[发明专利]一种聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯组合物、聚丙烯材料及其应用。

背景技术

目前，聚丙烯纤维常见的主要是无纺布与丙纶纤维（长纤维和短纤维）。其中，聚丙烯无纺布具有防潮、透气、质轻、手感好、无毒、无刺激、耐酸碱、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等优点，目前被广泛应用于尿布、妇女卫生巾、医疗用品、床单、过滤、包装、建材、农药覆盖等领域。

随着生活水平的提高，抗菌无纺布制品由于其环保性、安全性、更益于健康受到了人们的青睐，例如，妇女卫生巾、婴儿尿不湿中使用抗菌无纺布可以保护妇女和婴儿，使其不容易被细菌和真菌感染，医院中使用的防护服、口罩、床单、褥垫等使用抗菌无纺布作为原料，可以有效减少医院中交叉感染的几率，更有效地保护医务人员和减少病人的痛苦，避免交叉感染带来的经济损失。空调、吸尘器、空气清香机等净化设备中使用的过滤无纺布使用抗菌无纺布可以抑致或者杀死吸附在无纺布孔隙中的有害细菌和霉菌，防止其二次污染，减少对人体健康带来的威胁。

同时，随着生活水平的提高，人们对服装等纺织品的要求也越来越高，对舒适性、柔软度、吸湿性、卫生安全性等提出了更高的要求。

细旦和超细旦丙纶纤维具有柔软、亲肤、保暖、透气、导湿、卫生、清爽的特点，制备的织物具有良好的芯吸效应和透湿排汗性，而抗菌细旦和超细旦丙纶纤维还可以抑制或者杀死金黄葡萄球菌、大肠杆菌、链球菌、白色念珠菌等有害的细菌，不仅能够减少湿疹、痤疮、脚癣、汗斑等皮肤病发生的几率，还能够减少妇科炎症、伤口感染、异臭发生的机率，进一步提高穿着的舒适度，广泛用于运动服装、军用服装、床上用品等领域。

“旦”是一种专业术语，指的是9000m长丝重1克，即称为1旦。目前，通用术语为“dtex”来表示纤维的粗细程度：10000m长纤维重1克，即1dtex。纤维越细，旦数越小。细旦指的是单丝纤度在3-0.6dtex的纤维。超细旦指的是单丝纤度在0.1-0.55dtex的纤维。

目前，生产细旦和超细旦丙纶纤维对聚丙烯原料要求较高，流动性要好，通常融指要在30g/10min以上，并要求分子量分布窄（Mw/Mn为3.5-4.5左右，甚至更低）。目前，生产无纺布，细旦和超细旦丙纶纤维的聚丙烯原料基本都是利用过氧化物对原分子量分布较宽的聚丙烯原料进行降解，得到高流动且窄分子量分布的聚丙烯纺丝料，但是很多情况下得到的产品，仍往往由于分子量、分子量分布、等规度等多种原因，经常不能稳定地纺出细旦和超细旦丙纶纤维。并且，尽管通过工艺条件控制，降解得到的纺丝料中仍不可避免的存在过氧化物残留，使纺丝过程因为温度、转速、剪切等多种因素中容易发生波动，难以控制纤维均匀性和稳定性。例如，纺丝温度波动到280℃以上，原料中残留的过氧化物会导致聚丙烯迅速降解，造成细旦丙纶纤维纺丝不稳定，出现断丝现象。此外，利用降解法纺丝级聚丙烯原料制备的无纺布和细旦丙纶纤维仍不可避免地存在过氧化物残留，使最终纺织品等存在不愉快的味道，皮肤敏感人群产生不适等问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种新的聚丙烯组合物、聚丙烯材料以及所述聚丙烯组合物和/或聚丙烯材料用于制备无纺布或丙纶纤维的应用。所述聚丙烯组合物和聚丙烯材料不仅具有优异的抗菌能力和较低气味，还具有较高的力学强度。

本发明提供了一种聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物含有聚丙烯和抗菌剂；所述聚丙烯的分子量分布指数为2.5-5.5，分子量分布宽度中的高分子拖尾指数PI_HT大于1.9。

本发明还提供了由上述聚丙烯组合物熔融挤出成型得到的聚丙烯材料。

此外，本发明还提供了所述聚丙烯组合物和/或所述聚丙烯材料用于制备无纺布或丙纶纤维的应用。

本发明提供的聚丙烯组合物含有抗菌剂，能够使得到的聚丙烯组合物和聚丙烯材料具有优异的抗菌性能。此外，所述聚丙烯的分子量分布指数较窄且高分子拖尾指数较大，这样不仅能够使得到的聚丙烯组合物和聚丙烯材料的性能更加稳定并具有更高的成型效率，而且还具有较高的力学强度。推测其原因，可能是由于：一方面，分子量分布指数较窄的聚丙烯在流动过程中具有更宽的牛顿平台区，其粘度随剪切速率变化的波动较小，挤出量更容易稳定控制，并能有效地减少熔体在喷丝孔处的熔体胀大现象，降低熔体破裂和丝体表面缺陷发生的可能性。另一方面，高分子拖尾指数PI_HT越高表明聚丙烯中存在更显著的大分子链尾端。根据聚丙烯均相成核理论，大分子链尾端在结晶中能够优先成核，使聚丙烯的结晶温度升高、结晶速度加快，不仅有利于力学性能的提高，而且还能够缩短成型周期并提高成型效率。