一种应用于家用过滤器轻量热熔胶及其制备方法与流程

1.本发明属于热熔胶技术领域，具体涉及一种应用于家用过滤器轻量热熔胶及其制备方法。


背景技术：

2.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。
3.目前空气过滤器所用的热熔胶还是以eva(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)为主，eve型的热熔胶主要存在这几个问题：1、热稳定性差，在加热使用过程中，eva热熔胶会分解出一些低分子物质，其具有一定的气味，最终严重影响空气过滤器的品质；2、在加热分解的过程中，还导致严重的颜色变化，从而影响空气过滤器的外观；3、耐低温性能差，严重的低温会导致eva发脆，或是粘结强度迅速下降；4、粘结强度相对一般，在某些场合无法满足使用要求。
4.现有技术中也有取代eve型的热熔胶开发的热熔胶，例如专利公开号为cn106497454a，公开了一种空气过滤器用聚烯烃热熔胶，包括如下质量份的各组分：茂金属催化聚乙烯30份～60份；氢化石油树脂20份～50份；费托蜡5份～30份；聚乙烯蜡0.1份～10份；抗氧化剂0.1份～2份。该热熔胶是依靠费托蜡的高结晶度来提升产品的耐高温性，但是其费托蜡的加入会使得热熔胶产品的脆性差，并且在空气过滤器制备时，需要用到的热熔胶较多，不能够较好的降低热熔胶的使用成本。
5.现有技术中为了降低成本，主要采用在热熔胶使用时通入氮气进行发泡，但是大多数空气过滤器用热熔胶的溶泡性较低，难以实现较好的发泡，并不能够较好的降低热熔胶的使用成本。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明提供一种节省使用成本的应用于家用过滤器轻量热熔胶及其制备方法。
7.本发明提供一种应用于家用过滤器轻量热熔胶，按重量份计，由如下成分组成：高
温聚乙烯蜡3
‑
20份、空气微珠3
‑
20份、茂金属催化聚丙烯15
‑
40份、无规聚烯烃5
‑
25份、石油树脂20
‑
50份、抗氧剂0.1
‑
3份。
8.优选地，所述高温聚乙烯蜡5
‑
15份、空气微珠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。
9.优选地，所述高温聚乙烯蜡6
‑
13份、空气微珠6
‑
13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
‑
42份、抗氧剂0.3
‑
1份。
10.优选地，所述空气微珠为中空的圆球粉末状材料，所述空气微珠的平均粒径为0.1
‑
100um。
11.优选地，所述空气微珠的密度小于1g/cm3。
12.优选地，所述空气微珠的密度为0.1
‑
0.5g/cm3。
13.本发明还提供一种应用于家用过滤器轻量热熔胶的制备方法，包括如下步骤：
14.(1)向反应釜投入聚乙烯蜡，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；
15.(2)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170℃
‑
190℃；
16.(3)加入熔融后的线性聚丙烯，搅拌速度20
‑
40转，待搅拌均匀后恒温170℃
‑
190℃；
17.(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。
18.优选地，所述步骤(2)中，先加入茂金属聚烯烃，待溶解后，加入无规聚烯烃。
19.优选地，所述步骤(4)中，石油树脂和抗氧化剂依次加入。
20.优选地，所述步骤(1)中，升温至170℃
‑
190℃并搅拌。
21.本发明提供的家用过滤器轻量热熔胶能够降低热熔胶的使用成本。
具体实施方式
22.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。
23.本发明实施例提供一种应用于家用过滤器轻量热熔胶，按重量份计，由如下成分组成：高温聚乙烯蜡3
‑
20份、空气微珠3
‑
20份、茂金属催化聚丙烯15
‑
40份、无规聚烯烃5
‑
25份、石油树脂20
‑
50份、抗氧剂0.1
‑
3份。
24.本实施例提供的应用于家用过滤器轻量热熔胶，通过空气微珠降低热熔胶密度，达到降低热熔胶成本和能耗，使产品在家用过滤器上能实现低成本，低voc。产品软化点在130度。
25.本实施例提供的应用于家用过滤器轻量热熔胶，通过聚乙烯蜡作为粘度和开放时间调节剂，流动性和分散性好，空气微珠提供更好的低密度和减少体积，聚丙烯具备良好和柔韧性和耐低温，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。
26.本实施例提供的应用于家用过滤器轻量热熔胶，能够较好的降低热熔胶的使用成
本，节省能耗。
27.在优选实施例中，所述高温聚乙烯蜡5
‑
15份、空气微珠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。
28.在优选实施例中，所述高温聚乙烯蜡6
‑
13份、空气微珠6
‑
13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
‑
42份、抗氧剂0.3
‑
1份。
29.在优选实施例中，空气微珠为中空的圆球粉末状材料，空气微珠的平均粒径为0.1
‑
100um。
30.在优选实施例中，空气微珠的密度小于1g/cm3。
31.在进一步优选实施例中，空气微珠的密度为0.1
‑
0.5g/cm3。更进一步优选实施例中，空气微珠的密度为0.1
‑
0.3g/cm3。
32.在优选实施例中，空气微珠的主要成分为sio2和/或al2o3。
33.在优选实施例中，所述石油树脂为石油树脂c5、石油树脂c9中的一种或多种。
34.在优选实施例中，所述无规聚烯烃的分子量为20000
‑
100000。
35.在优选实施例中，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。
36.本发明实施例还提供一种应用于家用过滤器轻量热熔胶的制备方法，包括如下步骤：
37.(1)向反应釜投入聚乙烯蜡，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；
38.(2)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170℃
‑
190℃；
39.(3)加入熔融后的线性聚丙烯，搅拌速度20
‑
40转，待搅拌均匀后恒温170℃
‑
190℃；
40.(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。
41.在优选实施例中，所述步骤(2)中，先加入茂金属聚烯烃，待溶解后，加入无规聚烯烃。
42.在优选实施例中，所述步骤(4)中，石油树脂和抗氧化剂依次加入。
43.在优选实施例中，所述步骤(1)中，升温至170℃
‑
190℃并搅拌。
44.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。
45.本发明实施例中所使用的原料规格如表1所示。
46.表1
[0047][0048]
本发明实施例和对比例的具体配方如表2所示。
[0049]
表2
[0050][0051]
实施例1
‑
3的制备方法如下：
[0052]
1、反应釜预热；
[0053]
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；
[0054]
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；
[0055]
4、按比例加入空气微珠，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。空气微珠的密度约为0.2g/cm3；
[0056]
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。
[0057]
对比例1的制备方法为：
[0058]
(1)反应釜预热；
[0059]
(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；
[0060]
(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；
[0061]
(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。
[0062]
性能测定：
[0063]
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：
[0064]
(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。
[0065]
(2)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。
[0066]
(3)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。
[0067]
(4)低温粘结强度测试方法，在在客户的空气过滤器全自动生成线上，用热熔胶产品做成空气过滤器成品，室温放置24h后，放入
‑
20℃的冷柜中保持24h，然后立刻根据gb/t2790胶粘剂t剥离强度试验方法的相关条款进行检测。
[0068]
(5)常温粘接强度测试步骤，将上述实施例中的产品，在空气过滤器全自动生成线上，用热熔胶产品做成空气过滤器成品，室温放置24h后，根据gb/t2790胶粘剂t剥离强度试验方法的相关条款进行检测。
[0069]
(6)拉伸强度按gb/t528
‑
2009标准进行测定。
[0070]
(7)热熔胶密度测试：按国家标准gb/t 1033.1
‑
2008方法进行测试。
[0071]
具体测试结果如表3所示。
[0072]
表3
[0073][0074]
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低温粘接强度较好，产品抗拉强度较好，具有较好的柔韧性。说明本实施例中通过空气微珠降低热熔胶密度，达到降低热熔胶成本和能耗，还能够实现较好的低温粘接强度和较好的抗拉强度。
[0075]
对比例1中的热熔胶含有较多的蜡类材料，其产品脆性大，抗拉强度较差，低温粘接强度也较差，并且密度相对较高，无法达到作为空气过滤器应用的轻量热熔胶。
[0076]
综上，说明本发明提供的应用于家用过滤器轻量热熔胶的配方合理，能够较好的降低热熔胶的密度，减少热熔胶的使用量，极大的减少成本和能耗。
[0077]
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。