CN112662063A - 一种pp熔喷料及其制备方式 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及熔喷原料技术领域，更具体地，涉及一种pp熔喷料及其制备方式。一种pp熔喷料，由以下原料组成：包括聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、助剂和稳定剂。所述pp熔喷料的过氧化物含量浓度为6000‑7500ppm。本发明的有益效果是：本发明按照比例采用降温母粒、熔喷粉料和助剂大大提高聚丙烯材料的熔融数，能够制备出高熔指、灰份低的pp熔喷料，能够降低加工温度，达到节能环保的要求，通过本发明制备的pp熔喷料安全对人体无伤害，并且具有良好的均匀一致性，成丝过程不会出现断丝的情况，而且用过本发明的pp熔喷料制成的熔喷面料克重稳定，环保无公害，产品优级品率高。
Description
技术领域
本发明涉及熔喷原料技术领域，更具体地，涉及一种pp熔喷料及其制备方式。
背景技术
聚丙烯(PP)作为热塑性聚合物在各个领域都有着十分广泛的应用，因所用的催化剂和聚合工艺的不同，所得到的聚合物性能有很大差异，在不同的应用领域对各项性能指标要求不同，因此需要通过共混改性来达到需求性能指标。目前大多使用降温母粒来提高聚丙烯材料的熔融指数，降低加工温度，缩短产品成型周期时间，降低能耗，然而普通降温母粒在添到材料配方后，对材料的综合性能影响较大。其中在熔喷料领域中的也得到了广泛的应用。
熔喷料主要用于制造口罩中间层的材料，选取不同的熔喷料制备成熔喷聚合物纤维具有纤维超细、长短不一的特点，使得熔喷无纺布微观上呈现纤维尺寸较小、比表面积大、孔隙率高、强度较弱，超细纤维的高覆盖率也赋予了熔喷无纺布高效的深层过滤性能、良好的阻菌性能、低空气阻力等显著优点。考虑到产率、能耗等因素，实际生产中多采用熔指(熔体质量流动速率)较高的pp熔喷料。但是现有的pp熔喷料采用含邻苯二甲酸酯类塑化剂的催化剂聚合而成的粉料，而塑化剂对人体的危害非常大，在生产上采用低熔指聚丙烯加入过氧化物降解生成的工艺；低熔指聚丙烯快速通过造粒挤出机料筒时，过氧化物来不及100％降解，降解反应无法彻底完结，会残留大量的过氧化物，分解和反应不彻底的残留过氧化物，在高温熔喷下会进入无纺布产品中，使得无纺布产品有气味，甚至异味；现有的熔喷原料的均匀一致性差，导致制成的熔喷无纺布克重不稳定，成丝过程容易断丝；产品优级品率低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种pp熔喷料及其制备方法，在提高pp熔喷料的的熔融指数前提下，并且按比例加入降温母粒和熔喷粉料实现对聚丙烯材料其它性能的提升。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种pp熔喷料，由以下原料组成：包括聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、助剂和稳定剂，所述原料组成的质量分数为聚丙烯100-150份、降温母料75-90份、熔喷粉料15-30份、助剂0.1-0.5份、稳定剂0.4-2份。
优选地，所述助剂包括偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂，所述助剂组成粉料的质量分数为偶联剂0.5-2.5份；分散剂0.8-1.3份；抗氧剂0.1-0.6份；润滑剂0.2-1.3份，，
优选地，所述降温母料的有效过氧化物浓度为2-10％，降温母料的熔指为30-40g/10min，所述熔喷粉料的熔指为30-50g/10min。
优选地，所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：21～24:76～79:0.1～1。
优选地，所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：22.84:77.97:0.19。
优选地，所述pp熔喷料的过氧化物含量浓度为6000-7500ppm。
优选地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、甲基丙烯酸氯铬中的一种；所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸镁中的一种或两种混合物；所述抗氧化剂为四季戊四醇酯、三亚磷酸酯、双季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯中的一种或多种的混合物；所述润滑剂为包括乙撑双硬质酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡和微晶石蜡中的一种或两种的混合物。
一种pp熔喷料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：按质量比例和质量份数将聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂和稳定剂依次投入高速混合机中搅拌混合，搅拌速度为2000-2500转/分钟，搅拌温度90-110℃，搅拌10-20min，混合搅拌均匀，得到熔融混合料；
步骤2：将步骤1混合搅拌均匀的得到的融混合料投入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，冷却得到pp熔喷料。
优选地，其中双螺杆挤出机包括十个温区，挤出机料筒1-2区工艺温度为150-170℃，3-6区温度为160-180℃，7-8区温度为180-190℃，9-10区温度为150-180℃，挤出机螺杆挤出转速为500～800转/分钟，挤出物冷却温度为10～20℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明按照比例采用降温母粒、熔喷粉料和助剂大大提高聚丙烯材料的熔融数，能够制备出高熔指、灰份低的pp熔喷料，能够降低加工温度，达到节能环保的要求，通过本发明制备的pp熔喷料安全对人体无伤害，并且具有良好的均匀一致性，成丝过程不会出现断丝的情况，而且用过本发明的pp熔喷料制成的熔喷面料克重稳定，环保无公害，产品优级品率高。
具体实施方式
本发明为一种pp熔喷料，由以下原料组成：包括聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、助剂和稳定剂，所述原料组成的质量分数为聚丙烯100-150份、降温母料75-90份、熔喷粉料15-30份、助剂0.1-0.5份、稳定剂0.4-2份。
优选地，所述助剂包括偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂，所述助剂组成粉料的质量分数为偶联剂0.5-2.5份；分散剂0.8-1.3份；抗氧剂0.1-0.6份；润滑剂0.2-1.3份，，
优选地，所述降温母料的有效过氧化物浓度为2-10％，降温母料的熔指为30-40g/10min，所述熔喷粉料的熔指为30-50g/10min。
优选地，所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：21～24:76～79:0.1～1。
优选地，所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：22.84:77.97:0.19。
优选地，所述pp熔喷料的过氧化物含量浓度为6000-7500ppm。
优选地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、甲基丙烯酸氯铬中的一种；所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸镁中的一种或两种混合物；所述抗氧化剂为四季戊四醇酯、三亚磷酸酯、双季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯中的一种或多种的混合物；所述润滑剂为包括乙撑双硬质酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡和微晶石蜡中的一种或两种的混合物。
一种pp熔喷料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：按质量比例和质量份数将聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂和稳定剂依次投入高速混合机中搅拌混合，搅拌速度为2000-2500转/分钟，搅拌温度90-110℃，搅拌10-20min，混合搅拌均匀，得到熔融混合料；
步骤2：将步骤1混合搅拌均匀的得到的融混合料投入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，冷却得到pp熔喷料。
优选地，其中双螺杆挤出机包括十个温区，挤出机料筒1-2区工艺温度为150-170℃，3-6区温度为160-180℃，7-8区温度为180-190℃，9-10区温度为150-180℃，挤出机螺杆挤出转速为500～800转/分钟，挤出物冷却温度为10～20℃。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1：
一种pp熔喷料，由以下原料和质量分数组成：聚丙烯150份、降温母料75份、熔喷粉料15份、钛酸酯偶联剂0.5份、硬脂酸镁0.8份、双季戊四醇二亚磷酸酯0.1份、硬脂酸钙0.2份、稳定剂0.4份。
优选地，所述降温母料的有效过氧化物浓度为3，降温母料的熔指为40g/10min，所述熔喷粉料的熔指为4010min。
优选地，所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：22.84:77.97:0.19。
优选地，所述pp熔喷料的过氧化物含量浓度为6500ppm。
本实施例的一种pp熔喷料通过以下制备方法制得，包括如下步骤：
步骤1：按质量比例和质量份数将聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂和稳定剂依次投入高速混合机中搅拌混合，搅拌速度为2500转/分钟，搅拌温度110℃，搅拌10min，混合搅拌均匀，得到熔融混合料；
步骤2：将步骤1混合搅拌均匀的得到的融混合料投入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，冷却得到pp熔喷料。
优选地，其中双螺杆挤出机包括十个温区，挤出机料筒1-2区工艺温度为170℃，3-6区温度为160℃，7-8区温度为190℃，9-10区温度为160℃，挤出机螺杆挤出转速为500转/分钟，挤出物冷却温度为20℃。
实施例2
一种pp熔喷料，由以下原料和质量分数组成：聚丙烯120份、降温母料90份、熔喷粉料20份、钛酸酯偶联剂1.5份、聚乙烯蜡0.8份、四季戊四醇酯、三亚磷酸酯0.4份、乙撑双硬质酰胺1.1份、稳定剂1.1份。
优选地，所述降温母料的有效过氧化物浓度为2％，降温母料的熔指为30g/10min，所述熔喷粉料的熔指为50g/10min。
优选地，所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：21:79:0.1。
优选地，所述pp熔喷料的过氧化物含量浓度为6000ppm。
本实施例的一种pp熔喷料通过以下制备方法制得，包括如下步骤：
步骤1：按质量比例和质量份数将聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂和稳定剂依次投入高速混合机中搅拌混合，搅拌速度为2000转/分钟，搅拌温度110℃，搅拌20min，混合搅拌均匀，得到熔融混合料；
步骤2：将步骤1混合搅拌均匀的得到的融混合料投入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，冷却得到pp熔喷料。
优选地，其中双螺杆挤出机包括十个温区，挤出机料筒1-2区工艺温度为150℃，3-6区温度为160℃，7-8区温度为180℃，9-10区温度为150℃，挤出机螺杆挤出转速为600转/分钟，挤出物冷却温度为15℃。
实施例3
一种pp熔喷料，由以下原料和质量分数组成：聚丙烯100份、降温母料75份、熔喷粉料15份、甲基丙烯酸氯铬0.8份、硬脂酸镁0.9份、硫代二丙酸二月桂酯0.2份、氧化聚乙烯蜡和微晶石蜡0.4份、稳定剂0.8份。
优选地，所述降温母料的有效过氧化物浓度为5％，降温母料的熔指为40g/10min，所述熔喷粉料的熔指为50g/10min。
优选地，所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：22:77:051。
优选地，所述pp熔喷料的过氧化物含量浓度为6000ppm。
本实施例的一种pp熔喷料通过以下制备方法制得，包括如下步骤：
步骤1：按质量比例和质量份数将聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂和稳定剂依次投入高速混合机中搅拌混合，搅拌速度为2000转/分钟，搅拌温度90℃，搅拌20min，混合搅拌均匀，得到熔融混合料；
步骤2：将步骤1混合搅拌均匀的得到的融混合料投入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，冷却得到pp熔喷料。
优选地，其中双螺杆挤出机包括十个温区，挤出机料筒1-2区工艺温度为170℃，3-6区温度为180℃，7-8区温度为190℃，9-10区温度为180℃，挤出机螺杆挤出转速为800转/分钟，挤出物冷却温度为20℃。
实施例4
一种pp熔喷料，由以下原料和质量分数组成：聚丙烯120份、降温母料80份、熔喷粉料30份、钛酸酯偶联剂2份、聚乙烯蜡、硬脂酸镁0.8份、双季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯0.6份、硬脂酸酯1.3份、稳定剂1.8份。
优选地，所述降温母料的有效过氧化物浓度为10％，降温母料的熔指为40g/10min，所述熔喷粉料的熔指为50g/10min。
优选地，所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：24:76:0.5。
优选地，所述pp熔喷料的过氧化物含量浓度为7500ppm。
本实施例的一种pp熔喷料通过以下制备方法制得，包括如下步骤：
步骤1：按质量比例和质量份数将聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂和稳定剂依次投入高速混合机中搅拌混合，搅拌速度为2000转/分钟，搅拌温度110℃，搅拌11min，混合搅拌均匀，得到熔融混合料；
步骤2：将步骤1混合搅拌均匀的得到的融混合料投入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，冷却得到pp熔喷料。
优选地，其中双螺杆挤出机包括十个温区，挤出机料筒1-2区工艺温度为160℃，3-6区温度为170℃，7-8区温度为185℃，9-10区温度为160℃，挤出机螺杆挤出转速为500转/分钟，挤出物冷却温度为20℃。
实施例5
一种pp熔喷料，由以下原料和质量分数组成：聚丙烯150份、降温母料85份、熔喷粉料18份、甲基丙烯酸氯铬1.3份、聚乙烯蜡、硬脂酸镁0.9份、四季戊四醇酯0.4份、微晶石蜡0.2份、稳定剂0.5份。
优选地，所述降温母料的有效过氧化物浓度为3％，降温母料的熔指为30g/10min，所述熔喷粉料的熔指为30g/10min。
优选地，所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：21:78:0.8。
优选地，所述pp熔喷料的过氧化物含量浓度为6500ppm。
本实施例的一种pp熔喷料通过以下制备方法制得，包括如下步骤：
步骤1：按质量比例和质量份数将聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂和稳定剂依次投入高速混合机中搅拌混合，搅拌速度为2300转/分钟，搅拌温度110℃，搅拌20min，混合搅拌均匀，得到熔融混合料；
步骤2：将步骤1混合搅拌均匀的得到的融混合料投入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，冷却得到pp熔喷料。
优选地，其中双螺杆挤出机包括十个温区，挤出机料筒1-2区工艺温度为150℃，3-6区温度为180℃，7-8区温度为186℃，9-10区温度为150℃，挤出机螺杆挤出转速为800转/分钟，挤出物冷却温度为14℃。
实施例6
一种pp熔喷料，由以下原料和质量分数组成：聚丙烯120份、降温母料78份、熔喷粉料25份、甲基丙烯酸氯铬1.3份、硬脂酸镁0.9份、双季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯0.4份、氧化聚乙烯蜡0.3份、稳定剂2份。
优选地，所述降温母料的有效过氧化物浓度为8％，降温母料的熔指为40g/10min，所述熔喷粉料的熔指为40g/10min。
优选地，所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：21:77:0.9。
优选地，所述pp熔喷料的过氧化物含量浓度为60000ppm。
本实施例的一种pp熔喷料通过以下制备方法制得，包括如下步骤：
步骤1：按质量比例和质量份数将聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂和稳定剂依次投入高速混合机中搅拌混合，搅拌速度为2100转/分钟，搅拌温度90℃，搅拌15min，混合搅拌均匀，得到熔融混合料；
步骤2：将步骤1混合搅拌均匀的得到的融混合料投入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，冷却得到pp熔喷料。
优选地，其中双螺杆挤出机包括十个温区，挤出机料筒1-2区工艺温度为160℃，3-6区温度为165℃，7-8区温度为190℃，9-10区温度为170℃，挤出机螺杆挤出转速为600转/分钟，挤出物冷却温度为10℃。
通过检测上述实施例1-6所制备的pp熔喷料及加入对比组普通熔喷料的熔指和纤含量/灰份如下表所示：
| 熔融指数(g/10min) | 纤含量/灰份(％) | |
| 实施例1 | 1762.6 | 0.01 |
| 实施例2 | 1756.9 | 0.01 |
| 实施例3 | 1699.1 | 0.03 |
| 实施例4 | 1823.2 | 0.01 |
| 实施例5 | 1744.6 | 0.02 |
| 实施例6 | 1798.7 | 0.01 |
| 对比组 | 1420.1 | 0.1 |
由上表分析可得知，本发明按照比例采用降温母粒、熔喷粉料和助剂所制备得到的pp熔喷料相比于现有普通熔喷料具有更高的熔融指数和更低的纤含量/灰份。材料性能更加优异。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种pp熔喷料，其特征在于，由以下原料组成：包括聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、助剂和稳定剂，所述原料组成的质量分数为聚丙烯100-150份、降温母料75-90份、熔喷粉料15-30份、助剂0.1-0.5份、稳定剂0.4-2份。
2.根据权利要求1所述的一种pp熔喷料，其特征在于：所述助剂包括偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂，所述助剂组成粉料的质量分数为偶联剂0.5-2.5份；分散剂0.8-1.3份；抗氧剂0.1-0.6份；润滑剂0.2-1.3份。
3.根据权利要求1所述的一种pp熔喷料，其特征在于：所述降温母料的有效过氧化物浓度为2-10％，降温母料的熔指为30-40g/10min，所述熔喷粉料的熔指为30-50g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种pp熔喷料，其特征在于：所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：21～24:76～79:0.1～1。
5.据权利要求4所述的一种pp熔喷料，其特征在于：所述降温母料与熔喷粉料与助剂的质量比例为：22.84:77.97:0.19。
6.根据权利要求1所述的一种pp熔喷料，其特征在于：所述pp熔喷料的过氧化物含量浓度为6000-7500ppm。
7.根据权利要求2所述的一种pp熔喷料，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、甲基丙烯酸氯铬中的一种；所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸镁中的一种或两种混合物；所述抗氧化剂为四季戊四醇酯、三亚磷酸酯、双季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯中的一种或多种的混合物；所述润滑剂为包括乙撑双硬质酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡和微晶石蜡中的一种或两种的混合物。
8.一种pp熔喷料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：按质量比例和质量份数将聚丙烯、降温母料、熔喷粉料、偶联剂、分散剂、抗氧剂、润滑剂和稳定剂依次投入高速混合机中搅拌混合，搅拌速度为2000-2500转/分钟，搅拌温度90-110℃，搅拌10-20min，混合搅拌均匀，得到熔融混合料；
步骤2：将步骤1混合搅拌均匀的得到的融混合料投入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，冷却得到pp熔喷料。
9.根据权利要求9所述的一种pp熔喷料的制备方法，其特征在于，其中双螺杆挤出机包括十个温区，挤出机料筒1-2区工艺温度为150-170℃，3-6区温度为160-180℃，7-8区温度为180-190℃，9-10区温度为150-180℃，挤出机螺杆挤出转速为500～800转/分钟，挤出物冷却温度为10～20℃。
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