从聚丙烯到熔喷料，都有哪些过氧化物？
有机过氧化物三步降解聚丙烯
制造口罩离不开纺粘布和熔喷布，二者均为降解后的高熔指PP材料。用来做熔喷布的PP熔融指数越高，熔喷出的纤维就越细，制成的熔喷布过滤性也越好。而低分子量、窄分子量分布的PP则更易制成均匀性好的纤维。
生产口罩的S层（纺粘布）的原材料主要是熔融指数为35~40之间的高熔指PP，而生产M层（熔喷布）的则是更高熔融指数（1500）的熔喷级PP。生产这两类高熔指的PP都离不开一个关键的原料就是有机过氧化物降解剂。
由于普通PP熔融指数一般较低，在熔融状态下的流动性差，限制了其在某些领域的应用。通过加入有机过氧化物来改性聚丙烯，可以提高PP的熔融指数，降低其分子量，并且收窄PP的分子量分布，使其具有更好的流动性和更高的抽丝速率。因此，通过有机过氧化物降解改性后的PP可以广泛的应用于薄壁注塑和无纺布领域。
图1. 降解改性聚丙烯的应用领域
有机过氧化物降解PP的机理如下图所示：
第一步：有机过氧化物分解成自由基
第二步：自由基从PP分子链上的夺取氢反应
第三步：PP分子链段重排
几种过氧化物降解剂
有机过氧化物是5.2类的危险化学品，在生产、储存、运输和使用过程中都有非常严格的要求。目前在国内主要应用于PP降解的有机过氧化物屈指可数，以下介绍几种:
1二叔丁基过氧化物 (简称“DTBP”)
其主要特性如下：
● 在PP中没有获得FDA添加许可，不推荐用于食品级和卫材级制品的生产。
● 闪点只有6℃，对静电极其敏感，0.1MJ的能量足以点燃其蒸汽，在室温条件下很容易闪燃闪爆；在高于55℃环境下，即使有氮气保护，仍能闪燃闪爆。
● 导电系数极低，在流动过程中极易累计电荷。
● DTBP在2010年被欧洲化学品管理局（ECHA）归类为3级诱导基因突变物质，不可以推荐在食品接触和直接接触人体产品的领域中作为添加剂使用，存在引起生物毒性的高度风险。
22,5-二甲基-2,5-双（叔丁基过氧）己烷 (简称“101”)
俗称“双二五”，结构式如下图所示：
该降解剂是在降解PP领域应用最早的一种过氧化物，由于其适宜的活性温度范围和较高的活性氧含量，并且拥有美国的FDA许可和欧洲的BfR许可，目前仍是此领域应用较为广泛的一种降解剂。由于其分解产物中含有的挥发物含量较高，且多为刺激性气味较重的挥发物，因此所制得的高熔指PP的味道较重。尤其是用于口罩生产的熔喷料，降解剂添加量大，会给下游熔喷布的造成较大的气味问题。
33,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷 (简称“301”)
结构式如下：
与其他降解剂相比，301有着优异的安全性能和降解效率，以及极低的气味，是降解PP的优选之一。其优点如下：
● 更安全
自加速分解温度是110 ℃，闪点也高达74 ℃，能有效防止降解剂在加料过程中的分解和闪燃现象，是已知降解剂中安全性最高的一种过氧化物产品。
● 更高效
由于一个分子中含有三个过氧键，同样活性氧比例添加时，可以提供更多的自由基，从而有效的提高降解效率。
● 气味低
与“双二五”相比，其分解产生的会发物只有其他产品的十分之一，而且挥发物的种类以低气味的酯类为主，不含刺激性气味的挥发物，因此能大大降低产品的气味，有助于开发对气味要求比较严格的高端市场，增加产品的附加值。另外，较低的挥发物，也能降低降解PP产品在储存和运输中的风险，从而有效的提高安全性。
虽然DTBP已经不再被推荐作为降解剂用于改性PP，但目前国内仍有部分厂家采用DTBP作为降解剂来生产高熔指PP，导致生产过程中和后续使用领域存在较多的安全风险，所得制品也存在较为严重的气味问题，在出口国际市场时也存在较高的被拒收或无法通过检测的风险。
全球性的疫情产生了史无前例的需求和对供应链的挑战，选用合适的降解剂生产口罩原料是符合大多数厂商和广大人民群众健康利益的，向医疗卫生行业和其他社会的重要领域供应这些重要化学产品也是全体化工从业者的共同社会责任。
诚邀您加入，复合材料行业通讯录
复合材料（碳纤维布、方格布等）
改性塑料（PC、PC/ABS等合金）
助剂（脱模、固化、促进、清洗）
进行业微信群：加小编 zsl-xcl
长按二维码，关注我们