[发明专利]一种纳米防尘聚丙烯过滤材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种纳米防尘聚丙烯过滤材料，其特征在于，包括按重量份数计的下述组分：80~95份聚丙烯、12~28份改性纳米粒子、5~10份偶联剂、4~9份增韧剂、0~1份抗氧化剂，所述改性纳米粒子为抗静电改性纳米粒子；

所述抗静电改性纳米粒子的制备方法包括以下步骤：

（1）纳米粒子预处理：将干燥后的纳米粒子溶于溶剂中，超声分散后加入带氨基的硅烷偶联剂，搅拌均匀后反应，之后离心得到产物，洗涤、干燥；

（2）表面羧基修饰：将步骤（1）所得产物溶于溶剂中，超声分散后加入丁二酸酐，丁二酸酐与纳米粒子的质量比为(4~8):1，搅拌均匀后反应，之后离心得到产物，洗涤、干燥；

（3）改性纳米粒子的制备：将表面羧基修饰的纳米粒子溶于溶剂中，超声分散后加入聚丙二醇，聚丙二醇与纳米粒子的质量比为(0.5~1):1，搅拌均匀后反应，之后对产物离心、洗涤、干燥，得到抗静电改性纳米粒子。

2.根据权利要求1所述的一种纳米防尘聚丙烯过滤材料，其特征在于，所述纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛或纳米碳酸钙中的一种，所述带氨基的硅烷偶联剂为3-氨丙基二甲基甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或其组合。

3.根据权利要求1所述的一种纳米防尘聚丙烯过滤材料，其特征在于，所述步骤（1）中带氨基的硅烷偶联剂与纳米粒子的质量之比为(1~3):1，纳米粒子的浓度为30~70mg/mL。

4.根据权利要求1所述的一种纳米防尘聚丙烯过滤材料，其特征在于，所述聚丙二醇的分子量为600~1000，25℃下粘度为100~200 mPa·s。

5.根据权利要求1所述的一种纳米防尘聚丙烯过滤材料，其特征在于，步骤（2）中反应时间为4~12h，反应温度为30~70℃；步骤（3）中反应时间为4~12h，反应温度为30~70℃。

6.根据权利要求1所述的一种纳米防尘聚丙烯过滤材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述增韧剂为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的一种，所述抗氧化剂为受阻胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或其组合。

7.一种如权利要求1至6任一所述的纳米防尘聚丙烯过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）原料混合：按重量份数计，称取12~28份改性纳米粒子和5~10份偶联剂，搅拌混合均匀后再加入80~95份聚丙烯、4~9份增韧剂、0~1份抗氧化剂，在40~60℃下混合均匀，所述改性纳米粒子为抗静电改性纳米粒子；

（b）熔融造粒：将混合后的原料投入到双螺杆挤出机中，共混物经熔融、挤出、风干、造粒，得到纳米防尘聚丙烯过滤材料。

8.根据权利要求7所述的一种纳米防尘聚丙烯过滤材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（b）中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度依次为70~90℃，110~130℃，140~160℃，180~200℃，190~210℃，190~210℃，190~210℃，190~210℃，螺杆的转速为400～450r/min，挤出过程真空度为-0.05～-0.1MPa。

9.一种如权利要求1所述的纳米防尘聚丙烯过滤材料在过滤器中的应用。