CN113121914A - 一种熔喷聚丙烯材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种熔喷聚丙烯材料及其制备方法与应用,按重量份计包括:中熔体流动速率聚丙烯88‑92份,过氧化物母粒8‑12份,复配水驻极粉0.5‑2.5份,抗菌剂0.1‑0.3份,主抗氧剂0.05‑0.2份,辅助抗氧剂0.05‑0.2份;所述过氧化物母粒由如下组分经由一步造粒法制备而成:中熔体流动速率聚丙烯90‑100份,过氧化物0.3‑0.7份,微发泡聚丙烯5‑15份,主抗氧剂0.05‑0.2份,辅助抗氧剂0.05‑0.2份,热稳定剂0.05‑0.2份,有效解决口罩熔喷布驻极后盐性、油性过滤效率低、呼吸阻力大及储存后盐性、油性过滤效率衰减快、熔喷布拉伸强度、断裂伸长率低的问题。

Description

一种熔喷聚丙烯材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明具体涉及一种熔喷聚丙烯材料及其制备方法与应用,属于高分子材料技术领域。
背景技术
聚丙烯(Polypropylene,简称PP)是一种半结晶的热塑性通用塑料,其耐热性高、化学稳定性好、绝缘性佳、刚性高、比重轻,具有抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀的性质,其被广泛用于生活的诸多领域。
目前行业内生产高熔体流动速率的聚丙烯材料一般有两种方式,一种为石化厂通过茂金属催化剂催化裂解后直接生成高熔体流动速率的聚丙烯产品,另外一种方式是改性塑料厂使用过氧化物和纺丝级聚丙烯通过高温加工改性,使过氧化物热降解产生可导致分子断裂反应的自由基,把相对分子质量高的PP降解变成相对分子质量低的树脂,从而得到高熔体流动速率的聚丙烯。而通常等规度高、分子量分布比较窄的熔喷聚丙烯的可纺性、过滤效率更高,但过氧化物降解这种方式生产的熔喷聚丙烯波动比较大,降解后的树脂分子量变化不均匀,最终导致无纺布产品质量不稳定,容易断丝。同时,由于过氧化物本身的不稳定性,其不容易储存、挥发比较快,不好加工,经过氧化物改性后的聚丙烯原料储存随着时间的延长,原料的熔体流动速率会因降解不完全、容易氧化等原因发生一定程度的变化。
在聚丙烯纤维加工中,分子量分布的宽窄和相对分子质量的大小是影响高品质熔喷布的决定性因素,分子量分布宽的树脂,其相对分子质量的链段长短分布较宽。在加工时无纺布的表面容易形成絮状物、堆积物、漏洞等瑕疵,为了改善加工性能,要求树脂原料有稳定的熔体流动速率和较窄的分子量分布,这就需要熔喷聚丙烯在生产过程中具有比较好的可控性,这样能很好的控制反应生成的熔喷聚丙烯的分子量分布比较均匀且出现比较少的低聚物,极大的解决纺丝过程中的不良现象的产生,生产出的熔喷布纤维变得更加细小和柔软,手感变的更好,为了使熔喷聚丙烯易于纺丝,并且在熔喷聚丙烯加工过程中比较容易控制,国家标准中要求分子量分布在2Da至4Da之间。
发明内容
针对上述现有技术,本发明的目的是提供一种熔喷聚丙烯材料及其制备方法与应用,该制备方法及配方可以有效解决口罩熔喷布水驻极过滤效率低、呼吸阻力大及储存后过滤效率降低的问题,赋予了熔喷布更高的的盐性、油性静电储存能力。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种熔喷聚丙烯材料,按重量份数计包括:中熔体流动速率聚丙烯88-92份,过氧化物母粒8-12份,复配水驻极粉0.5-2.5份,抗菌剂0.1-0.3份,主抗氧剂0.05-0.2份,辅助抗氧剂0.05-0.2份;
所述过氧化物母粒由如下组分经由一步造粒法制备而成:中熔体流动速率聚丙烯90-100份,过氧化物0.3-0.7份,微发泡聚丙烯5-15份,主抗氧剂0.05-0.2份,辅助抗氧剂0.05-0.2份,热稳定剂0.05-0.2份。
优选的,所述中熔体流动速率聚丙烯的熔体流动速率在230℃、2.16KG条件下为20g/10min-30g/10min,所述微发泡聚丙烯熔体流动速率在230℃、2.16KG条件下为40g/10min-50g/10min;孔隙的尺寸分布范围为5-20μm,孔隙率范围是65~78%,常规容积密度为130kg/m3
优选的,所述主抗氧剂为二芳基仲胺、对苯二胺和酮胺、醛胺、受阻酚类抗氧剂的一种或多种;所述辅助抗氧剂为硫代二丙酸酯等硫代酯和亚磷酸酯的一种或多种。
优选的,所述过氧化物为氢过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧酯、过氧化碳酸酯、1,1-双(叔丁基)过氧环己烷、二叔丁基过氧化物、2,2'-二(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2及酮过氧化物的一种或多种。
优选的,所述热稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡、乙撑双硬脂酸酰胺、锌皂,亚磷酸盐,环氧化物,甘油酯的一种或多种。
优选的,所述醛抑制剂为脂肪酸酯混合物、PE蜡、季戊四醇硬脂酸脂中的任意一种或几种。
一种熔喷聚丙烯材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
过氧化物母粒的制备:
(1)将5-15份微发泡聚丙烯与0.3-0.7份过氧化物浸泡0.5-1.5小时,得到混合物A。
(2)将步骤(1)中的混合物A、90-100份中熔体流动速率聚丙烯、0.05-0.2份主抗氧剂、0.05-0.2份辅助抗氧剂及0.05-0.2份热稳定剂加入高混机中低速初混1min-3min;
(3)将步骤(2)中初混后的混合物继续在共混机中低速共混1-3min得到混合物B;
(4)将混合物B加入第一双螺杆挤出机中挤出,挤出的料条经过水冷却后,通过切粒机切粒,制备得到过氧化物母粒,所述第一双螺杆挤出机包括机头及一段至九段温区,且生产过程中需要将排气孔堵死。
熔喷聚丙烯的制备:
(5)取88-92份中熔体流动速率聚丙烯与步骤(4)制备的8-12份过氧化物母粒在主加料口处加入第二双螺杆挤出机中混炼挤出,所述第二双螺杆挤出机包括机头及一段至十五段温区,所述第二双螺杆挤出机的十一段和十二段安装两段真空实现双真空控制,所述第二双螺杆挤出机的第七段设置侧喂料装置,在混炼过程中,将0.5-2.5份水驻极粉,0.1-0.3份抗菌剂,0.05-0.2份主抗氧剂及0.05-0.2份辅助抗氧剂通过侧喂料装置加入第二双螺杆挤出机中;
(6)将通过步骤(5)挤出的挤出料条经过水冷却后,通过切粒机切粒,制备得到熔喷聚丙烯材料。
(7)通过将步骤(6)得到的熔喷料经过3个烘料罐的后处理方式得到低气味的熔喷无纺布专用料,其中烘料方式为前两罐为100度各罐烘料2小时,循环倒灌,一罐装满,导入2罐,烘料完成,导入3罐经过2小时的风冷后制备得到熔喷无纺布专用料。
优选的,所述步骤(4)中第一双螺杆挤出机的各温区温度为:一段150℃-165℃,二段140℃-155℃,三段140℃-155℃,四段120℃-135℃,五段120℃-135℃,六段120℃-135℃,七段120℃-135℃,八段120℃-135℃,九段120℃-135℃,机头115℃-125℃;
所述步骤(5)中第二双螺杆挤出机的各温区温度为:一段240℃-250℃,二段245℃-255℃,三段245℃-255℃,四段250℃-260℃,五段255℃-265℃,六段255℃-265℃,七段255℃-265℃,八段255℃-265℃,九段255℃-265℃,十段255℃-265℃,十一段255℃-265℃,,十二段250℃-260℃,十三段250℃-260℃,十四段250℃-260℃,十五段250℃-260℃,机头240℃-250℃。
优选的,所述第一双螺杆挤出机的长径比为36:1;所述第二双螺杆挤出机的长径比为60:1。
所述的熔喷聚丙烯材料在制备熔喷无纺布的应用。
本发明的有益效果为:
(1)通过采用本发明的熔喷聚丙烯材料制备的熔喷纤维的长度增加了,生产出的熔喷布纤维变得更加细小和柔软,手感变的更好,同等条件下熔喷布在横向和纵向的拉伸强度、伸长率数值更高、阻力更低,过滤效率更高,静电储存时间更久,在给定温度下,产品在轧点处粘结性更好。此外,生产的熔喷布静电2年以上不衰减,可以有效解决口罩熔喷布水驻极过滤效率低、呼吸阻力大及储存后过滤效率降低的问题,赋予了熔喷布更高的的盐性、油性静电储存能力。
(2)熔喷聚丙烯材料生产过程中需要添加驻极母粒,电驻极母粒添加后喷丝过程中表面驻极附着,随着储存时间过滤效率达不到峰值及材料表面静电衰减明显。本发明不单独添加驻极母粒到熔喷聚丙烯料粒子中,而采用水驻极配方体系,在生产熔喷聚丙烯塑料粒子造粒过程中加入复配水驻极粉,得到具有水驻极效果的熔喷聚丙烯粒子,经过无纺布纺丝并水驻极生产工艺处理后,使水驻极熔喷布表面静电量达到饱和,得到的熔喷布比市售水驻极及电驻极处理的熔喷布的阻力低30%-40%,且油性过滤效率(PFE)在99%+以上,静电2年以上不衰减,可以有效解决口罩熔喷布电驻极过滤效率不足及储存后降低的问题,赋予了熔喷布更高的的盐性、油性静电储存能力。
(3)本发明的制备方法中,先使用微发泡聚丙烯吸附过氧化物液体,然后与其它助剂混合,进一步通过第一双螺杆挤出机制备过氧化物母料;进一步进行二次造粒,高温生产熔喷聚丙烯材料;通过微孔PP吸附过氧化物引发剂、两遍造粒改性熔喷聚丙烯的加工,并通过双真空控制、造粒烘料后处理的工艺,成功的使熔喷聚丙烯材料的分子量的分布降低到1.8Da,远低于国家标准的最低控制极限范围2Da,平均控制在(1.8-3.5)Da之间,得到了更加易于纺丝的改性熔喷料聚丙烯产品。
(4)本发明的制备方法中,使用微孔发泡聚丙烯均匀的吸附过氧化物,来降低过氧化物的挥发性,与聚丙烯原料在低温生产工艺情况下生产过氧化物母粒,再通过二次造粒高温生产熔喷无纺布专用料聚丙烯;通过螺杆组合及设备的长径比来控制过氧化物与聚丙烯产品的反应时间,大大的提高了熔喷无纺布聚丙烯的质量稳定性;分子量分布均匀,熔体流动速率波动小;挥发分和二叔丁基过氧化物的残留量比较少,生产出的熔喷无纺布的可加工性能好、透明度比较高、柔顺性好、没有气味、电荷储存能力强,且能有效防止加工过程中的断丝、气味大等不良问题的产生;由此,完全克服了改性塑料厂家在添加过氧化物时易挥发、易起火、反应不完全、加工困难等工艺难点,对熔体流动速率的可控性增强,从而改善了无纺布的静水压、机械强度及纤维柔软度,使产品更加具有竞争性。
(4)本发明的制备方法中,通过添加抗菌剂,使得到的熔喷无纺布聚丙烯专用料的抗菌效果达到99%以上,并且在较佳的工艺控制下得到符合食品级使用标准的熔喷无纺布聚丙烯专用料。
(5)第一次过氧化物母粒生产中的双螺杆挤出机的长径比为36:1,第二次熔喷无纺布聚丙烯专用料的生产中双螺杆挤出机的长径比为60:1,在生产过程中,通过长径比的设置使引发剂在一步造粒生产过氧化物母粒的过程中有效的保存引发剂的含有量以及活性,二遍造粒时候又可以使引发剂反应完全,且在生产完成后使用3罐在100度连续烘料冷却的方法得到具有低VOC含量且符合食品级要求的改性熔喷聚丙烯材料,这种加工方式与技术解决方案完全不需要添加除味剂来进行吸附生产过程中产生的小分子物来达到材料具有较低气味等级的目的;另外,除味剂一般为具有多孔性质且其本身对小分子物的吸附也仅仅是物理吸附,当再次加工的时候小分子物仍然可以挥发出来,从而在加工熔喷布的过程中,会大量释放有害物质,导致无纺布的气味比较大,而本申请通过两步造粒,配合不同长径比的双螺杆挤出机控制反应,并通过双真空控制、造粒烘料后处理的工艺,用于代替除味剂的添加,不会影响无纺布的加工稳定性,可以生产出具有高过滤效率、低气味、低VOC含量的高品质熔喷聚丙烯材料。
附图说明
图1为一步造粒过氧化物母料的生产流程图;
图2为二步造粒熔喷聚丙烯材料的生产流程图。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明进行进一步的阐述,应该说明的是,下述说明仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。
本发明实施例中所用到的原料、试剂均为常规的化学产品,均能通过商业渠道购买得到。
基础实施例
过氧化物母料的制备:
(1)将10份微发泡聚丙烯与0.7份过氧化物浸泡1小时,得到混合物A;
(2)将步骤(1)中的混合物A、90份中熔体流动速率聚丙烯、0.2份主抗氧剂、0.2份辅助抗氧剂及0.2份热稳定剂加入高混机中初混2min;
(3)将步骤(2)中初混后的混合物继续在共混机中共混2min得到混合物B;
(4)将混合物B加入第一双螺杆挤出机中挤出,将挤出的出料条经过水冷却后通过切粒机切粒,制备得到的过氧化物母粒;
复配水驻极粉的制备:将2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑类自由基捕获剂100份、醛抑制剂15份、热稳定剂5份、主抗氧剂2份、辅助抗氧2份通过预混罐低速常温混合30min,制备得到复配水驻极粉。
熔喷聚丙烯材料的制备:
(5)取90份中熔体流动速率聚丙烯及步骤(4)制备的10份过氧化物母粒通过自动计量称在主加料口加入第二双螺杆挤出机中混炼挤出,所述第二双螺杆挤出机包括机头及一段至十五段温区,所述第二双螺杆挤出机的十一段和十二段安装两段真空实现双真空控制,所述第二双螺杆挤出机的第七段设置侧喂料装置,在混炼过程中,将2份复配水驻极粉,0.3份抗菌剂,0.05份主抗氧剂及0.05份辅助抗氧剂通过侧喂料装置加入第二双螺杆挤出机中;
(6)将通过步骤(5)挤出的挤出料条经过水冷后,通过切粒机切粒,制备得到熔喷聚丙烯材料。
其中,所述步骤(4)中第一双螺杆挤出机的各温区温度为:一段150℃-165℃,二段140℃-155℃,三段140℃-155℃,四段120℃-135℃,五段120℃-135℃,六段120℃-135℃,七段120℃-135℃,八段120℃-135℃,九段120℃-135℃,机头115℃-125℃;
所述步骤(5)中第二双螺杆挤出机的各温区温度为:一段240℃-250℃,二段245℃-255℃,三段245℃-255℃,四段250℃-260℃,五段255℃-265℃,六段255℃-265℃,七段255℃-265℃,八段255℃-265℃,九段255℃-265℃,十段255℃-265℃,十一段255℃-265℃,,十二段250℃-260℃,十三段250℃-260℃,十四段250℃-260℃,十五段250℃-260℃,机头240℃-250℃。
所述第一双螺杆挤出机的长径比为36:1;所述第二双螺杆挤出机的长径比为60:1。
所述的熔喷聚丙烯材料在制备熔喷无纺布的应用。
性能检测
熔喷无纺布专用料及熔喷无纺布专用料喷布后性能检测;
通过调整基础实施例中的具体实验参数,得到了如表1所示的具体实施例1-3及对比例1-3。
表1熔喷无纺布专用料生产配方一览表
Figure BDA0003017486300000091
检测性能表2熔喷无纺布专用料相关实例子性能一览表
Figure BDA0003017486300000101
检测性能表3熔喷无纺布专用料喷布后性能检测
Figure BDA0003017486300000111
本产品为熔喷无纺布聚丙烯材料,从表2中数据可以看出实施例1-2性能明显优于对比例1和对比例2;
主要表征1:分子量越小,分子量分布越窄,生产过程中越容易加工,分子量分布国家标准要求2Da-4Da,一般2Da以内比较难以达到,实施例1达到了1.8095Da,而实施例3的生产过程中,分子量分布也是能够满足国家要求的,这个值完全可以表征熔喷聚丙烯在生产熔喷布的过程中的易加工性和高过滤性能以及优良的外观和手感,同时由于对比例3中由于过量的添加了过氧化物母粒,导致在生产过程中反应不完全,部分过氧化物的残留量比较大,生产过程中的加工可控性比较低,导致其中的分子量分布比较宽且过氧化物的残留量比较大,这就为后续生产熔喷布过程中的不可控性埋下了不可控因素。
主要表征2:正己烷含量比较低,虽然表2中实施例1-2和对比例1-2中的含量都符合食品级要求,但这个值越小,相对的安全性越高。
主要表征3:二叔丁基过氧化物(DTBP)残留在实施例1中的数值表征的尤为明显,为ND,意味着在生产过程中过氧化物经过双真空设备的两遍造粒及后续的后处理3罐100度烘料加工,完全做到了目前行业的最高水平,使过氧化物达到0残留的目的。
主要表征4:在最佳的工艺条件下生产和适宜的过氧化物的添加量,得到的实施例1-3中的熔喷无纺布专用料的气味比较小仅为3或3.5,而对比例3中由于添加了过量的过氧化物,气味为4,与对比例2添加了电驻极母粒的熔喷料的气味等级相同,而和实施例1配方接近的对比例1,由于添加了市售的水驻极母粒,使得其气味明显高于使用自制的复配水驻极粉的实施例1的气味,高了0.5个级别,实施例1分子量分布为1.8095Da,气味为3级,代表食品级数据的正己烷为1.3%(W/W),二叔丁基过氧化物(DTBP)残留为ND(不含有)mg/kg,熔体流动速率为1437g/min,对比例1分子量分布为2.64809Da,气味为3.5级,代表食品级数据的正己烷为1.5%(W/W),二叔丁基过氧化物(DTBP)残留为3.42mg/kg,熔体流动速率为1356g/min,通过以上的数据表明:由于使用了微孔发泡聚丙烯吸附过氧化物、二步法生产熔喷无纺布专用聚丙烯母粒、生产过程中双真空控制、生产完后3罐烘料,前两罐为100度烘料3小时的加工工艺,后面一个罐为冷却2小时的冷却烘料工艺,这整套的工艺流程和加工方式更加的适合熔喷无纺布专用料聚丙烯的生产,同时也证明了目前的加工工艺水平已经达到了国内的领先水平。
从表3中数据可以看出实施例1-3性能明显优于对比例1-2,将对比例1-2与实施例1相比可以看出实施例1的熔喷无纺布的横向和纵向的拉伸强度及伸长率明显优于添加市售水驻极母粒和电驻极母粒的熔喷布的横向和纵向的拉伸强度及伸长率。并且通过自制的复配水驻极粉处理后得到的熔喷布的过滤效率更高在≥99%以上,呼吸阻力更低在≤80.5mmH20以下,这种数据在油性检测越厚越重克重的熔喷布上表征的更加明显。
对比例2与实施例1相比,不难发现,通过添加市售电驻极母料后的熔喷无纺布专用料的分子量、分子量分布,正己烷含量、二叔丁基过氧化物(DTBP)残留、气味方面、熔点等性能方面都比实施例1要差些,同时对比例2制备的喷布经过市售电驻极母粒处理的熔喷布在阻力和过滤效率方面都远远差于实施例1在制成无纺布经过水驻极处理后的效果。对比例2制备的熔喷布在横向、纵向的拉伸强度及伸长率上也有一定的缺陷存在。
以上数据表明在添加自制的复配水驻极粉后,熔喷布在横向和纵向的拉伸强度、伸长率及阻力上更加适合目前的生产情况,得到的熔喷布更具有市场竞争性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种熔喷聚丙烯材料,其特征在于,按重量份计包括:中熔体流动速率聚丙烯88-92份,过氧化物母粒8-12份,复配水驻极粉0.5-2.5份,抗菌剂0.1-0.3份,主抗氧剂0.05-0.2份,辅助抗氧剂0.05-0.2份;
所述过氧化物母粒由如下组分经由一步造粒法制备而成:中熔体流动速率聚丙烯90-100份,过氧化物0.3-0.7份,微发泡聚丙烯5-15份,主抗氧剂0.05-0.2份,辅助抗氧剂0.05-0.2份,热稳定剂0.05-0.2份。
2.根据权利要求1所述的熔喷聚丙烯材料,其特征在于,所述复配水驻极粉按重量分数计包括:2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑类自由基捕获剂95-100份,醛抑制剂10-20份,热稳定剂4-6份,主抗氧剂1-3份,辅助抗氧剂1-3份。
3.根据权利要求1所述的熔喷聚丙烯材料,其特征在于,所述主抗氧剂为二芳基仲胺、对苯二胺和酮胺、醛胺、受阻酚类抗氧剂的一种或多种;所述辅助抗氧剂为硫代二丙酸酯等硫代酯和亚磷酸酯的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的熔喷聚丙烯材料,其特征在于,所述过氧化物为氢过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧酯、过氧化碳酸酯、1,1-双(叔丁基)过氧环己烷、二叔丁基过氧化物、2,2'-二(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2及酮过氧化物的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的熔喷聚丙烯材料,其特征在于,所述热稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡、乙撑双硬脂酸酰胺、锌皂,亚磷酸盐,环氧化物,甘油酯的一种或多种;所述醛抑制剂为脂肪酸酯混合物、PE蜡、季戊四醇硬脂酸脂中的任意一种或几种。
6.一种熔喷聚丙烯材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将5-15份微发泡聚丙烯与0.3-0.7份过氧化物浸泡0.5-1.5小时,得到混合物A;将2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑类自由基捕获剂95-100份、醛抑制剂10-20份、热稳定剂4-6份、主抗氧剂1-3份及辅助抗氧剂1-3份通过预混罐低速常温混合处理制备复配水驻极粉。
(2)将步骤(1)中的混合物A、90-100份中熔体流动速率聚丙烯、0.05-0.2份主抗氧剂、0.05-0.2份辅助抗氧剂及0.05-0.2份热稳定剂加入高混机中初混;
(3)将步骤(2)中初混后的混合物继续在共混机中共混得到混合物B;
(4)将混合物B加入第一双螺杆挤出机中挤出,挤出的料条经过水冷却后,通过切粒机切粒,制备得到过氧化物母料,所述第一双螺杆挤出机包括机头及一段至九段温区,且生产过程中需要将排气孔堵死;
(5)取88-92份中熔体流动速率聚丙烯及步骤(4)制备的8-12份过氧化物母粒加入第二双螺杆挤出机中混炼挤出,所述第二双螺杆挤出机包括机头及一段至十五段温区,所述第二双螺杆挤出机的十一段和十二段安装两端真空实现双真空控制,所述第二双螺杆挤出机的第七段设置侧喂料装置,在混炼过程中,将0.5-2.5份步骤(1)中制备的复配水驻极粉,0.1-0.3份抗菌剂,0.05-0.2份主抗氧剂,0.05-0.2份辅助抗氧剂通过侧喂料装置加入第二双螺杆挤出机中;
(6)将通过步骤(5)挤出的挤出料条经过水槽冷却到室温,干燥后通过切粒机造粒,制备得到熔喷聚丙烯材料。
7.根据权利要求6所述的熔喷聚丙烯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中第一双螺杆挤出机的各温区温度为:一段150℃-165℃,二段140℃-155℃,三段140℃-155℃,四段120℃-135℃,五段120℃-135℃,六段120℃-135℃,七段120℃-135℃,八段120℃-135℃,九段120℃-135℃,机头115℃-125℃;
所述步骤(5)中第二双螺杆挤出机的各温区温度为:一段240℃-250℃,二段245℃-255℃,三段245℃-255℃,四段250℃-260℃,五段255℃-265℃,六段255℃-265℃,七段255℃-265℃,八段255℃-265℃,九段255℃-265℃,十段255℃-265℃,十一段255℃-265℃,十二段250℃-260℃,十三段250℃-260℃,十四段250℃-260℃,十五段250℃-260℃,机头240℃-250℃。
8.根据权利要求8所述的熔喷聚丙烯材料的制备方法,其特征在于,所述第一双螺杆挤出机的长径比为36:1;所述第二双螺杆挤出机的长径比为60:1。
9.根据权利要求1-7任一项所述的熔喷聚丙烯材料在制备熔喷无纺布的应用。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113774561A (zh) * 2021-08-19 2021-12-10 国桥实业(深圳)有限公司 一种熔喷布生产工艺及高效低阻口罩
CN113956600A (zh) * 2021-11-17 2022-01-21 中核同辐(长春)辐射技术有限公司 一种预辐照接枝改性pp熔喷材料及其制备工艺
CN113999431A (zh) * 2021-10-29 2022-02-01 金发科技股份有限公司 一种过氧化物包合物及其制备方法和应用
CN114163732A (zh) * 2021-12-31 2022-03-11 广东金发科技有限公司 一种熔喷聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN114163734A (zh) * 2022-02-10 2022-03-11 广东烽业科技有限公司 一种高抗菌聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN114214746A (zh) * 2021-12-16 2022-03-22 宜宾丽雅新材料有限责任公司 一种抗菌熔喷料助剂及其应用
CN114214786A (zh) * 2021-11-25 2022-03-22 苏州多瑈新材料科技有限公司 熔喷过滤材料的一步法水驻极制备方法
CN115957569A (zh) * 2022-12-09 2023-04-14 广州领音航复合材料有限公司 Cn95空调滤清器

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108026679A (zh) * 2015-07-07 2018-05-11 3M创新有限公司 具有电荷加强添加剂的驻极体料片
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
CN111235666A (zh) * 2020-03-19 2020-06-05 道恩高材(北京)科技有限公司 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
CN111499970A (zh) * 2020-04-21 2020-08-07 广州市聚赛龙工程塑料股份有限公司 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
CN111514656A (zh) * 2020-04-17 2020-08-11 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 一步法熔喷聚丙烯驻极过滤材料生产工艺
CN111533991A (zh) * 2020-04-24 2020-08-14 东莞市百励兴新材料有限公司 一种聚丙烯熔喷料母粒、聚丙烯熔喷料及两者的制备方法
CN111592718A (zh) * 2020-06-03 2020-08-28 星贝达(上海)化工材料有限公司 一种过氧化物发泡载体材料及其制备方法
CN111849074A (zh) * 2020-08-04 2020-10-30 广东聚石化学股份有限公司 一种驻极母粒及其制备方法与应用
CN112029252A (zh) * 2020-08-07 2020-12-04 青岛国恩科技股份有限公司 一种充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散pc/pbt材料及其制备方法
CN112194850A (zh) * 2020-10-10 2021-01-08 浙江佳华精化股份有限公司 一种低气味、高韧性、高驻极聚丙烯熔喷料及其制备方法
CN112300485A (zh) * 2020-09-28 2021-02-02 重庆科聚孚工程塑料有限责任公司 一种超高流动性聚丙烯熔喷专用料及其制备方法
CN112450517A (zh) * 2020-11-20 2021-03-09 深圳市皓康医疗科技有限公司 一种具有5年保质期口罩的制备方法
CN112552592A (zh) * 2020-12-08 2021-03-26 江苏集萃先进高分子材料研究所有限公司 一种气味清新、抗菌pp熔喷料的制备工艺

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108026679A (zh) * 2015-07-07 2018-05-11 3M创新有限公司 具有电荷加强添加剂的驻极体料片
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
CN111235666A (zh) * 2020-03-19 2020-06-05 道恩高材(北京)科技有限公司 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
CN111514656A (zh) * 2020-04-17 2020-08-11 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 一步法熔喷聚丙烯驻极过滤材料生产工艺
CN111499970A (zh) * 2020-04-21 2020-08-07 广州市聚赛龙工程塑料股份有限公司 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
CN111533991A (zh) * 2020-04-24 2020-08-14 东莞市百励兴新材料有限公司 一种聚丙烯熔喷料母粒、聚丙烯熔喷料及两者的制备方法
CN111592718A (zh) * 2020-06-03 2020-08-28 星贝达(上海)化工材料有限公司 一种过氧化物发泡载体材料及其制备方法
CN111849074A (zh) * 2020-08-04 2020-10-30 广东聚石化学股份有限公司 一种驻极母粒及其制备方法与应用
CN112029252A (zh) * 2020-08-07 2020-12-04 青岛国恩科技股份有限公司 一种充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散pc/pbt材料及其制备方法
CN112300485A (zh) * 2020-09-28 2021-02-02 重庆科聚孚工程塑料有限责任公司 一种超高流动性聚丙烯熔喷专用料及其制备方法
CN112194850A (zh) * 2020-10-10 2021-01-08 浙江佳华精化股份有限公司 一种低气味、高韧性、高驻极聚丙烯熔喷料及其制备方法
CN112450517A (zh) * 2020-11-20 2021-03-09 深圳市皓康医疗科技有限公司 一种具有5年保质期口罩的制备方法
CN112552592A (zh) * 2020-12-08 2021-03-26 江苏集萃先进高分子材料研究所有限公司 一种气味清新、抗菌pp熔喷料的制备工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李亚兵等: "基于受阻胺类光稳定剂的熔喷驻极体材料研究", 《产业用纺织品》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113774561A (zh) * 2021-08-19 2021-12-10 国桥实业(深圳)有限公司 一种熔喷布生产工艺及高效低阻口罩
CN113999431A (zh) * 2021-10-29 2022-02-01 金发科技股份有限公司 一种过氧化物包合物及其制备方法和应用
CN113999431B (zh) * 2021-10-29 2024-03-15 金发科技股份有限公司 一种过氧化物包合物及其制备方法和应用
CN113956600A (zh) * 2021-11-17 2022-01-21 中核同辐(长春)辐射技术有限公司 一种预辐照接枝改性pp熔喷材料及其制备工艺
CN114214786A (zh) * 2021-11-25 2022-03-22 苏州多瑈新材料科技有限公司 熔喷过滤材料的一步法水驻极制备方法
CN114214746A (zh) * 2021-12-16 2022-03-22 宜宾丽雅新材料有限责任公司 一种抗菌熔喷料助剂及其应用
CN114163732A (zh) * 2021-12-31 2022-03-11 广东金发科技有限公司 一种熔喷聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN114163734A (zh) * 2022-02-10 2022-03-11 广东烽业科技有限公司 一种高抗菌聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN115957569A (zh) * 2022-12-09 2023-04-14 广州领音航复合材料有限公司 Cn95空调滤清器
CN115957569B (zh) * 2022-12-09 2023-08-18 广州领音航复合材料有限公司 Cn95空调滤清器

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