一種應(yīng)用于空氣過濾器立貼熱熔膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于熱熔膠技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于空氣過濾器立貼熱熔膠及其制備方法。
背景技術(shù)
空氣過濾器的作用是人們?yōu)榱吮Ｗo(hù)呼吸而使用的器具，隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重和人們環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)，空氣質(zhì)量已成為全球的關(guān)注焦點(diǎn)，從而導(dǎo)致空氣過濾器的使用日益廣泛。隨著過濾器本身設(shè)計(jì)的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了無隔板過濾器，從此熱熔膠開始在過濾器中得到廣泛的應(yīng)用。在無隔板空氣過濾器中，是用熱熔膠代替有隔板過濾器的鋁箔對(duì)濾材進(jìn)行分隔。無隔板過濾器不僅消除了分隔板損壞過濾介質(zhì)的危害，而且還有效的增加了過濾面積，提高了過濾效率，同時(shí)降低了氣流阻力，從而減少了能量消耗。與工業(yè)生產(chǎn)中所用到的熱熔膠不同，應(yīng)用于空氣濾材的熱熔膠對(duì)于粘接強(qiáng)度的要求稍弱、但對(duì)于環(huán)保的要求則更高。目前，用于室內(nèi)空氣過濾所使用到的所有原材料都必須為環(huán)保材料，避免造成環(huán)境的二次污染。且所有的加工成品都必須通過第三方的一些安全認(rèn)證，以保證對(duì)人體無害且不良品能夠被回收再利用。因此，現(xiàn)有的日常粘接和工業(yè)生產(chǎn)中用到的熱熔膠難以作為空氣濾材的熱熔膠。
EVE型的熱熔膠是以EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)為主，因?yàn)榇嬖跓岱€(wěn)定性差等問題，目前的空氣過濾器所用的熱熔膠已經(jīng)有較多的取代EVE型的熱熔膠的方案。但無論是EVE型的熱熔膠還是其他應(yīng)用于空氣過濾器的熱熔膠在生產(chǎn)制造中都是采用平貼的工藝實(shí)現(xiàn)，其要求熱熔膠的流動(dòng)性較好。但是隨著空氣過濾器越來越快速的發(fā)展，衍生出較多的生產(chǎn)需求。一些空氣過濾器的制備需要熱熔膠能夠滿足立貼的工藝，然而，目前的熱熔膠均無法滿足立貼的技術(shù)效果。傳統(tǒng)熱熔膠產(chǎn)品具備很好的流動(dòng)性能，即使是熔融粘度較大的熱熔膠，依然會(huì)在立貼使用時(shí)向下溢流，因此現(xiàn)有的空氣過濾器用熱熔膠無法在施膠產(chǎn)線上進(jìn)行立貼。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)立貼工藝的應(yīng)用于空氣過濾器立貼熱熔膠及其制備方法。
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于空氣過濾器立貼熱熔膠，由以下成分組成：高溫聚乙烯蠟3-20份、線性低密度聚乙烯3-20份、茂金屬催化聚丙烯15-40份、無規(guī)聚烯烴5-30份、石油樹脂15-50份、抗氧劑0.1-2份，所述線性低密度聚乙烯與茂金屬催化聚丙烯的用量比為1：(1.5-4)。
優(yōu)選地，所述高溫聚乙烯蠟5-15份、線性低密度聚乙烯5-15份、茂金屬催化聚丙烯20-30份、無規(guī)聚烯烴10-20份、石油樹脂30-45份、抗氧劑0.1-1份。
優(yōu)選地，所述高溫聚乙烯蠟6-12份、線性低密度聚乙烯6-12份、茂金屬催化聚丙烯21-28份、無規(guī)聚烯烴11-18份、石油樹脂31-40份。
優(yōu)選地，所述石油樹脂為石油樹脂C5、石油樹脂C9中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述無規(guī)聚烯烴的分子量為20000-100000。
優(yōu)選地，所述抗氧劑為芳香胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑與受阻酚類抗氧劑的一種或多種。
優(yōu)選地，所述線性低密度聚乙烯與茂金屬催化聚丙烯的用量比為1：(1.7-3)。
本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于空氣過濾器立貼熱熔膠的制備方法，包括如下步驟：
(1)向反應(yīng)釜中投入聚乙烯蠟，升溫至160℃-200℃并攪拌，攪拌速度20-50轉(zhuǎn)每分鐘，至全部熔融并恒溫；
(2)加入茂金屬聚烯烴和無規(guī)聚烯烴，攪拌速度20-50轉(zhuǎn)，至全部熔融并恒溫170℃-190℃；
(3)加入熔融后的線性低密度聚乙烯，攪拌速度20-40轉(zhuǎn)，待攪拌均勻后恒溫170℃-190℃；
(4)加入石油樹脂和抗氧化劑，降低攪拌速度10-30轉(zhuǎn)。待充分?jǐn)嚢杈鶆?，?dǎo)入螺桿擠出機(jī)擠出造粒。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，先加入入茂金屬聚烯烴，待溶解后，加入無規(guī)聚烯烴；
所述步驟(4)中，石油樹脂和抗氧化劑依次加入。
優(yōu)選地，所述步驟(1)中，升溫至170℃-190℃并攪拌。
本發(fā)明提供的應(yīng)用于空氣過濾器立貼熱熔膠能替代傳統(tǒng)熱熔膠產(chǎn)品在產(chǎn)線上立貼使用，該產(chǎn)品軟化點(diǎn)120度，不易碳化，不需要超高溫使用。擴(kuò)寬空氣過濾器的制備工藝。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種應(yīng)用于空氣過濾器立貼熱熔膠，按重量份計(jì)，由以下成分組成：高溫聚乙烯蠟3-20份、線性低密度聚乙烯3-20份、茂金屬催化聚丙烯15-40份、無規(guī)聚烯烴5-30份、石油樹脂15-50份、抗氧劑0.1-2份，線性低密度聚乙烯與茂金屬催化聚丙烯的用量比為1：(1.5-4)。。
本發(fā)明實(shí)施例提供的應(yīng)用于空氣過濾器立貼熱熔膠能夠?qū)崿F(xiàn)在產(chǎn)線上立貼使用，具有較好的立貼使用效果。
傳統(tǒng)的應(yīng)用于空氣過濾器的熱熔膠都是采用平貼的方式進(jìn)行使用的，因?yàn)楝F(xiàn)有的熱熔膠流動(dòng)性較大，平貼使用能夠?qū)崿F(xiàn)較好的性能。但隨著空氣過濾器越做越小，制備工藝的改進(jìn)，不可避免會(huì)存在需要立貼使用的熱熔膠，但現(xiàn)有熱熔膠都難以滿足立貼的要求，當(dāng)應(yīng)用現(xiàn)有的熱熔膠進(jìn)行立貼時(shí)，熱熔膠流動(dòng)性較好，難以實(shí)現(xiàn)立貼固定。本實(shí)施例中所指的立貼為熱熔膠作用對(duì)象相對(duì)地面不是平行放置，傳統(tǒng)熱熔膠在立貼使用時(shí)，因?yàn)榱鲃?dòng)性較大，膠會(huì)向下溢流，無法實(shí)現(xiàn)立貼效果。
本實(shí)施例中提供的聚乙烯蠟作為粘度和開放時(shí)間調(diào)節(jié)劑，流動(dòng)性和分散性好。線性低密度聚乙烯提供足夠的耐溫性，通過線性低密度聚乙烯與茂金屬催化聚丙烯的用量比例合理限定，使得線性低密度聚乙烯和其他茂金屬相容性一半，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品不具有很好的流動(dòng)性，且粘性不受影響，無規(guī)聚烯烴具備良好的表面潤濕和鋪展性能，同時(shí)和蠟類，樹脂類有較好的相融性，石油樹脂作為增粘劑，有效提高產(chǎn)品的粘接性能。少量的抗氧劑可以緩解材料在加溫過程的老化，提高成品在日常使用中產(chǎn)品的壽命。
在進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，高溫聚乙烯蠟5-15份、線性低密度聚乙烯5-15份、茂金屬催化聚丙烯20-30份、無規(guī)聚烯烴10-20份、石油樹脂30-45份、抗氧劑0.1-1份。
在更進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，高溫聚乙烯蠟6-12份、線性低密度聚乙烯6-12份、茂金屬催化聚丙烯21-28份、無規(guī)聚烯烴11-18份、石油樹脂31-40份。
在優(yōu)選實(shí)施例中，石油樹脂為石油樹脂C5、石油樹脂C9中的一種或多種。
在優(yōu)選實(shí)施例中，無規(guī)聚烯烴的分子量為20000-100000。
在優(yōu)選實(shí)施例中，抗氧劑為芳香胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑與受阻酚類抗氧劑的一種或多種。
在優(yōu)選實(shí)施例中，線性低密度聚乙烯與茂金屬催化聚丙烯的用量比為1：(1.7-3)。
本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于空氣過濾器立貼熱熔膠的制備方法，包括如下步驟：
(1)向反應(yīng)釜中投入聚乙烯蠟，升溫至160℃-200℃并攪拌，攪拌速度20-50轉(zhuǎn)每分鐘，至全部熔融并恒溫；
(2)加入茂金屬聚烯烴和無規(guī)聚烯烴，攪拌速度20-50轉(zhuǎn)，至全部熔融并恒溫170℃-190℃；
(3)加入熔融后的線性低密度聚乙烯，攪拌速度20-40轉(zhuǎn)，待攪拌均勻后恒溫170℃-190℃；
(4)加入石油樹脂和抗氧化劑，降低攪拌速度10-30轉(zhuǎn)。待充分?jǐn)嚢杈鶆?，?dǎo)入螺桿擠出機(jī)擠出造粒。
在優(yōu)選實(shí)施例中，步驟(2)中，先加入茂金屬聚烯烴，待溶解后，加入無規(guī)聚烯烴。
在優(yōu)選實(shí)施例中，步驟(4)中，石油樹脂和抗氧化劑依次加入。
在優(yōu)選實(shí)施例中，步驟(1)中，升溫至170℃-190℃并攪拌。
為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案能有更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，現(xiàn)列舉幾個(gè)較佳實(shí)施例對(duì)其做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明實(shí)施例和對(duì)比例中所使用的原料規(guī)格如表1所示。
表1
本發(fā)明實(shí)施例和對(duì)比例的具體配方如表2所示。
表2
實(shí)施例1-3的制備方法如下：
(1)反應(yīng)釜預(yù)熱；
(2)向反應(yīng)釜投入聚乙烯蠟，升溫至180度并攪拌，攪拌速度20-50轉(zhuǎn)每分鐘，至全部熔融并恒溫
(3)按粘度從低到高投入茂金屬聚烯烴和無規(guī)聚烯烴，逐一溶解，攪拌速度20-50轉(zhuǎn)，至全部熔融并恒溫180度
(4)通過特種熱熔設(shè)備溶解線性低密度聚乙烯，待熔融后導(dǎo)入反應(yīng)釜，攪拌速度20-40轉(zhuǎn)，待攪拌均勻后恒溫180度
(5)依次加入石油樹脂和抗氧化劑，降低攪拌速度10-30轉(zhuǎn)。待充分?jǐn)嚢杈鶆?，?dǎo)入螺桿擠出機(jī)擠出造粒。
對(duì)比例1的制備方法如下：
(1)反應(yīng)釜預(yù)熱；
(2)向反應(yīng)釜投入聚乙烯蠟和聚丙烯蠟，升溫至180度并攪拌，攪拌速度30轉(zhuǎn)每分鐘，至全部熔融并恒溫
(3)按粘度從低到高投入茂金屬聚烯烴和無規(guī)聚烯烴，逐一溶解，攪拌速度20-50轉(zhuǎn)，至全部熔融并恒溫180度
(4)依次加入石油樹脂和抗氧化劑，降低攪拌速度10-30轉(zhuǎn)。待充分?jǐn)嚢杈鶆颍瑢?dǎo)入螺桿擠出機(jī)擠出造粒。
本發(fā)明實(shí)施例1-3及對(duì)比例1提供的熱熔膠相關(guān)性能通過如下方法進(jìn)行檢測：
(1)軟化點(diǎn)，熔融粘度檢測均依據(jù)HG/T 3698-2002EVA熱熔膠粘劑的相關(guān)條款檢測方法進(jìn)行檢測。
(2)固化時(shí)間，是指將膠融化后刮在一張紙板上，然后將另外一張紙對(duì)其進(jìn)行貼合，從貼合完成開始計(jì)時(shí)，從一端進(jìn)行剝離，直至有基材裁破情況出現(xiàn)時(shí)，即為膠已達(dá)到固化，記下的時(shí)間即為該膠的固化時(shí)間。
(3)熱穩(wěn)定性測試，是將膠樣100g在160℃下熔化后，并在160℃的溫度下保持4小時(shí)后，觀察膠的顏色是否發(fā)生明顯變化，如果有變化，則判定為不穩(wěn)定。
(4)有害物質(zhì)測試條件：基于歐洲化學(xué)品管理署截止2021年1月19日公布的供授權(quán)審議的高關(guān)注物質(zhì)候選清單(根據(jù)歐盟第1907/2006號(hào)REACH法規(guī))，對(duì)211種高關(guān)注物質(zhì)(SVHC)進(jìn)行篩分測試。樣品中的高關(guān)注物質(zhì)(SVHC)測試結(jié)果滿足≤0.1％(w/w)為通過，否則為不通過。
(5)熔融粘度測試方法：熱熔膠產(chǎn)品按照GB/T 2794-2013《膠黏劑黏度的測定單圓筒旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)法》來測定粘度，結(jié)果以厘泊(cps)記錄。
(6)拉伸強(qiáng)度測試方法：按照GB/T 1040.1-2018《塑料拉伸性能的測定第1部分：總則》來測定拉伸強(qiáng)度，結(jié)果以MPa記錄。
(7)立貼試驗(yàn)測試；將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1制備得到熱熔膠進(jìn)行立貼使用，觀察熱熔膠在立貼使用時(shí)的效果，判斷標(biāo)準(zhǔn)為：1、效果好：使用過程中熱熔膠幾乎不會(huì)向下溢流；2、效果一般：使用過程中熱熔膠有輕微向下溢流；3、效果差：使用過程中熱熔膠有明顯向下溢流。
具體測試結(jié)果如表3所示。
表3
由表1的數(shù)據(jù)可以看出本實(shí)施例1-3制備得到的熱熔膠產(chǎn)品，熔融粘度較大，產(chǎn)品流動(dòng)性較小，能夠在施膠產(chǎn)線上進(jìn)行立貼，使用過程中熱熔膠沒有明顯向下溢流，立貼效果較好，并且產(chǎn)品的軟化點(diǎn)為120℃，不需要超高溫使用，產(chǎn)品不易碳化。
對(duì)比例1中使用了聚丙烯蠟和聚乙烯蠟作為分散劑和調(diào)節(jié)劑，實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)品的熔點(diǎn)，該產(chǎn)品的熔融粘度也較高，但是該產(chǎn)品通過較多的蠟類來提升產(chǎn)品的軟化點(diǎn)，但是在使用過程中發(fā)現(xiàn)，對(duì)比例2的熱熔膠會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的脆性較大，并且耐變色性較差。同時(shí)，該產(chǎn)品雖然具有比較高的熔融粘度，但在立貼使用時(shí)，熱熔膠依然有明顯向下溢流，立貼使用效果較差，難以實(shí)現(xiàn)立貼使用。
綜上，發(fā)明提供的應(yīng)用于空氣過濾器立貼熱熔膠通過線性低密度聚乙烯與茂金屬催化聚丙烯的用量比例合理限定，使得線性低密度聚乙烯和其他茂金屬相容性一半，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品不具有很好的流動(dòng)性，能夠?qū)崿F(xiàn)較好立貼效果，且粘性不受影響。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。