邻苯二酸酐溶于40mlDMF，在氮气氛围中65℃混合均匀，后将20ml乙二醇、8ml环氧氯丙烷缓慢加入上述混合物中，在氮气氛围下105℃油浴反应10h，降温至室温，用过量去离子水沉淀5次，75℃真空干燥24h得到浅棕色沉淀物，即线状聚合物ⅠPEP。
b．称取步骤（a）中的线状聚合物ⅠPEP 6g溶于DMF中并加入三口烧瓶中，在氮气氛围下缓慢滴加0.25g甲基咪唑，90℃反应96h，得到粘稠棕黄色液体，透析去除DMF及其小分子聚合物，得到线状咪唑聚离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl。
c．用去离子水溶解步骤（b）得到的线状聚合咪唑离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl，并加入KOH和丝氨酸进行离子置换，后处理后得到线状聚合物氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA，其中线状聚合咪唑离子液体、KOH和丝氨酸的物质的量相同。
（2）将聚丙烯、步骤（1）得到的氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA、抗氧剂、相容剂按上述配比混合，得到混合物料。
（3）将步骤（2）得到的混合物料加入挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机熔融端温度为220℃，模头温度为170℃，物料在螺杆挤出机中的停留时间控制在130秒，即得到熔喷布用驻极母粒。
实施例3
一种熔喷布用驻极母粒，由以下原料制备而成：均聚聚丙烯（熔融指数1200g/10min）88份，线状聚合物氨基酸离子液体10份，抗氧剂亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯0.3份，相容剂马来酸酐接枝聚丙烯1.7份。
一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）线状聚合物氨基酸离子液体的制备：
a．称取15.3g邻苯二酸酐溶于50mlDMF，在氮气氛围中70℃混合均匀，后将25ml乙二醇、10ml环氧氯丙烷缓慢加入上述混合物中，在氮气氛围下110℃油浴反应10h，降温至室温，用过量去离子水沉淀4次，75℃真空干燥24h得到浅棕色沉淀物，即线状聚合物ⅠPEP。
b．称取步骤（a）中的线状聚合物ⅠPEP 10g溶于DMF中并加入三口烧瓶中，在氮气氛围下缓慢滴加0.5g甲基咪唑，90℃反应96h，得到粘稠棕黄色液体，透析去除DMF及其小分子聚合物，得到线状咪唑聚离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl。
c．用去离子水溶解步骤（b）得到的线状聚合咪唑离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl，并加入KOH和苏氨酸进行离子置换，后处理后得到线状聚合物氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA，其中线状聚合咪唑离子液体、KOH和苏氨酸的物质的量相同。
（2）将聚丙烯、步骤（1）得到的氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA、抗氧剂、相容剂按上述配比混合，得到混合物料。
（3）将步骤（2）得到的混合物料加入挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机熔融端温度为250℃，模头温度为180℃，物料在螺杆挤出机中的停留时间控制在100秒，即得到熔喷布用驻极母粒。
对比例
与实施例1的区别仅在于：不包含线状聚合物氨基酸离子液体。
对比例2
与实施例1的区别仅在于：将线性聚合物氨基酸离子液体替换成驻极剂N,N’-乙撑双硬脂酰胺
过滤效率及阻力测试
将上述实施例1-3以及对比例制备的熔喷布用驻极母粒与PP树脂(均聚聚丙烯PPH，熔指80g/10min)混合，其中所述聚丙烯驻极母粒与PP树脂的重量比为1:25。将所得的混合物熔融后，熔体在管道中220～250℃恒温保温，经计量泵计量后通过喷丝板喷出形成纤维。所述纤维经过220～250℃、1MPa恒温恒压的热风牵引，形成测试样品。测试样品再经过红外辐射热处理、10kV电压驻极处理及循环冷却处理后，收卷，得到样品熔喷无纺材料，该材料再经过TSI8130自动滤料测试仪测试。
介质采用数量中值粒径0 .075±0.02μm的NaCl颗粒，测试流量85L/min，进行过滤效率及阻力测试。
上述实验结果如下表1所示。
表1 过滤效率及阻力测试表
实验材料 过滤效率/% 阻力/Pa
实施例1 98.0 29
实施例2 98.5 25
实施例3 97.9 28
对比例1 90.6 80
对比例2 95.6 50
从上述测试结果来看，相对于对比例，加入含有线状聚合物氨基酸离子液体的驻极母粒的实施例具有高过滤效率和低阻力的优点。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种熔喷布用驻极母粒，其特征在于：由以下原料制备而成：
聚丙烯60~100份，线状聚合物氨基酸离子液体10~38份，抗氧剂0.05-0.35份，相容剂1-2份；
其中，线状聚合物氨基酸离子液体的化学式如下所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
线状聚合物氨基酸离子液体由以下步骤制备得到，反应式如下所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
a．在氮气氛围中，将乙二醇、环氧氯丙烷混合物缓慢加入邻苯二酸酐、DMF混合物中进行油浴反应，环氧氯丙烷开环得到线状聚合物ⅠPEP，后降温至室温，用过量去离子水沉淀，真空干燥得到浅棕色沉淀物；
b．将步骤（a）得到的线状聚合物溶于DMF中，在氮气氛围下缓慢滴加甲基咪唑进行反应，得到粘稠棕黄色液体，后处理后得到线状咪唑聚离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl；
c．用去离子水溶解步骤（b）得到的线状聚合咪唑离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl，并加入KOH和氨基酸进行离子置换，后处理后得到线状聚合物氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA。
2.根据权利要求1所述的熔喷布用驻极母粒，其特征在于：所述聚丙烯为均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的一种或两种。
3.根据权利要求1或2所述的熔喷布用驻极母粒，其特征在于：所述聚丙烯的熔融指数1000~1500g/10min。
4.根据权利要求1所述的熔喷布用驻极母粒，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、高分子类抗氧剂中一种或几种。
5.根据权利要求1所述的熔喷布用驻极母粒，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的一种或几种。
6.一种熔喷布用驻极母粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）线状聚合物氨基酸离子液体的制备，反应式如下所示：
Figure 961010DEST_PATH_IMAGE005
a．在氮气氛围中，将乙二醇、环氧氯丙烷混合物缓慢加入邻苯二酸酐、DMF混合物中进行油浴反应，环氧氯丙烷开环得到线状聚合物ⅠPEP，后降温至室温，用过量去离子水沉淀，真空干燥得到浅棕色沉淀物；
b．将步骤（a）得到的线状聚合物溶于DMF中，在氮气氛围下缓慢滴加甲基咪唑进行反应，得到粘稠棕黄色液体，后处理后得到线状咪唑聚离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl；
c．用去离子水溶解步骤（b）得到的线状聚合咪唑离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl，并加入KOH和氨基酸进行离子置换，后处理后得到线状聚合物氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA；
（2）将聚丙烯、步骤（1）得到的氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA、抗氧剂、相容剂按权利要求1所述的配比混合，得到混合物料；
（3）将步骤（2）得到的混合物料加入挤出机中进行造粒，即得到熔喷布用驻极母粒。
7.根据权利要求6所述的熔喷布用驻极母粒的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
（1）线状聚合物氨基酸离子液体的制备：
a．在氮气氛围中，将15~25ml乙二醇、5~10ml环氧氯丙烷混合物缓慢加入13~16g邻苯二酸酐、30~50ml DMF混合物中进行油浴反应，环氧氯丙烷开环得到线状聚合物ⅠPEP，后降温至室温，用过量去离子水沉淀3-5次，真空干燥得到浅棕色沉淀物；
b．将5~10g步骤（a）得到的线状聚合物ⅠPEP溶于DMF中并加入三口烧瓶中，在氮气氛围下缓慢滴加0.1~0.5g甲基咪唑进行反应，得到粘稠棕黄色液体，后处理后得到线状咪唑聚离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl；
c．用去离子水溶解步骤（b）得到的线状聚合咪唑离子液体Ⅱ[PEP-MIM]Cl，并加入KOH和氨基酸进行离子置换，后处理后得到线状聚合物氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA，所述线状聚合咪唑离子液体、KOH和氨基酸的物质的量相同；
（2）将聚丙烯、步骤（1）得到的氨基酸离子液体Ⅲ[PEP-MIM]AA、抗氧剂、相容剂按权利要求1所述的配比混合，得到混合物料；
（3）将步骤（2）得到的混合物料加入挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机熔融端温度为200~250℃，模头温度为160~200℃，物料在螺杆挤出机中的停留时间控制在50~180秒，即得到熔喷布用驻极母粒。
8.根据权利要求6或7所述的熔喷布用驻极母粒的制备方法，其特征在于：步骤（1）的步骤（c）中所述氨基酸为极性氨基酸。
9.根据权利要求8所述的熔喷布用驻极母粒的制备方法，其特征在于：所述极性氨基酸为甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、络氨酸、天冬酰胺或谷氨酰胺。
10.一种熔喷布用驻极母粒的应用，其特征在于：应用于制备熔喷无纺材料，包括以下步骤：
（1）聚丙烯25质量份，权利要求1所述的驻极母粒1质量份混合均匀，得混合料；
（2）将步骤（1）所得混合料经螺杆挤出机熔融挤出形成熔体，所述熔体在管道中恒温保温，经计量泵计量后通过喷丝板喷出形成纤维，所述纤维经热风牵伸，在网帘上形成熔喷布；
（3）将步骤（2）所得熔喷布依次进行红外辐射热处理、高压驻极处理、循环冷却处理，收卷即得。
CN202010551460.9A 2020-06-17 2020-06-17 一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用 Active CN111718540B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010551460.9A CN111718540B (zh) 2020-06-17 2020-06-17 一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010551460.9A CN111718540B (zh) 2020-06-17 2020-06-17 一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111718540A CN111718540A (zh) 2020-09-29
CN111718540B true CN111718540B (zh) 2023-01-31

Family

ID=72566980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010551460.9A Active CN111718540B (zh) 2020-06-17 2020-06-17 一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111718540B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112375292B (zh) * 2020-11-12 2023-04-07 常州工程职业技术学院 一种耐低温阻隔性能好的防爆材料母粒、制备方法及应用
CN112662067A (zh) * 2020-12-31 2021-04-16 广西德福莱医疗器械有限公司 熔喷布生产用聚丙烯树脂及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101768349B (zh) * 2010-01-25 2012-08-15 北京理工大学 一种离子液体基聚合物电解质
ES2708652T3 (es) * 2013-10-15 2019-04-10 Basf Se Poliuretano termoplástico conductor de electricidad
CN104448506A (zh) * 2014-12-31 2015-03-25 绍兴佳华高分子材料股份有限公司 一种持久有效的抗静电聚烯烃复合材料及其制备方法
CN109354767A (zh) * 2018-10-12 2019-02-19 联泓(江苏)新材料研究院有限公司 一种聚丙烯驻极母粒材料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN111718540A (zh) 2020-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111393754B (zh) 一种熔喷聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN111235666B (zh) 一种长效静电保持的熔喷聚丙烯驻极体及其制备方法和应用
CN111718540B (zh) 一种熔喷布用驻极母粒、制备方法及其应用
CN111560140B (zh) 口罩用熔喷无纺布专用有机驻极母粒及其制备方法、制成的熔喷无纺布
WO2022000939A1 (zh) 低阻力口罩用熔喷无纺布用驻极母粒及其制备方法
CN111875886B (zh) 聚丙烯驻极母粒及其制备方法、聚丙烯熔喷无纺布
CN102498242B (zh) 包含电荷加强添加剂的驻极体料片
AU2009255469B2 (en) Electret webs with charge-enhancing additives
CN109354767A (zh) 一种聚丙烯驻极母粒材料及其制备方法和应用
CN111423660A (zh) 一种扩融驻极抗菌母料及加工工艺、用途
WO2021184590A1 (zh) 熔喷级聚丙烯及其制备方法和应用
CN111499970A (zh) 一种驻极改性可用于口罩的熔喷无纺布专用聚丙烯材料及其制备方法
CN112175288A (zh) 一种复合高流动性驻极母粒及其制备方法
CN112480542A (zh) 一种高过滤性的聚丙烯熔喷无纺布驻极母粒材料的制备方法
CN111303539A (zh) 一种熔喷聚丙烯驻极母粒及其制备方法
CN111621091B (zh) 一种耐紫外线灭菌兼具抗菌性能的聚丙烯纺粘布料及其制备方法和应用
CN112662068A (zh) 熔喷布专用驻极母粒材料及其制备方法
CN114015230A (zh) 一种防火阻燃尼龙材料及其制备方法
CN112226906A (zh) 一种复合层口罩材料制备方法
CN113684557A (zh) 一种聚乳酸熔喷料及其制备方法和应用
WO2021248819A1 (zh) 阻燃尼龙组合物及其制备方法
CN111534000A (zh) 一种生产熔喷料的工艺
DE112006000253T5 (de) Benzimidazolsubstituierte Polybenzimidazole als Grundmaterial für die Herstellung von protonenleitenden Membranen
CN109679208B (zh) 一种环保高效阻燃聚丙烯复合物及其制备方法
CN114437459A (zh) 一种双壁波纹管用复合材料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant