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随着工业的快速发展及人们生活水平的提高,空气污染严重,人们对空气质量要求越来越高,高效低阻过滤材料成为新世纪的宠儿。聚丙烯(PP)熔喷非织造材料的纤维超细,具有较好的过滤性能,二氧化硅(SiO2)气凝胶比表面积大,孔隙率高,故本文利用SiO2气凝胶无机粒子对PP熔喷非织造材料进行改性,并对其结构和性能进行了分析研究,以期为高效低阻过滤产品的开发提供理论依据。通过熔融共混法制备一定质量比(1/100、2/100、3/100)的SiO2气凝胶/PP复合材料。采用扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、熔体流动速率仪和旋转流变仪分别对SiO2气凝胶/PP复合材料的表观形貌、热稳定性、结晶性能、熔体流动和流变性能方面进行了研究。研究表明,随着SiO2气凝胶含量的增加,其在基体内团聚现象严重;纯PP结晶不完善,经SiO2气凝胶改性后的切片结晶能力提高,并且随着SiO2气凝胶添加量的增多晶体结晶更完善;SiO2气凝胶改性后的切片相对纯PP热稳定性显著提高;随着SiO2气凝胶含量的增加,改性切片的熔体黏度提高,熔体流动速率减小,合理的熔喷非织造加工温度为215225℃。通过改变不同的熔喷非织造工艺,如挤出速度、网带速度、接收距离、侧风压力等制备PP熔喷非织造材料。采用扫描电镜、万能材料试验机、透气量仪及滤料试验台对该非织造材料的结构形貌、力学性能、透气性、过滤性能等性能进行分析研究。研究表明,当挤出速度为20 Hz,侧风压力为0.06 MPa,接收距离为30 cm,网带速度为7.5 Hz时,PP熔喷非织造材料的综合性能较为理想,因此,确定制备PP熔喷非织造材料的最佳工艺参数组合为:挤出速度20 Hz,侧风压力0.06 MPa,接收距离30 cm,网带速度7.5 Hz。以生产PP熔喷非织造材料的最佳工艺参数制备SiO2气凝胶添加量为1/100、2/100、3/100的SiO2气凝胶/PP熔喷非织造材料。采用扫描电镜、X射线衍射仪、万能材料试验机、透气量仪及滤料试验台对该非织造材料的结构形貌、结晶性能、晶型结构、力学性能、透气性、过滤性能等性能进行了分析研究。研究表明,添加SiO2气凝胶的熔喷非织造材料的纤维直径增大,纤维网结构疏松;改性后的熔喷材料结晶度提高,晶型较改性前并未改变;过滤效率均提高为单一PP熔喷非织造材料的1.5倍,透气率增大,但当SiO2气凝胶添加量增加时,拉伸强力和应变有所下降。