[发明专利]石墨烯聚丙烯复合材料、制备方法、熔喷布及过滤装置

说明书

本发明公开了一种石墨烯聚丙烯复合材料、制备方法、熔喷布及口罩。该石墨烯聚丙烯复合材料，包括如下重量含量的各原料组分制备而成：石墨烯材料5～10份、驻极体材料0.1～2份、烃类材料0.5～2份及聚丙烯85～94份；烃类材料是常温下呈液体状的烃类材料。上述石墨烯聚丙烯复合材料以聚丙烯材料为主体材料，以石墨烯材料、驻极体材料和烃类材料为助剂，该助剂之间相互配合、协同作用，实验证明，由上述石墨烯聚丙烯复合材料进一步制备而成的熔喷布的过滤效率可以达到约99.9％，即可以有效过滤掉空气中的绝大多数粉尘及细菌。

技术领域

本发明涉及导热制品技术领域，特别是涉及一种石墨烯聚丙烯复合材料、制备方法、熔喷布及过滤装置。

背景技术

口罩对人类吸入的空气具有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时或在粉尘等污染的环境中作业时，佩戴口罩具有非常有效的作用。

熔喷布是口罩中的内层材料，熔喷布具有空隙多、结构蓬松以及抗褶皱能力好的优点，对于空气中的微小颗粒及病毒具有很好的过滤性和屏蔽性。目前熔喷布多以聚丙烯为主要原料，将聚丙烯经熔喷处理后形成的纤维随机分布粘结在一起以形成布料。熔喷布中的纤维直径一般在1～5μm。

一般为了提高熔喷布的机械阻隔能力，还会在制备熔喷布的聚丙烯原料中添加多种助剂，然而助剂会留存于材料整体中，有可能会导致制备熔喷布的喷头发生堵塞问题，影响生产；另外，尽管通过添加助剂使得熔喷布的机械阻隔能力提高，但也使得含有该熔喷布的口罩不透气，长期佩戴容易滋生细菌；并且，含有该熔喷布的口罩在经佩戴使用的过程中，助剂也会随着佩戴时间的增长而逐渐失效，导致难以长时间维持较高的过滤效率。

发明内容

基于此，有必要提供一种石墨烯聚丙烯复合材料及其制备方法，该石墨烯聚丙烯复合材料在制备熔喷布的过程中不易使喷头堵塞，制备所得的熔喷布的过滤效率能够得到长时间的保持且兼具抗菌效果。

根据本发明的一个实施例，一种石墨烯聚丙烯复合材料，其由包括如下重量份数的各原料组分制备而成：

所述烃类材料是常温下呈液体状的烃类材料。

在其中一个实施例中，由包括如下重量份数的各原料组分制备而成：

在其中一个实施例中，所述石墨烯材料选自氧化石墨烯。

在其中一个实施例中，所述石墨烯材料为粉体状材料，所述石墨烯材料的D50粒径为1μm～5μm。

在其中一个实施例中，所述烃类材料是液体石蜡。

在其中一个实施例中，所述驻极体材料是电气石。

进一步，一种石墨烯聚丙烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：

按照根据上述任一实施例所述的石墨烯聚丙烯复合材料的各原料组分进行备料，将所述聚丙烯和所述烃类材料搅拌均匀后，再将所述石墨烯材料和所述驻极体材料混合均匀后加入所述聚丙烯和所述烃类材料中进行高速搅拌混合，在所述高速搅拌混合的过程中搅拌转速≥2000r/min。

在其中一个实施例中，在所述高速搅拌混合后，还包括将所得混合物挤出的步骤，挤出温度为155℃～175℃。

进一步，一种熔喷布，其由石墨烯聚丙烯复合材料经熔喷制备所得的纤维自身粘合或加热固化形成，所述石墨烯聚丙烯复合材料是根据上述任一实施例所述的石墨烯聚丙烯复合材料，或是根据上述任一实施例所述的石墨烯聚丙烯复合材料的制备方法制备所得的石墨烯聚丙烯复合材料。

再一方面，一种口罩，其包括面层和中间层，所述中间层是根据上述实施例所述的熔喷布。