CN112876853B - 一种熔喷料助剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种熔喷料助剂及其应用。属于助剂技术领域。包括以下质量的原料：主抗氧化剂50～300份，辅助抗氧化剂200～500份，吸酸剂300～600份，高温硅油400～1000份。本发明提供的熔喷料助剂具有卓越的抗黄变性能和熔指稳定性；卓越的抗气熏褪色性能；具有一定的抗菌性能和静电驻极效果；用于制备得到的熔喷料外观光泽亮丽，喷丝性好，丝蓬松，静电吸附效果好；不滴胶。

Description

一种熔喷料助剂及其应用
技术领域
本发明涉及助剂技术领域，更具体的说是涉及一种熔喷料助剂及其应用。
背景技术
由于PP熔喷工艺特殊性，适用于熔喷非织造布的PP原料，必须具备3个条件：(1)非常高的熔指(大于400g/10min)；(2)较窄的相对分子质量分布(MWD)；(3)灰分很低。具有高MFR的PP原料才能满足熔喷工艺的要求，生产出合格的超细纤维非织造布，并可降低能耗。对于熔喷非织造布生产来说，如果相对分子质量分布过宽，低相对分子质量PP含量较多，PP应力开裂就越厉害，非织造布生产过程中容易断丝；超高相对分子质量PP含量较多，会使PP的粘度增大，甚至出现凝胶颗粒，使非织造布生产困难。另外，灰分直接影响着PP使用过程中的换网周期。
用于熔喷工艺的PP专用料的熔指一般要大于400g/10min(目前所应用的原料熔指已经达到1200～1500g/10min)，常规料无法达到要求，因此必须提高聚丙烯的熔指。目前获得高熔融指数的途径主要有氢调法、降解法、茂金属催化剂直接聚合法及后添加可控降解剂法等四种。氢调法虽简单但调节MFR范围有限，当PP的MFR超过30g/10min，采用氢调法生产就很困难，且产品的相对分子质量分布过宽，不适于熔喷非织造布的生产。因此，在实际生产中基本采用后3种方法来制备熔喷非织造布用PP专用料。
通过向具有较高的相对分子质量和较宽的分子量分布的常规料中添加过氧化物降解剂，进行可控制的化学降解，无规的链断裂反应使得的相对分子质量降低，相对分子质量分布变窄，从而降低了它的熔体粘度和熔体弹性，获得较高的料。目前国内生产的熔喷专用料大部分由该方法制备而来。
常规熔喷料助剂配方为主抗氧化剂1010、辅助抗氧化剂168、吸酸剂硬脂酸钙。此配方非常普通，生产的熔喷料容易发黄，喷丝的时候熔指不稳定，滴胶，有严重的气熏褪色现象，并且喷丝不连续，容易断丝。
因此，如何提供一种熔喷料助剂，克服上述缺点是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种熔喷料助剂及其应用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种熔喷料助剂，包括以下质量份的原料：主抗氧化剂50～300份，辅助抗氧化剂200～500份，吸酸剂300～600份，高温硅油400～1000份。
有益效果在于：助剂配方设计要从效果、成本、在树脂中的分散性、各组分之间不同配比的协同效应等几方面考虑，上述配比限定是这几方面因素的最优平衡。
优选的：主抗氧化剂为1790，辅助抗氧化剂为9228。
优选的：吸酸剂为硬脂酸锌。
有益效果在于：1790为高分子量受阻酚类抗氧化剂，其三角对称的苯环结构，兼具主抗氧化剂和辅助加工助剂的作用，使其在添加量较少的条件下也具有高效的抗气熏褪色和抗黄变性；与9228搭配使用，其协同效应更强，可同时降低两组份的添加量，而抗氧效果一点都不降低；
9228为高分子量、低挥发和高磷含量的亚磷酸酯类辅助抗氧化剂，因此在长期高温条件下，提供优异的热稳定性，非常好的大气和聚合物水解稳定性，出色的加工保护，防止变色和热降解，具有非常好的颜色和熔体流动稳定性；
吸酸剂硬脂酸锌(ZnSt)本身在聚烯烃树脂中主要作为吸酸剂，Zn离子也具有一定的抗菌效果，高温硅油能增强其抗菌协同效应；
高温硅油：在此配方体系中主要作为分散剂使用，能使各组分在树脂中的分散性更好，且与硬脂酸锌有协同抗菌效果。
本发明还提供了上述的一种熔喷助剂在制备非织造布滤料、空气过滤器，内燃机滤清器，防菌口罩，酸雾过滤器，水过滤器或油水分离器中的应用。
本发明还提供了上述的一种熔喷助剂在制备熔喷料中的应用。
本发明还提供了上述的熔喷助剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)按比例称量抗氧化剂、吸酸剂和高温硅油；
2)将抗氧化剂、吸酸剂和高温硅油共混，即得熔喷助剂。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种熔喷料助剂及其应用，取的技术效果为：本发明提供的助剂具有卓越的抗黄变性能、熔指稳定性及抗气熏褪色性能；具有一定的抗菌性能和静电驻极效果；制备得到的熔喷料外观光泽亮丽，喷丝性好，丝蓬松，静电吸附效果好；不滴胶。
具体实施方式
下面将结合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。
本发明实施例公开了一种熔喷料助剂及其应用。
实施例中所需单一原料和设备均为市售渠道获得，例如，抗氧化剂1790购自厂家：圣莱科特；抗氧化剂9228购自厂家：圣莱科特；硬脂酸锌购自厂家：发基化学；高温硅油购自厂家：道康宁；未提及的生产工艺均为常规生产工艺，制备的熔喷料的检测标准和工艺如下：
1、颗粒外观，检测标准SH/T 1541-2006；
2、熔体质量流动速率，检测标准GB/T3682-2000.B法；
3、灰分，检测标准GB/T9345.1-2008.A法；
4、挥发分，检测标准GB/T2914-2008.A法；
5、DTBP残留，检测方法气相色谱(GC)；
6、分子量分布，检测标准ISO16014-4.2012。
其他理化性能检测：
1、黄变性能，检测标准HG/T 3862-2006；
2、抗气熏褪色性能，检测标准GB/T 13766-1992；
3、抗菌性能，检测标准ASTM G21-2002；
4、其他性能，肉眼观察
在此不再赘述。
实施例1
一种熔喷料助剂，包括以下原料：主抗氧化剂179050g，辅助抗氧化剂9228350g，硬脂酸锌300g，高温硅油400g。
制备方法：
将主抗氧化剂1790、辅助抗氧化剂9228、硬脂酸锌、高温硅油和熔指25(25g/10min)聚丙烯粉料900g加入高速搅拌机预混2min，预混速率800转/min，得预混料；
预混料加入失重式助剂进料器，与998000g聚丙烯粉料经双螺杆挤出机挤出，挤出机筒体温度170℃，160℃，225℃，225℃，225℃，225℃，225℃，200℃，180℃，180℃，160℃，160℃，150℃，150℃，160℃，160℃，转速为350r/min，模头温度160℃，切粒水温度30℃，经挤出机挤出的聚丙烯熔喷料熔体流动速率为1500g/10min±100g/10min，挤出后对料粒在90℃烘干，时间3h。最后在260～330℃经喷布机喷成布。
实施例2
一种熔喷料助剂，包括以下原料：主抗氧化剂179060g，辅助抗氧化剂9228300g，硬脂酸锌300g，高温硅油400g。
制备方法：
将主抗氧化剂1790、辅助抗氧化剂9228、硬脂酸锌、高温硅油和熔指25聚丙烯粉料940g加入高速搅拌机预混4min，预混速率800转/min，得预混料；
预混料加入失重式助剂进料器，与998000g聚丙烯粉料经双螺杆挤出机挤出，挤出机筒体温度170℃，160℃，225℃，225℃，225℃，225℃，225℃，200℃，180℃，180℃，160℃，160℃，150℃，150℃，160℃，160℃，转速为350r/min，模头温度160℃，切粒水温度30℃，经挤出机挤出的聚丙烯熔喷料熔体流动速率为1500g/10min±100g/10min，挤出后对料粒在90℃烘干，时间3h。最后在260～330℃经喷布机喷成布。
实施例3
一种熔喷料助剂，包括以下原料：主抗氧化剂179050g，辅助抗氧化剂9228400g，硬脂酸锌300g，高温硅油400g。
制备方法：
将主抗氧化剂1790、辅助抗氧化剂9228、硬脂酸锌、高温硅油和熔指25聚丙烯粉料850g加入高速搅拌机预混5min，预混速率800转/min，得预混料；
预混料加入失重式助剂进料器，与998000g聚丙烯粉料经双螺杆挤出机挤出，挤出机筒体温度170℃，160℃，225℃，225℃，225℃，225℃，225℃，200℃，180℃，180℃，160℃，160℃，150℃，150℃，160℃，160℃，转速为350r/min，模头温度160℃，切粒水温度30℃，经挤出机挤出的聚丙烯熔喷料熔体流动速率为1500g/10min±100g/10min，挤出后对料粒在90℃烘干，时间3h。最后在260～330℃经喷布机喷成布。
对比试验
对比例1
采用普通助剂配方(主抗氧化剂1010、辅助抗氧化剂168、吸酸剂硬脂酸钙)制备的熔喷料，具体生产工艺同实施例3。
将使用实施例1～3制备的熔喷料和对比例1生产的熔喷料进行检测，结果如下表1：
表1
Figure BDA0002968194390000051
Figure BDA0002968194390000061
结果表明：
熔体质量流动速率比，实施例数据大说明配方的抗氧效果好，长期抗热老化性能稳定
DTBP残留比对，实施例数据小说明好于对比例，越大代表液体过氧化物，气味比较大，如果残留多，气味就大，不允许人体接触；
分子量分布越窄，对熔喷布的喷丝性就越好；
黄色指数越小，外观以及抗氧化性性能越好；
抗气熏褪色越小越好，因为制备熔喷布时使用了大量高压空气使其喷丝，空气中氮氧化物使比表面积较大的丝容易发红、发黄，影响布的外观；
综上，实施例制备的熔喷布各理化指标显著优于对比例。本发明助剂生产的熔喷料具有卓越的抗黄变性能和熔指稳定性；卓越的抗气熏褪色性能；具有一定的抗菌性能和静电驻极效果；熔喷料外观光泽亮丽，喷丝性好，丝蓬松，静电吸附效果好；不滴胶。
本说明书中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。
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。

Claims (4)

1.一种熔喷料助剂，其特征在于，包括以下质量份的原料：主抗氧化剂50～300份，辅助抗氧化剂200～500份，吸酸剂300～600份，高温硅油400～1000份；
所述主抗氧化剂为主抗氧化剂1790；
所述辅助抗氧化剂为辅助抗氧化剂9228；
所述吸酸剂为硬脂酸锌。
2.根据权利要求1所述的一种熔喷料助剂在制备非织造布滤料、空气过滤器，内燃机滤清器，防菌口罩，酸雾过滤器，水过滤器或油水分离器中的应用。
3.根据权利要求1所述的一种熔喷料助剂在制备熔喷料中的应用。
4.根据权利要求1所述的熔喷料助剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)按比例称量抗氧化剂、吸酸剂和高温硅油；
2)将抗氧化剂、吸酸剂和高温硅油共混，即得熔喷料助剂。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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