CN112321943A - 一种环保型聚丙烯熔喷料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型聚丙烯熔喷料及其制备方法,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.05~0.5份;润滑剂0.1~0.5份;改性剂0.5~3份;成核剂0.05~0.3份;其中,所述辐照聚丙烯由聚丙烯依次经过第一次辐照处理、挤出造粒处理和第二次辐照处理而得。本发明技术方案通过采用辐照聚丙烯、抗氧剂、润滑剂、改性剂、成核剂为原料,合理设置各原料的配比,各原料之间相互配合,取得了预料不到的技术效果,所得的环保型聚丙烯熔喷料符合T/SGX 001‑2020《医用口罩熔喷专用聚丙烯(PP)料》专用料标准,而且具有质量稳定、低气味、低VOC含量、窄分子量分布、高熔融指数(高达1500±100g/10min以上)的特点。
Description
技术领域
本发明涉及非织造材料领域,特别涉及一种环保型聚丙烯熔喷料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯熔喷料作为防护用品口罩核心过滤层熔喷布的原材料,在其做成熔喷布后,被用作口罩中间的过滤层,起过滤空气中细菌病毒和微小颗粒的作用,是口罩的核心层,同时也是防护服、手术帽和消毒帷布等医疗用品的主要原料。为了使喷出的熔喷布具有高效的过滤性能,良好的阻菌性能,低空气阻力,手感好等显著特点,要求熔喷料进行喷丝时直径达到1-4μm,故要求聚丙烯熔喷料拥有高达1500±100g/10min熔融指数;同时为提高最终产品熔喷布的品质,要求熔喷料产品具有更低的气味和较少VOC等性质。
目前,聚丙烯熔喷料的制备方法主要有两种:聚合法和降解法。聚合法是由丙烯分子在催化剂和高温高压的条件下进行聚合反应,通过调节聚合反应中氢气和阻聚剂的比例控制产品的熔融指数;因生产工艺复杂,产品稳定性难以控制,设备人员投入大,原料存在易燃易爆,技术拥有垄断型,目前国内仅中国石化等大型企业采用此工艺进行大批量生产,其月产量约200t,无法满足疫情期间的需求。降解法是通过添加过氧化物对聚丙烯大分子链进行打断,从而降低聚丙烯分子量达到提高熔融指数的一种方法,因生产工艺较为简单,设备人员投入少,原料来源广泛,是目前市场上聚丙烯熔喷料主要的生产方式。
但本申请的发明人在实现本申请实施例的过程中,发现上述降解法至少存在如下技术问题:采用降解法制备聚丙烯熔喷料,采用了过氧化物,一方面,过氧化物为易燃易爆的危化品,存在安全隐患;另一方面,加工中过氧化物来不及100%降解,降解反应无法彻底完结,导致最终产品会有一定的过氧化物残留,而残留的过氧化物,不仅会使聚丙烯熔喷料气味较大,产生较多的VOC,而且残留的过氧化物会使聚丙烯熔喷料在储存和后续的使用过程中发生反应,导致产品质量稳定差,影响熔喷料的品质稳定性和后续的加工。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种环保型聚丙烯熔喷料及其制备方法,解决了现有技术中采用降解法制备聚丙烯熔喷料时,由于采用过氧化物导致产品的加工稳定性较差、气味较大,VOC含量高的问题,制备所得的环保型聚丙烯熔喷料具有质量稳定、低气味、低VOC含量、高熔融指数的特点,制备方法方便操作、安全可靠。
为本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:
在本发明的一方面,本发明提供了一种环保型聚丙烯熔喷料,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.05~0.5份;润滑剂0.1~0.5份;改性剂0.5~3份;成核剂0.05~0.3份;其中,所述辐照聚丙烯由聚丙烯依次经过第一次辐照处理、挤出造粒处理和第二次辐照处理而得。
可选地,所述辐照聚丙烯的制备方法为:
第一次辐照处理:将聚丙烯经过电子加速器或钴源进行第一次辐照处理,得到预辐照聚丙烯,其中,辐照剂量为5-15Mrad,辐照时间为10-30s;
挤出造粒处理:将所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混匀后经挤出机挤出、拉条、风冷切粒、干燥后,得到半成品聚丙烯;
第二次辐照处理:将所述半成品聚丙烯经电子加速器或钴源进行第二次辐照处理,辐照剂量为5-20Mrad,辐照时间为10-60s。
可选地,所述挤出造粒处理中,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:(0.05~0.5):(0.1~0.5)。
可选地,所述聚丙烯是均聚聚丙烯;所述均聚聚丙烯的等规度大于95%;所述均聚聚丙烯的熔融指数大于3g/10min。
可选地,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫醚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂中的至少一种。
可选地,所述润滑剂为EBS、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、油酸酰胺中的至少一种。
可选地,所述改性剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)、聚烯烃弹性体(POE)中的至少一种。
可选地,所述成核剂为有机膦酸盐、山梨醇中的至少一种。
在本发明的另一方面,本发明提供了上述环保型聚丙烯熔喷料的制备方法,包括如下步骤:按配比称取各原料,将各原料混合均匀,得到混合物;然后将所述混合物用双螺杆挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒,干燥后即得到环保型聚丙烯熔喷料。
本发明具有如下有益效果:
本发明技术方案通过采用辐照聚丙烯、抗氧剂、润滑剂、改性剂、成核剂为原料,合理设置各原料的配比,各原料之间相互配合,取得了预料不到的技术效果,所得的环保型聚丙烯熔喷料符合T/SGX 001-2020《医用口罩熔喷专用聚丙烯(PP)料》专用料标准,而且具有质量稳定、低气味、低VOC含量、窄分子量分布、高熔融指数(高达1500±100g/10min以上)的特点。
与现有技术中采用降解法制备聚丙烯熔喷料,添加过氧化物促进聚丙烯降解改性相比,本发明因不添加过氧化物,从而避免了过氧化物残留导致的气味较大、生产不稳定的现象,产品无过氧化物残留,产品气味更低,VOC含量更少,质量更稳定,也更符合环保要求,可应用于生产高端熔喷无纺布。
本发明环保型聚丙烯熔喷料中通过添加改性剂,从而使后续工序加工生产出来的熔喷布具有质地柔软,不会出现后期变硬脆化的现象。
本发明环保型聚丙烯熔喷料相对传统的方法,拥有原材料来源广,生产工艺简单,生产效率高,生产过程安全可靠,产品质量稳定,产品品质高等特点,对环境无污染,易于实现大规模连续化生产。
具体实施方式
本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
如无特殊说明,本说明书中的术语的含义与本领域技术人员一般理解的含义相同,但如有冲突,则以本说明书中的定义为准。
本文中“包括”、“包含”、“含”、“含有”、“具有”或其它变体意在涵盖非封闭式包括,这些术语之间不作区分。术语“包含”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。术语“包含”还包括术语“由…组成”和“基本上由…组成”。本发明的组合物和方法/工艺包含、由其组成和基本上由本文描述的必要元素和限制项以及本文描述的任一的附加的或任选的成分、组分、步骤或限制项组成。
在说明书和权利要求书中使用的涉及组分量、工艺条件等的所有数值或表述在所有情形中均应理解被“约”修饰。涉及相同组分或性质的所有范围均包括端点,该端点可独立地组合。由于这些范围是连续的,因此它们包括在最小值与最大值之间的每一数值。还应理解的是,本申请引用的任何数值范围预期包括该范围内的所有子范围。
如本文所用,“重量份”或“重量份数”可互换使用,所述的重量份可以是任何一个固定的以毫克、克数或千克数表示重量(如1mg、1g、2g、5g、或1kg等)。例如,一个由1重量份组分a和9重量份组分b构成的组合物,可以是1克组分a+9克组分b,也可以是10克组分a+90克组分b等构成的组合物。
正如背景技术所描述的,现有技术中存在采用降解法制备聚丙烯熔喷料时,添加过氧化物导致产品的加工稳定性较差、气味较大,VOC含量高的问题。为了解决上述技术问题,本发明提供了一种环保型聚丙烯熔喷料及其制备方法。
第一方面,一种环保型聚丙烯熔喷料,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.05~0.5份;润滑剂0.1~0.5份;改性剂0.5~3份;成核剂0.05~0.3份。
辐照聚丙烯
本发明中,所述辐照聚丙烯由聚丙烯依次经过第一次辐照处理、挤出造粒处理和第二次辐照处理而得。
本发明中,与现有技术中采用降解法制备聚丙烯熔喷料,添加过氧化物促进聚丙烯降解改性相比,本发明不添加过氧化物,创造性地采用辐照聚丙烯与抗氧剂、润滑剂、改性剂、成核剂配伍,合理设置各原料的配比,各原料之间相互配合,所得的环保型聚丙烯熔喷料符合T/SGX 001-2020《医用口罩熔喷专用聚丙烯(PP)料》专用料标准,而且分子量分布窄,熔融指数高达1500±100g/10min以上。
本发明制备的聚丙烯熔喷料的分子量分布范围为2.5-3,分子量分布窄,而聚丙烯熔喷料的分子量分布对熔喷效果影响较大,当聚丙烯熔喷料分子量分布较宽时,分子量偏小及分子量偏大的材料成分,对熔喷的效果都有不良的影响,导致熔喷布的厚度出现波动,影响防护效果。
具体地,所述辐照聚丙烯的制备方法为:
第一次辐照处理:将聚丙烯经过电子加速器或钴源进行第一次辐照处理,得到预辐照聚丙烯,其中,辐照剂量为5-15Mrad,辐照时间为10-30s;
挤出造粒处理:将所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混匀后经挤出机挤出、拉条、风冷切粒、干燥后,得到半成品聚丙烯;
第二次辐照处理:将所述半成品聚丙烯经电子加速器或钴源进行第二次辐照处理,辐照剂量为5-20Mrad,辐照时间为10-60s。
进一步地,所述挤出造粒处理中,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:(0.05~0.5):(0.1~0.5),更优选地,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:(0.1~0.4):(0.2~0.4)。
本发明中,所述辐照聚丙烯中采用的原料聚丙烯是均聚聚丙烯;所述均聚聚丙烯的等规度大于95%;所述均聚聚丙烯的熔融指数大于3g/10min。更优选地,所述均聚聚丙烯的熔融指数大于10g/10min。本发明中,通过采用上述聚丙烯,赋予材料良好的加工特性和优异的物理力学性能,而且可以更好地与润滑剂和抗氧剂充分混合,从而使材料更均匀,性能更稳定。
抗氧剂
本发明中,通过添加抗氧剂,能够避免聚丙烯中过氧化物和其它含氧基团的形成,防止发生大分子链的断裂,从而避免聚丙烯产品力学性能变差,同时提高产品在使用过程中的抗氧化降解性能。
本发明中,所述抗氧剂的重量份为0.05~0.5份,例如0.05份、0.08份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份以及它们之间的任意值。
本发明对所述抗氧剂没有特别限制,以本领域技术人员熟知的抗氧剂即可,可以采用熟知的方法制备或是市售购买即可。作为优选,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫醚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂中的至少一种。
润滑剂
本发明中通过添加润滑剂,能够进一步提高聚丙烯的加工稳定性和流动性。
本发明中,所述润滑剂的重量份为0.1~0.5份,例如0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份以及它们之间的任意值。
本发明对所述润滑剂没有特别限制,以本领域技术人员熟知的润滑剂即可,可以采用熟知的方法制备或是市售购买即可。作为优选,所述润滑剂为EBS、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、油酸酰胺中的至少一种。
改性剂
本发明环保型聚丙烯熔喷料中通过添加改性剂,从而使后续工序加工生产出来的熔喷布具有质地柔软,不会出现后期变硬脆化的现象。
本发明中,所述改性剂的重量份为0.5~3份,例如0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份以及它们之间的任意值。
本发明中,所述改性剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)、聚烯烃弹性体(POE)中的至少一种。
成核剂
本发明中通过添加成核剂,能够改善聚丙烯成型过程的结晶速度,细化晶粒,以提高制品的抗冲击性能、透明性及光泽度,而且能够改善聚丙烯的流动性。
本发明中,所述成核剂的重量份为0.05~0.3份,例如0.05份、0.08份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份以及它们之间的任意值。
本发明对所述成核剂没有特别限制,以本领域技术人员熟知的成核剂即可,可以采用熟知的方法制备或是市售购买即可。作为优选,所述成核剂为有机膦酸盐、山梨醇中的至少一种。
第二方面,提供了第一方面中环保型聚丙烯熔喷料的制备方法,包括如下步骤:按配比称取各原料,将各原料混合均匀,得到混合物;然后将所述混合物用双螺杆挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒,干燥后即得到环保型聚丙烯熔喷料。
本发明环保型聚丙烯熔喷料相对传统的方法,拥有原材料来源广,生产工艺简单,生产效率高,生产过程安全可靠,产品质量稳定,产品品质高等特点,对环境无污染,易于实现大规模连续化生产。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合具体的实施例对上述技术方案进行详细的说明,实施例仅是本发明的优选实施方式,不是对本发明的限定。
分别按照表1所列的配方制备实施例1-7。
表1
实施例1
一种环保型聚丙烯熔喷料,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.5份;润滑剂0.5份;改性剂3份;成核剂0.3份。
其中,所述辐照聚丙烯的制备方法为:
第一次辐照处理:将聚丙烯经过电子加速器或钴源进行第一次辐照处理,得到预辐照聚丙烯,其中,辐照剂量为5Mrad,辐照时间为30s;
挤出造粒处理:将所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混匀后经挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒、干燥后,得到半成品聚丙烯;其中,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:0.05:0.5;
第二次辐照处理:将所述半成品聚丙烯经电子加速器或钴源进行第二次辐照处理,辐照剂量为20Mrad,辐照时间为30s。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂;所述润滑剂为EBS;所述改性剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS);所述成核剂为有机膦酸盐。
上述环保型聚丙烯熔喷料的制备方法,包括如下步骤:按配比称取各原料,将各原料混合均匀,得到混合物;然后将所述混合物用双螺杆挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒,干燥后即得到环保型聚丙烯熔喷料。
实施例2
一种环保型聚丙烯熔喷料,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.3份;润滑剂0.5份;改性剂2份;成核剂0.2份。
其中,所述辐照聚丙烯的制备方法为:
第一次辐照处理:将聚丙烯经过电子加速器或钴源进行第一次辐照处理,得到预辐照聚丙烯,其中,辐照剂量为5Mrad,辐照时间为20s;
挤出造粒处理:将所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混匀后经挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒、干燥后,得到半成品聚丙烯;其中,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:0.1:0.5;
第二次辐照处理:将所述半成品聚丙烯经电子加速器或钴源进行第二次辐照处理,辐照剂量为15Mrad,辐照时间为40s。
所述抗氧剂为硫醚类抗氧剂;所述润滑剂为硬脂酸锌;所述改性剂为苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC);所述成核剂为山梨醇。
上述环保型聚丙烯熔喷料的制备方法,包括如下步骤:按配比称取各原料,将各原料混合均匀,得到混合物;然后将所述混合物用双螺杆挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒,干燥后即得到环保型聚丙烯熔喷料。
实施例3
一种环保型聚丙烯熔喷料,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.3份;润滑剂0.1份;改性剂2份;成核剂0.2份。
其中,所述辐照聚丙烯的制备方法为:
第一次辐照处理:将聚丙烯经过电子加速器或钴源进行第一次辐照处理,得到预辐照聚丙烯,其中,辐照剂量为10Mrad,辐照时间为20s;
挤出造粒处理:将所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混匀后经挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒、干燥后,得到半成品聚丙烯;其中,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:0.1:0.3;
第二次辐照处理:将所述半成品聚丙烯经电子加速器或钴源进行第二次辐照处理,辐照剂量为10Mrad,辐照时间为30s。
所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂;所述润滑剂为硬脂酸镁;所述改性剂为聚烯烃弹性体(POE);所述成核剂为有机膦酸盐和山梨醇。
上述环保型聚丙烯熔喷料的制备方法,包括如下步骤:按配比称取各原料,将各原料混合均匀,得到混合物;然后将所述混合物用双螺杆挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒,干燥后即得到环保型聚丙烯熔喷料。
实施例4
一种环保型聚丙烯熔喷料,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.1份;润滑剂0.3份;改性剂2份;成核剂0.3份。
其中,所述辐照聚丙烯的制备方法为:
第一次辐照处理:将聚丙烯经过电子加速器或钴源进行第一次辐照处理,得到预辐照聚丙烯,其中,辐照剂量为10Mrad,辐照时间为10s;
挤出造粒处理:将所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混匀后经挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒、干燥后,得到半成品聚丙烯;其中,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:0.3:0.1;
第二次辐照处理:将所述半成品聚丙烯经电子加速器或钴源进行第二次辐照处理,辐照剂量为15Mrad,辐照时间为30s。
所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂;所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺;所述改性剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC);所述成核剂为有机膦酸盐。
上述环保型聚丙烯熔喷料的制备方法,包括如下步骤:按配比称取各原料,将各原料混合均匀,得到混合物;然后将所述混合物用双螺杆挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒,干燥后即得到环保型聚丙烯熔喷料。
实施例5
一种环保型聚丙烯熔喷料,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.1份;润滑剂0.3份;改性剂0.5份;成核剂0.2份。
其中,所述辐照聚丙烯的制备方法为:
第一次辐照处理:将聚丙烯经过电子加速器或钴源进行第一次辐照处理,得到预辐照聚丙烯,其中,辐照剂量为15Mrad,辐照时间为10s;
挤出造粒处理:将所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混匀后经挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒、干燥后,得到半成品聚丙烯;其中,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:0.3:0.5;
第二次辐照处理:将所述半成品聚丙烯经电子加速器或钴源进行第二次辐照处理,辐照剂量为10Mrad,辐照时间为30s。
所述抗氧剂为芳香胺类抗氧剂;所述润滑剂为油酸酰胺;所述改性剂为苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)和聚烯烃弹性体(POE);所述成核剂为山梨醇。
上述环保型聚丙烯熔喷料的制备方法,包括如下步骤:按配比称取各原料,将各原料混合均匀,得到混合物;然后将所述混合物用双螺杆挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒,干燥后即得到环保型聚丙烯熔喷料。
实施例6
一种环保型聚丙烯熔喷料,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.05份;润滑剂0.3份;改性剂1份;成核剂0.05份。
其中,所述辐照聚丙烯的制备方法为:
第一次辐照处理:将聚丙烯经过电子加速器或钴源进行第一次辐照处理,得到预辐照聚丙烯,其中,辐照剂量为15Mrad,辐照时间为20s;
挤出造粒处理:将所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混匀后经挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒、干燥后,得到半成品聚丙烯;其中,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:0.5:0.1;
第二次辐照处理:将所述半成品聚丙烯经电子加速器或钴源进行第二次辐照处理,辐照剂量为20Mrad,辐照时间为10s。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和硫醚类抗氧剂;所述润滑剂为EBS和硬脂酸锌;所述改性剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS);所述成核剂为有机膦酸盐。
上述环保型聚丙烯熔喷料的制备方法,包括如下步骤:按配比称取各原料,将各原料混合均匀,得到混合物;然后将所述混合物用双螺杆挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒,干燥后即得到环保型聚丙烯熔喷料。
实施例7
一种环保型聚丙烯熔喷料,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.3份;润滑剂0.1份;改性剂2份;成核剂0.05份。
其中,所述辐照聚丙烯的制备方法为:
第一次辐照处理:将聚丙烯经过电子加速器或钴源进行第一次辐照处理,得到预辐照聚丙烯,其中,辐照剂量为15Mrad,辐照时间为20s;
挤出造粒处理:将所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混匀后经挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒、干燥后,得到半成品聚丙烯;其中,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:0.5:0.5;
第二次辐照处理:将所述半成品聚丙烯经电子加速器或钴源进行第二次辐照处理,辐照剂量为5Mrad,辐照时间为60s。
所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂;所述润滑剂为硬脂酸镁和乙撑双硬脂酰胺;所述改性剂为苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC);所述成核剂为有机膦酸盐。
上述环保型聚丙烯熔喷料的制备方法,包括如下步骤:按配比称取各原料,将各原料混合均匀,得到混合物;然后将所述混合物用双螺杆挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒,干燥后即得到环保型聚丙烯熔喷料。
对比例1
一种环保型聚丙烯熔喷料,其由如下重量份原料制成:聚丙烯100份;抗氧剂0.5份;润滑剂0.5份;改性剂3份;成核剂0.3份。
本对比例的目的在于研究本发明的组合物体系中不采用辐照聚丙烯对聚丙烯熔喷料综合性能的影响。
对比例2
采用市售的某大厂聚丙烯熔喷料,其采用降解法制备聚丙烯熔喷料,添加过氧化物。
为验证本发明产品性能,对实施例1-7和对比例1-2所制得的聚丙烯熔喷料分别进行了相关性能测试,具体测试结果如下:
其中,气味等级根据强弱分级,分别是1级(无异味)、2级(稍有异味)、3级(明显异味,但不刺激)、4级(刺激性异味)、5级(强烈刺激性异味)。
根据上述测试结果,实施例1-7所制得的聚丙烯熔喷料的各项性能均符合T/SGX001-2020《医用口罩熔喷专用聚丙烯(PP)料》专用料标准,具有更少的挥发组分,更低的气味,较窄的分子量分布。而对比例1未采用辐照聚丙烯,通过高温直接裂解,聚丙烯物理性能已发生改变,同时熔融指数波动大,气味差,分子量分布宽,其所制得的聚丙烯熔喷料已不符合专用料标准;对比例2采用过氧化物降解法,其所制得的聚丙烯熔喷料存在DTBP残留,气味较大,残留的挥发物会使熔喷料在储存和运输中发生反应,导致质量稳定性差,影响后续加工。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种环保型聚丙烯熔喷料,其特征在于,其由如下重量份原料制成:辐照聚丙烯100份;抗氧剂0.05~0.5份;润滑剂0.1~0.5份;改性剂0.5~3份;成核剂0.05~0.3份;其中,所述辐照聚丙烯由聚丙烯依次经过第一次辐照处理、挤出造粒处理和第二次辐照处理而得。
2.如权利要求1所述的环保型聚丙烯熔喷料,其特征在于,所述辐照聚丙烯的制备方法为:
第一次辐照处理:将聚丙烯经过电子加速器或钴源进行第一次辐照处理,得到预辐照聚丙烯,其中,辐照剂量为5-15Mrad,辐照时间为10-30s;
挤出造粒处理:将所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混匀后经挤出机挤出、拉条、风冷切粒、干燥后,得到半成品聚丙烯;
第二次辐照处理:将所述半成品聚丙烯经电子加速器或钴源进行第二次辐照处理,辐照剂量为5-20Mrad,辐照时间为10-60s。
3.如权利要求2所述的环保型聚丙烯熔喷料,其特征在于,所述挤出造粒处理中,所述预辐照聚丙烯、抗氧剂和润滑剂的重量比为100:(0.05~0.5):(0.1~0.5)。
4.如权利要求2所述的环保型聚丙烯熔喷料,其特征在于,所述聚丙烯是均聚聚丙烯;所述均聚聚丙烯的等规度大于95%;所述均聚聚丙烯的熔融指数大于3g/10min。
5.如权利要求1所述的环保型聚丙烯熔喷料,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫醚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂中的至少一种。
6.如权利要求1所述的环保型聚丙烯熔喷料,其特征在于,所述润滑剂为EBS、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、油酸酰胺中的至少一种。
7.如权利要求1所述的环保型聚丙烯熔喷料,其特征在于,所述改性剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚烯烃弹性体中的至少一种。
8.如权利要求1所述的环保型聚丙烯熔喷料,其特征在于,所述成核剂为有机膦酸盐、山梨醇中的至少一种。
9.如权利要求1至8任一项所述的环保型聚丙烯熔喷料的制备方法,包括如下步骤:按配比称取各原料,将各原料混合均匀,得到混合物;然后将所述混合物用双螺杆挤出机在180~220℃温度下挤出、拉条、风冷切粒,干燥后即得到环保型聚丙烯熔喷料。
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