[发明专利]一种熔喷聚丙烯材料及其制备设备与方法

说明书

本发明公开了一种熔喷聚丙烯材料及其制备方法，属于聚丙烯技术领域。本发明所述的熔喷聚丙烯材料的制备原料包含熔融指数为20‑30g/10min的均聚聚丙烯树脂94‑94.2份、断链剂0.5‑0.6份、柔顺剂3‑7份、成核剂0.1‑0.2份和抗氧剂0.1‑0.2份；对生产熔喷聚丙烯材料的设备进行改进，所述设备中使用螺杆长径比高于52:1的螺杆，螺杆组合中混炼段在螺杆组合中的占比≥45％、强剪切块在螺杆组合中的占比≤10％、输送段中真空抽提后的均匀输送段占抽提后总长的比例≥30％。以所述配方及设备制备出的熔喷聚丙烯材料具有较高的熔融指数，灰分与挥发分均控制在较低水平，符合国家标准，并且制备方法简单，原材料易得，适于进行工业化生产。

技术领域

本发明属于聚丙烯技术领域，尤其涉及一种熔喷聚丙烯材料及其制备设备与方法。

背景技术

医疗专家指出，一次性医用口罩及更高级的N90、N95口罩可以有效地阻隔飞沫，过滤病毒，有效地掐断病毒的传播路线。而这些口罩能够过滤病毒，起关键作用的就是其中的熔喷无纺布。

所谓熔喷无纺布，是用熔喷的工艺生产的无纺布。适合熔喷工艺的聚丙烯的MI不再是普通纤维级聚丙烯所能达到的。只有MI至少达到了450g/10min左右，才会较适宜熔喷工艺，其中又以达到1500±100g/10min为佳。

各大石化厂产的氢调熔喷聚丙烯，产量远远满足不了市场，为此，部分商家通过提高加工温度到320℃以上，强行进行熔喷制布。显然，所得熔喷布仅仅工艺是熔喷，过滤率很低，质量不合格。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有较高熔融指数的熔喷聚丙烯材料及其制备设备与方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种熔喷聚丙烯材料，包含聚丙烯树脂、断链剂、柔顺剂、成核剂和抗氧剂。

优选地，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯颗粒料或粉料，测试温度为230±0.5℃、负载砝码重2.16kg时所述均聚聚丙烯的熔融指数为20-30g/10min；所述断链剂包含2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷（DHBP）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）和过氧化二叔丁基（DTBP）中的至少一种；所述柔顺剂为茂金属聚丙烯和丙烯丁烯共聚物中的一种或两种；所述成核剂为第三代山梨醇透明成核剂；所述抗氧剂为抗氧剂1010、168、1076和245中的至少一种。

熔融指数对聚丙烯熔体流动性及纤维强度具有较大影响，熔融指数越高，分子量越低，流动性越好，而熔融指数低的聚丙烯制备的纤维具有较高的强度，选择熔融指数为20-30g/10min的均聚聚丙烯可以使两者达到平衡。

选用均聚聚丙烯可以避免共聚聚丙烯中嵌段共聚的乙烯与断链剂发生交联；加入特殊的柔顺剂而非常规用的聚丙烯的增韧剂乙烯辛烯共聚物，同样可以避免乙烯成分与断链剂发生交联反应，从而影响最终熔喷聚丙烯的性能；成核剂的加入，会加速聚丙烯均匀小球晶的快速形成，一定程度上避免喷布后期发硬发脆，并且可提高熔喷布吸贮电荷的能力；抗氧剂的加入可避免在加工过程中聚丙烯发黄降解。

优选地，所述聚丙烯树脂的熔融指数为25g/10min；所述断链剂为过氧化二叔丁基；所述柔顺剂为丙烯丁烯共聚物；所述成核剂为第三代山梨醇透明成核剂；所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168以1:3的质量比混合而成的复合抗氧剂。本申请发明人通过实验验证发现以所述配方制备的熔喷聚丙烯具有更好的综合性能。

聚丙烯树脂94-94.2份、断链剂0.5-0.6份、柔顺剂3-7份、成核剂0.1-0.2份和抗氧剂0.1-0.2份。

优选地，所述熔喷聚丙烯材料包含如下重量份的成分：聚丙烯树脂94份、断链剂0.6份、柔顺剂5份、成核剂0.2份和抗氧剂0.2份。本申请发明人通过实验验证发现以所述配方制备的熔喷聚丙烯具有最优的综合性能。