CN113862904A - 一种石墨烯复合熔喷布及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯复合熔喷布及制作方法，所述石墨烯复合熔喷布的组分为：石墨烯材料0.5％‑5％、嵌段共聚物0.05％‑0.15％、活性炭10％‑20％、硅胶10％‑20％和余量聚丙烯，该一种石墨烯复合熔喷布及制作方法，首先通过石墨烯材料作用，不仅具备极强的拉伸度和强力，此外织物也有着非常不错的弹性，同时石墨烯面料还有良好的抑菌抗菌性，其次借助活性炭的微孔结构，增强了面料的透气效果，与硅胶形成互补，最后通过硅胶的作用，能够有机的将石墨烯材料、活性炭和嵌段共聚物以及聚丙烯复合，大大增强石墨烯材料的附着性，同时也提高韧性，增强了面料的使用寿命。

Description

一种石墨烯复合熔喷布及制作方法
技术领域
本发明涉及熔喷布技术领域，尤其涉及一种石墨烯复合熔喷布及制作方法。
背景技术
熔喷布是采用高速热空气流对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸形成超细纤维，所述超细纤维自身粘合形成的熔喷法非织造布。所述熔喷布以聚丙烯为主要原料，所述超细纤维的直径可以达到0.5-10微米，所述超细纤维具有独特的毛细结构，所述毛细结构增加了单位面积内超细纤维的数量和表面积，从而使所述熔喷布具有很好空气过滤性。所述熔喷布已经广泛应用在过滤材料、医疗卫生材料、环境保护材料、服装材料、电池隔膜材料以及擦拭材料等领域。
所述熔喷布具有很好的空气过滤性，是较为良好的口罩材料，其防护机理是：通过对熔喷布驻极而使得熔喷布产生静电吸附作用，从而起到阻隔细菌、灰尘等微小颗粒的作用。但是这种熔喷布制作的口罩使用3-4小时后其防护性能就会大大下降，口罩更换频率高，使用效率低，医疗废物处理量也较大。现在公开的石墨烯/聚丙烯母粒、熔喷布及其制备方法中，大多都是将石墨烯与聚丙烯简单混合，这种方法导致石墨烯与聚丙烯之间的附着力差，石墨烯有较大脱落、失效甚至被人体吸入的风险。另外传统技术中也故而鉴于以上缺陷，实有必要设计一种石墨烯复合熔喷布及制作方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种石墨烯复合熔喷布及制作方法，来解决目前现有技术中石墨烯熔喷布中的石墨烯附着力差，容易损坏，寿命短的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种石墨烯复合熔喷布及制作方法，所述石墨烯复合熔喷布的组分为：石墨烯材料、嵌段共聚物、活性炭、硅胶和聚丙烯；所述嵌段共聚物具有苯环结构；按重量百分比计，所述石墨烯材料在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为0.5％-5％，所述嵌段共聚物在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为0.05％-0.15％，所述活性炭在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为10％-20％，所述硅胶在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为10％-20％，余量为所述聚丙烯。
进一步，所述石墨烯材料包括石墨烯、氧化石墨烯及石墨烯衍生物中的至少一种。
进一步，所述嵌段共聚物包括苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-异丁烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物及苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
进一步，所述活性炭为布类合成活性炭，所述布类合成活性炭由活性炭粉、表面活性剂、水性粘合剂和布料组成。
进一步，所述硅胶为有机硅胶。
进一步，所述聚丙烯为改性聚丙烯。
进一步，包括步骤：
(步骤1)改性处理：通过等离子体处理法对聚丙烯进行改性，得到改性聚丙烯；所述改性聚丙烯的表面具有因空气放电等离子处理形成的活性基团；
(步骤2)合成处理：通过将活性炭粉、表面活性剂、水性粘合剂和水按照一定比例混合配制成活性炭浆料，再采用喷涂设备将活性炭浆料喷涂到布料基材上，最后将喷涂后的布料经热压成型，得到布类合成活性炭；
(步骤3)熔融处理；通过采用80℃-200℃高温将硅胶热熔，使其成为软化状态；
(步骤4)配料处理：按所述按重量百分比将石墨烯材料、嵌段共聚物和聚丙烯放入(步骤3)软化状态的硅胶中并对其进行搅拌，得到混合物；
(步骤5)复合处理：通过将(步骤2)合成处理后的布类合成活性炭与步骤(4)配料处理后的混合物一同放入成型机中进行挤压冷却成型，最终得到石墨烯复合熔喷布。
与现有技术相比，该一种石墨烯复合熔喷布及制作方法具有以下优点：
1、首先通过石墨烯材料作用，不仅具备极强的拉伸度和强力，此外织物也有着非常不错的弹性，同时石墨烯面料还有良好的抑菌抗菌性。
2、其次借助活性炭的微孔结构，增强了面料的透气效果，与硅胶形成互补。
3、最后通过硅胶的作用，能够有机的将石墨烯材料、活性炭和嵌段共聚物以及聚丙烯复合，大大增强石墨烯材料的附着性，同时也提高韧性，增强了面料的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种石墨烯复合熔喷布及制作方法的制作流程图。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。
具体实施方式
在下文中，阐述了多种特定细节，以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透彻理解，然而，对本领域的技术人员来说，很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中的一些或者全部的情况下来实践，在其他情况下，没有具体描述众所周知的处理步骤。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
如图1所示，一种石墨烯复合熔喷布及制作方法，所述石墨烯复合熔喷布的组分为：石墨烯材料、嵌段共聚物、活性炭、硅胶和聚丙烯；所述嵌段共聚物具有苯环结构；按重量百分比计，所述石墨烯材料在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为0.5％-5％，所述嵌段共聚物在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为0.05％-0.15％，所述活性炭在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为10％-20％，所述硅胶在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为10％-20％，余量为所述聚丙烯，所述石墨烯材料包括石墨烯、氧化石墨烯及石墨烯衍生物中的至少一种，所述嵌段共聚物包括苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-异丁烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物及苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种，所述活性炭为布类合成活性炭，所述布类合成活性炭由活性炭粉、表面活性剂、水性粘合剂和布料组成，所述硅胶为有机硅胶，所述聚丙烯为改性聚丙烯，(步骤1)改性处理：通过等离子体处理法对聚丙烯进行改性，得到改性聚丙烯；所述改性聚丙烯的表面具有因空气放电等离子处理形成的活性基团，(步骤2)合成处理：通过将活性炭粉、表面活性剂、水性粘合剂和水按照一定比例混合配制成活性炭浆料，再采用喷涂设备将活性炭浆料喷涂到布料基材上，最后将喷涂后的布料经热压成型，得到布类合成活性炭，(步骤3)熔融处理；通过采用80℃-200℃高温将硅胶热熔，使其成为软化状态，(步骤4)配料处理：按所述按重量百分比将石墨烯材料、嵌段共聚物和聚丙烯放入(步骤3)软化状态的硅胶中并对其进行搅拌，得到混合物，(步骤5)复合处理：通过将(步骤2)合成处理后的布类合成活性炭与步骤(4)配料处理后的混合物一同放入成型机中进行挤压冷却成型，最终得到石墨烯复合熔喷布；
需要说明的是该一种石墨烯复合熔喷布及制作方法具备如下优点；
A、通过石墨烯材料作用，不仅具备极强的拉伸度和强力，此外织物也有着非常不错的弹性，同时石墨烯面料还有良好的抑菌抗菌性；
B、借助活性炭的微孔结构，增强了面料的透气效果，与硅胶形成互补；
C、通过硅胶的作用，能够有机的将石墨烯材料、活性炭和嵌段共聚物以及聚丙烯复合，大大增强石墨烯材料的附着性，同时也提高韧性，增强了面料的使用寿命。
同时该一种石墨烯复合熔喷布及制作方法，还包括以下优选实施方式；
实施例1
采用5％石墨烯材料，0.15％嵌段共聚物、20％活性炭、20％硅胶和余量聚丙烯制作而成的石墨烯复合熔喷布，因石墨烯材料和活性炭较多，因此需要20％的硅胶来增强附着力，降低损坏性，提高寿命。
实施例2
采用2.5％石墨烯材料，0.15％嵌段共聚物、10％活性炭、10％硅胶和余量聚丙烯制作而成的石墨烯复合熔喷布，因石墨烯材料和活性炭较少，因此只需10％的硅胶即可满足附着力要求，同时因聚丙烯的增加，也增强韧性和柔软性，利于延展。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种石墨烯复合熔喷布及制作方法，其特征在于，所述石墨烯复合熔喷布的组分为：石墨烯材料、嵌段共聚物、活性炭、硅胶和聚丙烯；所述嵌段共聚物具有苯环结构；按重量百分比计，所述石墨烯材料在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为0.5％-5％，所述嵌段共聚物在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为0.05％-0.15％，所述活性炭在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为10％-20％，所述硅胶在所述石墨烯复合熔喷布的各组分中所占的百分比为10％-20％，余量为所述聚丙烯。
2.如权利要求1所述的石墨烯复合熔喷布，其特征在于，所述石墨烯材料包括石墨烯、氧化石墨烯及石墨烯衍生物中的至少一种。
3.如权利要求1所述的石墨烯复合熔喷布，其特征在于，所述嵌段共聚物包括苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-异丁烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物及苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
4.如权利要求1所述的石墨烯复合熔喷布，其特征在于，所述活性炭为布类合成活性炭，所述布类合成活性炭由活性炭粉、表面活性剂、水性粘合剂和布料组成。
5.如权利要求1所述的石墨烯复合熔喷布，其特征在于，所述硅胶为有机硅胶。
6.如权利要求1所述的石墨烯复合熔喷布，其特征在于，所述聚丙烯为改性聚丙烯。
7.一种石墨烯复合熔喷布的制作方法，用于制作如权利要求1-6任一项所述的石墨烯复合熔喷布，其特征在于，包括步骤：
(步骤1)改性处理：通过等离子体处理法对聚丙烯进行改性，得到改性聚丙烯；所述改性聚丙烯的表面具有因空气放电等离子处理形成的活性基团；
(步骤2)合成处理：通过将活性炭粉、表面活性剂、水性粘合剂和水按照一定比例混合配制成活性炭浆料，再采用喷涂设备将活性炭浆料喷涂到布料基材上，最后将喷涂后的布料经热压成型，得到布类合成活性炭；
(步骤3)熔融处理；通过采用80℃-200℃高温将硅胶热熔，使其成为软化状态；
(步骤4)配料处理：按所述按重量百分比将石墨烯材料、嵌段共聚物和聚丙烯放入(步骤3)软化状态的硅胶中并对其进行搅拌，得到混合物；
(步骤5)复合处理：通过将(步骤2)合成处理后的布类合成活性炭与步骤(4)配料处理后的混合物一同放入成型机中进行挤压冷却成型，最终得到石墨烯复合熔喷布。
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