一种长效驻极熔喷布及其制备方法与流程

本发明涉及熔喷布，特别涉及一种长效驻极熔喷布及其制备方法。

背景技术：

1、驻极体是显示具有准永久性电荷的电介质材料。驻极体可用于多种装置，例如粘性膜、空气过滤器、过滤面罩和呼吸器，并且可用作诸如麦克风、耳机和静电录音机的电声装置中的静电元件。

2、通过驻极处理的纤维网状熔喷布是医用防护口罩的核心材料，它具有物理阻隔和静电吸附粉尘颗粒及气溶胶的作用。防护口罩用熔喷布主要由高熔融指数的聚丙烯和以高熔融指数聚丙烯为基材、以驻极剂为有效成分制备的驻极母粒两者经过熔融喷丝和静电驻极处理而成。熔喷布能够储存空间电荷和偶极电荷，利用电荷的静电力作用捕集尘粒等性能，使得熔喷布空气过滤材料具有高效、低阻、节能等优点。但现有的驻极体空气过滤材料电荷存储性能一般，驻极体过滤材料在使用及储存过程中，由于空气中存在的水分以及微粒等与驻极体材料直接接触，使得驻极材料中表面电荷逸散加快，从而使驻极效应衰减变快，最终导致滤料过滤效率不稳定。

3、中国专利cn104711764b公开了一种高强力长效驻极超细纤维pla熔喷非织造材料及其制备方法，将pla切片和纳米颗粒添加剂共混，通过改进的熔喷加工工艺制得具有良好力学性能和长效驻极功能的可降解熔喷非织造材料。但其制得的高克重的pla熔喷非织造布的力学性能并非十分优异，综合性能还有待进一步提高，且该方法生产成本十分高昂。

4、有鉴于此，有必要设计一种成本低的、具有强驻极性的熔喷过滤材料，以解决上述问题。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种长效驻极熔喷布及其制备方法，以克服现有口罩用熔喷布驻极储能效果不佳、驻极效益衰减快等问题。

2、本发明的技术方案：

3、一种长效驻极熔喷布，制备所述长效驻极熔喷布的原料包括：

4、热塑性树脂；以及

5、驻极添加剂，所述驻极添加剂包含具有式i结构的化合物：

6、

7、在一些实施方式中，所述热塑性树脂选自聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚乳酸(pla)、聚碳酸酯(pc)中的一种或更多种选择。

8、在一些实施方式中，所述驻极添加剂的添加量占长效驻极熔喷布总质量的2-6％。

9、在一些实施方式中，所述驻极添加剂的制备方法包括：

10、s1：将4-氯苯腈与无水氯化锌进行高温反应，得到中间产物1；

11、s2：取上述制备得到的中间产物1，缓慢加入搅拌的nh2nh2溶液中搅拌反应，再滴加naoh溶液，加热搅拌反应，冷却过滤，得到中间产物2；

12、s3：取中间产物2与甲基异脲硫酸盐溶解在溶剂中，进行加热反应，反应结束后冷却析出固体，收集固体洗涤干燥，得到所述式i所示的化合物，即驻极添加剂。

13、在一些实施方式中，所述4-氯苯腈与无水氯化锌的质量比为1：5-10。

14、在一些实施方式中，所述高温反应的温度范围为300-650℃，反应时间为20-40h；4-氯苯腈与无水氯化锌经过高温烧结后经纯化处理得纯样品共价三嗪聚合物，即中间产物1。

15、在一些实施方式中，所述中间产物1与nh2nh2和naoh的摩尔比为2-5：100-200：20-30。

16、在一些实施方式中，所述加热搅拌反应的加热温度为25-80℃，反应时间为3-7h。

17、在一些实施方式中，所述中间产物2与甲基异脲硫酸盐的摩尔比为1：3-4.5。

18、在一些实施方式中，所述加热反应的反应温度为50-60℃，反应时间为6-9h，反应的ph为9-11。

19、在一些实施方式中，所述长效驻极熔喷布还包括相容剂、润滑剂、扩链剂、抗氧剂等助剂，可根据实际需要进行添加。

20、在另一方面，本申请所述长效驻极熔喷布的制备方法包括：

21、将热塑性树脂和驻极添加剂制备成熔喷母粒；将熔喷母粒熔喷纺丝，制得熔喷无纺布；上述熔喷无纺布进行水驻极处理，得到长效驻极熔喷布。

22、有益效果：

23、本发明提供一种长效驻极熔喷布，通过创新驻极添加剂的结构，改善熔喷布的性能：所使用的长效驻极添加剂，具备对称结构特征，具有较高的机械强度和出色的稳定性，适合用作介电储能材料使用；同时所述长效驻极添加剂表面富含胍基，更容易产生静电作用，同时三个胍基具备更高的电子传递效率，具有较高的电子密度，还具备一定的杀菌能力，适合作为口罩熔喷布使用。

24、本发明所提供的驻极熔喷布具备更高的电荷储能能力，作为口罩熔喷布使用，能够长期有效的对空气中的尘埃和细菌进行过滤，还能抑制细菌繁殖和杀灭细菌，改善现有技术中熔喷布使用性能衰减快，使用时间短的缺陷，具备更好的应用前景。

技术特征：

1.一种长效驻极熔喷布，其特征在于，制备所述长效驻极熔喷布的原料包括：

2.根据权利要求1所述长效驻极熔喷布，其特征在于，所述热塑性树脂选自聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚碳酸酯中的一种或更多种选择。

3.根据权利要求1所述长效驻极熔喷布，其特征在于，所述驻极添加剂的添加量占长效驻极熔喷布总质量的2-6％。

4.根据权利要求1所述长效驻极熔喷布，其特征在于，所述驻极添加剂的制备方法包括：

5.根据权利要求4所述长效驻极熔喷布，其特征在于，s1中，所述4-氯苯腈与无水氯化锌的质量比为1：5-10；所述高温反应的温度范围为300-650℃，反应时间为20-40h。

6.根据权利要求4所述长效驻极熔喷布，其特征在于，s2中，所述中间产物1与nh2nh2和naoh的摩尔比为2-5：100-200：20-30；所述加热搅拌反应的加热温度为25-80℃，反应时间为3-7h。

7.根据权利要求4所述长效驻极熔喷布，其特征在于，s3中，所述中间产物2与甲基异脲硫酸盐的摩尔比为1：3-4.5；所述加热反应的反应温度为50-60℃，反应时间为6-9h，反应的ph为9-11。

8.根据权利要求1所述长效驻极熔喷布，其特征在于，所述长效驻极熔喷布还包括相容剂、润滑剂、扩链剂、抗氧剂中的一种或更多种组合。

9.根据权利要求1-8任意一项所述长效驻极熔喷布的制备方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种长效驻极熔喷布及其制备方法。所述长效驻极熔喷布包括热塑性树脂，以及驻极添加剂；所述驻极添加剂包含具有式I结构的化合物。本发明提供一种长效驻极熔喷布，更容易产生静电作用，具备更高的电子传递效率和较高的电子密度，能够长期有效的对空气中的尘埃和细菌进行过滤，还能抑制细菌繁殖和杀灭细菌，改善现有技术中熔喷布使用性能衰减快，使用时间短的缺陷，具备更好的应用前景。

技术研发人员：樊英,董伟,乔东升,张超
受保护的技术使用者：孚韦（内蒙古）安全装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16