[发明专利]一种石墨烯复合阻燃净风过滤材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯复合阻燃净风过滤材料及其制备方法，该过滤材料的原料包含：石墨烯复合阻燃母粒、热塑性高分子树脂、加工助剂；石墨烯复合阻燃母粒的原料包含：石墨烯原料、阻燃剂、热塑性高分子树脂、表面改性剂。本发明还提供了该石墨烯复合阻燃净风过滤材料的制备方法，包含：步骤1，石墨烯‑阻燃剂的表面改性；步骤2，制备石墨烯复合阻燃母粒；步骤3，将石墨烯复合阻燃母粒、热塑性高分子树脂切片、加工助剂按照配比进行熔融纺丝制备石墨烯复合阻燃净风过滤材料。本发明提供的石墨烯复合阻燃净风过滤材料及其制备方法，使石墨烯与阻燃剂产生协同作用，降低阻燃剂用量，达到优良的阻燃性能，无需过滤棉制备后进行浸染阻燃剂工艺。

技术领域

本发明涉及一种净化过滤材料及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯复合阻燃净风过滤材料及其制备方法。

背景技术

随着工业的发展，空气污染越来越严重，关于空气净化的需求也越来越大。家庭的空气需要净化，车辆内部需要空气净化，公共场所需要空气净化，还有生产车间需要空气净化，空气净化器最关键的结构就是过滤棉，过滤棉的质量决定这空气净化器的净化效果。过滤棉就有了它不可或缺的地位，因为很多工业生产必须要在相对洁净的空间进行，如表面处理、油漆涂装、喷涂、精密电子、光学电子、生物制药、食品生产、空气冷却等，这些环境需要流动的空气，但不能有粉尘，所以就需要用过滤棉将粉尘过滤掉，只让洁净的空气在相对封闭的空间里循环起来，从而达到生产运行的需要。

过滤棉的相对耐湿度和防火要求是两个重要的性能指标，但是目前市场上的过滤棉阻燃效果和耐湿度比较差，另一方面，现有技术为使过滤棉达到阻燃效果，在材料配比中加入阻燃纤维和表面喷涂阻燃剂的方法加工而成，其工艺非常复杂，而且阻燃效果不是特别理想，生产成本也比较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种净化过滤材料及其制备方法，通过在高分子材料中添加石墨烯与传统阻燃剂，使得石墨烯与阻燃剂均匀分散与基体高分子材料中，制备出石墨烯与传统阻燃剂协同阻燃的母粒，该种母粒可应用纤维制造行业，熔融纺出的短纤制备的无纺布具有优良的热稳定性，可应用于高温风过滤系统。

为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯复合阻燃净风过滤材料，其中，所述的过滤材料的原料包含：石墨烯复合阻燃母粒、热塑性高分子树脂、加工助剂；所述的石墨烯复合阻燃母粒的原料包含：石墨烯原料、阻燃剂、热塑性高分子树脂、表面改性剂。将上述石墨烯原料、热塑性高分子树脂、阻燃剂、表面改性剂熔融混合制备出石墨烯复合阻燃母粒，再将石墨烯复合阻燃母粒与热塑性高分子树脂按照配比进行混合纺丝制备出具有阻燃性能的风过滤系统材料。

上述的石墨烯复合阻燃净风过滤材料，其中，所述的过滤材料的原料按质量百分比计包含：石墨烯复合阻燃母粒5-15％，热塑性高分子树脂80-90％，加工助剂1-5％。

上述的石墨烯复合阻燃净风过滤材料，其中，所述的石墨烯复合阻燃母粒的原料按质量百分比计包含：石墨烯原料1-10％，阻燃剂5-30％，热塑性高分子树脂60-90％，表面改性剂1-10％。

上述的石墨烯复合阻燃净风过滤材料，其中，所述的加工助剂包含抗氧剂1010、抗氧剂168、聚烯烃蜡、硬脂酸盐中的任意一种或多种的组合。

上述的石墨烯复合阻燃净风过滤材料，其中，所述的石墨烯原料为石墨烯或氧化石墨烯；所述的氧化石墨烯包含偶联剂改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯、氨基化合物改性氧化石墨烯、溴代烷烃改性石墨烯、氨基化合物改性石墨烯、聚乙烯吡咯烷酮改性石墨烯、聚乙烯醇改性石墨烯中的任意一种或多种的组合。

上述的石墨烯复合阻燃净风过滤材料，其中，所述的阻燃剂包含氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP即磷酸三(1，3-二氯丙基)酯、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP即聚磷酸密胺盐、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷、TBC即三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯中的任意一种或多种的组合。