一种应用于空气过滤器立贴热熔胶及其制备方法与流程

本发明属于热熔胶技术领域，具体涉及一种应用于空气过滤器立贴热熔胶及其制备方法。

背景技术

空气过滤器的作用是人们为了保护呼吸而使用的器具，随着环境污染的日益严重和人们环境意识的加强，空气质量已成为全球的关注焦点，从而导致空气过滤器的使用日益广泛。随着过滤器本身设计的不断进步，出现了无隔板过滤器，从此热熔胶开始在过滤器中得到广泛的应用。在无隔板空气过滤器中，是用热熔胶代替有隔板过滤器的铝箔对滤材进行分隔。无隔板过滤器不仅消除了分隔板损坏过滤介质的危害，而且还有效的增加了过滤面积，提高了过滤效率，同时降低了气流阻力，从而减少了能量消耗。与工业生产中所用到的热熔胶不同，应用于空气滤材的热熔胶对于粘接强度的要求稍弱、但对于环保的要求则更高。目前，用于室内空气过滤所使用到的所有原材料都必须为环保材料，避免造成环境的二次污染。且所有的加工成品都必须通过第三方的一些安全认证，以保证对人体无害且不良品能够被回收再利用。因此，现有的日常粘接和工业生产中用到的热熔胶难以作为空气滤材的热熔胶。

EVE型的热熔胶是以EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)为主，因为存在热稳定性差等问题，目前的空气过滤器所用的热熔胶已经有较多的取代EVE型的热熔胶的方案。但无论是EVE型的热熔胶还是其他应用于空气过滤器的热熔胶在生产制造中都是采用平贴的工艺实现，其要求热熔胶的流动性较好。但是随着空气过滤器越来越快速的发展，衍生出较多的生产需求。一些空气过滤器的制备需要热熔胶能够满足立贴的工艺，然而，目前的热熔胶均无法满足立贴的技术效果。传统热熔胶产品具备很好的流动性能，即使是熔融粘度较大的热熔胶，依然会在立贴使用时向下溢流，因此现有的空气过滤器用热熔胶无法在施胶产线上进行立贴。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种能够实现立贴工艺的应用于空气过滤器立贴热熔胶及其制备方法。

本发明提供一种应用于空气过滤器立贴热熔胶，由以下成分组成：高温聚乙烯蜡3-20份、线性低密度聚乙烯3-20份、茂金属催化聚丙烯15-40份、无规聚烯烃5-30份、石油树脂15-50份、抗氧剂0.1-2份，所述线性低密度聚乙烯与茂金属催化聚丙烯的用量比为1：(1.5-4)。

优选地，所述高温聚乙烯蜡5-15份、线性低密度聚乙烯5-15份、茂金属催化聚丙烯20-30份、无规聚烯烃10-20份、石油树脂30-45份、抗氧剂0.1-1份。

优选地，所述高温聚乙烯蜡6-12份、线性低密度聚乙烯6-12份、茂金属催化聚丙烯21-28份、无规聚烯烃11-18份、石油树脂31-40份。

优选地，所述石油树脂为石油树脂C5、石油树脂C9中的一种或多种。

优选地，所述无规聚烯烃的分子量为20000-100000。

优选地，所述抗氧剂为芳香胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂与受阻酚类抗氧剂的一种或多种。

优选地，所述线性低密度聚乙烯与茂金属催化聚丙烯的用量比为1：(1.7-3)。

本发明还提供一种应用于空气过滤器立贴热熔胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)向反应釜中投入聚乙烯蜡，升温至160℃-200℃并搅拌，搅拌速度20-50转每分钟，至全部熔融并恒温；

(2)加入茂金属聚烯烃和无规聚烯烃，搅拌速度20-50转，至全部熔融并恒温170℃-190℃；

(3)加入熔融后的线性低密度聚乙烯，搅拌速度20-40转，待搅拌均匀后恒温170℃-190℃；

(4)加入石油树脂和抗氧化剂，降低搅拌速度10-30转。待充分搅拌均匀，导入螺杆挤出机挤出造粒。

优选地，所述步骤(2)中，先加入入茂金属聚烯烃，待溶解后，加入无规聚烯烃；

所述步骤(4)中，石油树脂和抗氧化剂依次加入。

优选地，所述步骤(1)中，升温至170℃-190℃并搅拌。

本发明提供的应用于空气过滤器立贴热熔胶能替代传统热熔胶产品在产线上立贴使用，该产品软化点120度，不易碳化，不需要超高温使用。扩宽空气过滤器的制备工艺。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供一种应用于空气过滤器立贴热熔胶，按重量份计，由以下成分组成：高温聚乙烯蜡3-20份、线性低密度聚乙烯3-20份、茂金属催化聚丙烯15-40份、无规聚烯烃5-30份、石油树脂15-50份、抗氧剂0.1-2份，线性低密度聚乙烯与茂金属催化聚丙烯的用量比为1：(1.5-4)。。

本发明实施例提供的应用于空气过滤器立贴热熔胶能够实现在产线上立贴使用，具有较好的立贴使用效果。

传统的应用于空气过滤器的热熔胶都是采用平贴的方式进行使用的，因为现有的热熔胶流动性较大，平贴使用能够实现较好的性能。但随着空气过滤器越做越小，制备工艺的改进，不可避免会存在需要立贴使用的热熔胶，但现有热熔胶都难以满足立贴的要求，当应用现有的热熔胶进行立贴时，热熔胶流动性较好，难以实现立贴固定。本实施例中所指的立贴为热熔胶作用对象相对地面不是平行放置，传统热熔胶在立贴使用时，因为流动性较大，胶会向下溢流，无法实现立贴效果。

本实施例中提供的聚乙烯蜡作为粘度和开放时间调节剂，流动性和分散性好。线性低密度聚乙烯提供足够的耐温性，通过线性低密度聚乙烯与茂金属催化聚丙烯的用量比例合理限定，使得线性低密度聚乙烯和其他茂金属相容性一半，实现产品不具有很好的流动性，且粘性不受影响，无规聚烯烃具备良好的表面润湿和铺展性能，同时和蜡类，树脂类有较好的相融性，石油树脂作为增粘剂，有效提高产品的粘接性能。少量的抗氧剂可以缓解材料在加温过程的老化，提高成品在日常使用中产品的寿命。

在进一步优选实施例中，高温聚乙烯蜡5-15份、线性低密度聚乙烯5-15份、茂金属催化聚丙烯20-30份、无规聚烯烃10-20份、石油树脂30-45份、抗氧剂0.1-1份。

在更进一步优选实施例中，高温聚乙烯蜡6-12份、线性低密度聚乙烯6-12份、茂金属催化聚丙烯21-28份、无规聚烯烃11-18份、石油树脂31-40份。

在优选实施例中，石油树脂为石油树脂C5、石油树脂C9中的一种或多种。

在优选实施例中，无规聚烯烃的分子量为20000-100000。

在优选实施例中，抗氧剂为芳香胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂与受阻酚类抗氧剂的一种或多种。

在优选实施例中，线性低密度聚乙烯与茂金属催化聚丙烯的用量比为1：(1.7-3)。

本发明还提供一种应用于空气过滤器立贴热熔胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)向反应釜中投入聚乙烯蜡，升温至160℃-200℃并搅拌，搅拌速度20-50转每分钟，至全部熔融并恒温；

(2)加入茂金属聚烯烃和无规聚烯烃，搅拌速度20-50转，至全部熔融并恒温170℃-190℃；

(3)加入熔融后的线性低密度聚乙烯，搅拌速度20-40转，待搅拌均匀后恒温170℃-190℃；

(4)加入石油树脂和抗氧化剂，降低搅拌速度10-30转。待充分搅拌均匀，导入螺杆挤出机挤出造粒。

在优选实施例中，步骤(2)中，先加入茂金属聚烯烃，待溶解后，加入无规聚烯烃。

在优选实施例中，步骤(4)中，石油树脂和抗氧化剂依次加入。

在优选实施例中，步骤(1)中，升温至170℃-190℃并搅拌。

为了对本发明的技术方案能有更进一步的了解和认识，现列举几个较佳实施例对其做进一步详细说明。

本发明实施例和对比例中所使用的原料规格如表1所示。

表1

本发明实施例和对比例的具体配方如表2所示。

表2

实施例1-3的制备方法如下：

(1)反应釜预热；

(2)向反应釜投入聚乙烯蜡，升温至180度并搅拌，搅拌速度20-50转每分钟，至全部熔融并恒温

(3)按粘度从低到高投入茂金属聚烯烃和无规聚烯烃，逐一溶解，搅拌速度20-50转，至全部熔融并恒温180度

(4)通过特种热熔设备溶解线性低密度聚乙烯，待熔融后导入反应釜，搅拌速度20-40转，待搅拌均匀后恒温180度

(5)依次加入石油树脂和抗氧化剂，降低搅拌速度10-30转。待充分搅拌均匀，导入螺杆挤出机挤出造粒。

对比例1的制备方法如下：

(1)反应釜预热；

(2)向反应釜投入聚乙烯蜡和聚丙烯蜡，升温至180度并搅拌，搅拌速度30转每分钟，至全部熔融并恒温

(3)按粘度从低到高投入茂金属聚烯烃和无规聚烯烃，逐一溶解，搅拌速度20-50转，至全部熔融并恒温180度

(4)依次加入石油树脂和抗氧化剂，降低搅拌速度10-30转。待充分搅拌均匀，导入螺杆挤出机挤出造粒。

本发明实施例1-3及对比例1提供的热熔胶相关性能通过如下方法进行检测：

(1)软化点，熔融粘度检测均依据HG/T 3698-2002EVA热熔胶粘剂的相关条款检测方法进行检测。

(2)固化时间，是指将胶融化后刮在一张纸板上，然后将另外一张纸对其进行贴合，从贴合完成开始计时，从一端进行剥离，直至有基材裁破情况出现时，即为胶已达到固化，记下的时间即为该胶的固化时间。

(3)热稳定性测试，是将胶样100g在160℃下熔化后，并在160℃的温度下保持4小时后，观察胶的颜色是否发生明显变化，如果有变化，则判定为不稳定。

(4)有害物质测试条件：基于欧洲化学品管理署截止2021年1月19日公布的供授权审议的高关注物质候选清单(根据欧盟第1907/2006号REACH法规)，对211种高关注物质(SVHC)进行筛分测试。样品中的高关注物质(SVHC)测试结果满足≤0.1％(w/w)为通过，否则为不通过。

(5)熔融粘度测试方法：热熔胶产品按照GB/T 2794-2013《胶黏剂黏度的测定单圆筒旋转黏度计法》来测定粘度，结果以厘泊(cps)记录。

(6)拉伸强度测试方法：按照GB/T 1040.1-2018《塑料拉伸性能的测定第1部分：总则》来测定拉伸强度，结果以MPa记录。

(7)立贴试验测试；将实施例1-3和对比例1制备得到热熔胶进行立贴使用，观察热熔胶在立贴使用时的效果，判断标准为：1、效果好：使用过程中热熔胶几乎不会向下溢流；2、效果一般：使用过程中热熔胶有轻微向下溢流；3、效果差：使用过程中热熔胶有明显向下溢流。

具体测试结果如表3所示。

表3

由表1的数据可以看出本实施例1-3制备得到的热熔胶产品，熔融粘度较大，产品流动性较小，能够在施胶产线上进行立贴，使用过程中热熔胶没有明显向下溢流，立贴效果较好，并且产品的软化点为120℃，不需要超高温使用，产品不易碳化。

对比例1中使用了聚丙烯蜡和聚乙烯蜡作为分散剂和调节剂，实现提高产品的熔点，该产品的熔融粘度也较高，但是该产品通过较多的蜡类来提升产品的软化点，但是在使用过程中发现，对比例2的热熔胶会导致产品的脆性较大，并且耐变色性较差。同时，该产品虽然具有比较高的熔融粘度，但在立贴使用时，热熔胶依然有明显向下溢流，立贴使用效果较差，难以实现立贴使用。

综上，发明提供的应用于空气过滤器立贴热熔胶通过线性低密度聚乙烯与茂金属催化聚丙烯的用量比例合理限定，使得线性低密度聚乙烯和其他茂金属相容性一半，实现产品不具有很好的流动性，能够实现较好立贴效果，且粘性不受影响。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。