CuO/聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物復(fù)合熔噴非織造材料的制備及其吸油性能

趙家明， 孫 輝， 于 斌， 楊瀟東

(1. 浙江理工大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院(國際絲綢學(xué)院)， 浙江 杭州 310018；2. 產(chǎn)業(yè)用紡織材料制備技術(shù)浙江省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 浙江 杭州 310018)

近年來，隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活對(duì)各類油品的需求程度越來越高，油類造成的污染問題也日趨明顯，海上漏油、工業(yè)和生活污油的排放等已嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境和人類健康，因此，找到高效、快捷、綠色的處理方法迫在眉睫[1]。目前，油污染處理的方法主要有溢油吸附法、物理機(jī)械回收法、化學(xué)分散法、生物降解法和燃燒法等[2]。在這些方法中，溢油吸附法簡便經(jīng)濟(jì)，已被大量應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。目前，溢油吸附材料主要有秸稈、稻草、洋麻、羊毛纖維等天然有機(jī)吸附材料，和二氧化硅、沸石、粘土等天然無機(jī)吸油材料，以及高吸油樹脂、吸油纖維和聚氨酯海綿等化學(xué)合成吸油材料。

熔噴非織造材料由于比表面積大、可重復(fù)利用和吸油速度快、吸油率高的特點(diǎn)受到研究者們廣泛關(guān)注[3]。Zhao等[4]用聚丙烯(PP)和聚(甲基丙烯酸丁酯-co-甲基丙烯酸甲酯)為原料制備熔噴非織造材料，具有良好的疏水性和親油性，對(duì)柴油、甲苯、二甲苯的吸收率可提高至7～10 g/g。Baig等[5]用光化學(xué)法將聚苯乙烯聚合在聚丙烯纖維上，再放入十八烷基三氯硅烷溶液中浸涂處理，親水角可由(129±4)°提升至(161±2)°，當(dāng)作為吸油劑使用時(shí)，對(duì)油和非極性有機(jī)液體的吸收率在1 185%～1 535% 之間。Lee等[6]采用針刺工藝將聚丙烯短纖維和木棉進(jìn)行混紡，制備不同質(zhì)量比的非織造材料，當(dāng)聚丙烯與木棉混紡比為50/50時(shí)，非織造材料的吸油能力最好，對(duì)煤油和大豆油的吸油量為21.09和27.01 g/g， 是商業(yè)聚丙烯吸油墊的1.5～2倍。 然而，由于熔噴聚丙烯非織造布強(qiáng)力較低，在實(shí)際使用過程中易發(fā)生破損，且單一PP組分的熔噴材料用于吸油，其效率偏低。

本文將不同比例的彈性體乙烯-辛烯共聚物(POE)與PP共混后制備熔噴非織造材料，研究不同PP和POE質(zhì)量比的熔噴非織造材料對(duì)油泄露污染中最常見的硅油和機(jī)油的吸油效率的影響。為進(jìn)一步提高PP/POE熔噴非織造材料的吸油效率，選用納米氧化銅(CuO)對(duì)PP/POE共混熔噴非織造材料進(jìn)行表面改性，對(duì)制得的復(fù)合熔噴非織造材料進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)分析，并進(jìn)行吸油性能測(cè)試，以期為制備高效經(jīng)濟(jì)的吸油材料提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器

材料：聚丙烯(密度為0.918 g/cm3，熔體流動(dòng)指數(shù)為1 200 g/(10 min))、乙烯-辛烯共聚物(密度為0.902 g/cm3，熔體流動(dòng)指數(shù)為1.0 g/(10 min))、納米氧化銅(球形CuO, 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%，粒徑為100～200 nm)、軟脂酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99%，密度為0.852 g/mL， 熔點(diǎn)為61～62.5 ℃)、硅油(黏度為(100±8) mPa·s， 相對(duì)密度為0.950～0.960 g/mL)， 上海麥克林生化科技有限公司；無水乙醇(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.7%)，杭州高晶精細(xì)化工有限公司；機(jī)油(黏度為52.75 mPa·s，密度為0.855 g/mL)， 埃克森美孚(中國)投資有限公司。

儀器：Ultra55型熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM，德國蔡司光學(xué)儀器有限公司)；DSC8000型差示掃描量熱儀(DSC，美國Perkin Elmer公司)；D8 Discover 型高分辨X射線衍射儀(XRD,德國布魯克AXS有限公司)；CFP-1500A型毛細(xì)流動(dòng)法孔徑測(cè)定儀(美國PMI公司)；JY-82B型視頻接觸角測(cè)定儀(承德鼎盛試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)設(shè)備有限公司)；DZF-6050型真空箱(上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司)；HTP-312型電子天平(上海花潮電器有限公司)；YG026 D型電子強(qiáng)力機(jī)(溫州方圓儀器有限公司)；SHJ-20型同向雙螺桿擠出機(jī)(南京杰恩特機(jī)電有限公司)；微型熔噴試驗(yàn)機(jī)(嘉興隆曼測(cè)控技術(shù)有限公司)；3699S3164萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)(美國Instron公司)。

1.2 試樣的制備

1.2.1 PP/POE共混熔噴非織造材料的制備

按照熔噴非織造材料質(zhì)量配比(見表1)，采用同向雙螺桿擠出機(jī)將干燥后的PP與POE共混后，再加入至微型熔噴實(shí)驗(yàn)機(jī)中制備PP/POE共混熔噴非織造材料，工藝參數(shù)設(shè)置如表2所示。

表1 熔噴非織造材料組成配比表

表2 熔噴工藝參數(shù)

1.2.2 納米CuO改性PP/POE熔噴非織造材料制備

將1.2.1節(jié)制備的PP/POE共混熔噴非織造材料裁剪成3 cm×3 cm。稱量0.1 g納米CuO粉末倒入裝有100 mL無水乙醇的燒杯中用超聲波分散30 min， 制備得到納米CuO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.125%的溶液；然后將裁剪好的PP/POE共混熔噴非織造材料放入納米CuO溶液中繼續(xù)用超聲波分散30 min[7]； 最后取出將熔噴非織造材料放入60 ℃的真空干燥箱中干燥15 min，然后升溫至80 ℃繼續(xù)干燥5 min，得到表面負(fù)載納米CuO的PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料。

稱量2.56 g軟脂酸倒入裝有100 mL無水乙醇的燒杯中用超聲波溶解，然后將干燥好的表面負(fù)載納米CuO的PP/POE共混熔噴非織造材料放入溶液中反應(yīng)10 min，取出熔噴非織造材料并用無水乙醇清洗干凈未反應(yīng)的軟脂酸；最后在60 ℃的真空干燥箱中烘干得到CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料,對(duì)應(yīng)得到表2中5#～7#樣品。

1.3 測(cè)試與表征

1.3.1 表面形貌觀察及纖維直徑測(cè)試

采用熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察熔噴非織造材料表面纖維形貌，并觀察納米CuO在纖維表面的負(fù)載情況。掃描電壓為3 kV，工作距離為8.5 mm。

采用Image J軟件在掃描電鏡照片中隨機(jī)選取100根纖維測(cè)量直徑，取平均值并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方差。

1.3.2 表面元素測(cè)試

采用熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡中X射線能譜儀對(duì)負(fù)載納米CuO的熔噴非織造材料表面進(jìn)行元素分析，觀察納米CuO的負(fù)載情況。

1.3.3 復(fù)合熔噴非織造材料孔徑測(cè)試

采用毛細(xì)流動(dòng)法孔徑測(cè)定儀測(cè)試熔噴非織造材料的孔徑。將樣品裁剪成直徑為25 mm的圓形，測(cè)試壓力為0～0.006 2 MPa。

1.3.4 結(jié)晶結(jié)構(gòu)測(cè)試

采用高分辨X射線衍射儀測(cè)試樣品的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，測(cè)試電壓為40 kV,電流為40 mA,掃描范圍為5°～50°，掃描速度為5 (°)/min。用MDI Jade 6軟件對(duì)XRD圖譜進(jìn)行分峰擬合后，計(jì)算各樣品中PP的結(jié)晶度。

1.3.5 熱性能測(cè)試

采用差示掃描量熱儀測(cè)試樣品的熔融和結(jié)晶等熱性能。取5 mg樣品，在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下，從室溫以20 ℃/min的升溫速率升溫至220 ℃，停留3 min消除熱歷史，然后再以10 ℃/min的速度降至25 ℃得到第1次降溫曲線；最后再以10 ℃/min的速度升溫至220 ℃，得到樣品的第2次升溫曲線[8]。結(jié)晶度的計(jì)算公式[9]為

1.3.6 水接觸角測(cè)試

采用視頻接觸角測(cè)定儀測(cè)量非織造材料樣品的水接觸角。

1.3.7 吸油性能測(cè)試

常用的日化用品中經(jīng)常含有大量的硅油，這些硅油會(huì)隨著生活污水排出，工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水中經(jīng)常含機(jī)油；因此，本文在吸油性能測(cè)試中，選用硅油和機(jī)油作為材料的吸油率研究對(duì)象。

將制備好的熔噴非織造材料剪成3 cm×3 cm的正方形，用電子天平稱量吸油前樣品的質(zhì)量m0(g)。在燒杯中倒入適量硅油或者機(jī)油，將非織造材料放入油中完全浸入5 min充分吸油后，利用吊角法用夾子夾住非織造材料的一角，在鐵架臺(tái)上固定讓油滴自然下落120 min,然后測(cè)量吸油后樣品的質(zhì)量mn(g)。記錄質(zhì)量后再次將非織造材料放入油中重復(fù)操作8次，探究非織造材料的循環(huán)使用效率。樣品吸油率計(jì)算公式[10]為

為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，每個(gè)樣品均取3塊進(jìn)行吸油性能測(cè)試，結(jié)果取平均值。

1.3.8 拉伸強(qiáng)力測(cè)試

采用萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)測(cè)試樣品的拉伸強(qiáng)力和斷裂伸長率[11]。將熔噴非織造材料裁剪成寬度為(30±0.5)mm， 長度滿足夾持距離20 mm的樣品。實(shí)驗(yàn)拉伸速度為(100±10) mm/min，預(yù)加張力為2 N。每種樣品測(cè)量5次取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 表面形貌分析

圖1示出純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的掃描電鏡照片。可以看出，純PP(1#)和PP/POE共混熔噴非織造材料(2#～4#)纖維網(wǎng)中的纖維之間通過自身熱黏合加固成網(wǎng)，纖維隨機(jī)排列，表面光滑，直徑略有差異。當(dāng)表面負(fù)載CuO后，可以看到直徑約為100 nm的球形納米CuO顆粒均勻地負(fù)載在PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料(5#～7#) 的纖維表面，使纖維表面粗糙度增加。

圖1 純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的掃描電鏡照片

2.2 元素分析

對(duì)CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料進(jìn)行EDS測(cè)試，得到樣品中所含元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如表3所示。可以看出，相比于PP/POE熔噴非織造材料，CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料中除含有C和O元素外，還含有Cu元素，說明納米CuO成功負(fù)載到PP/POE共混熔噴非織造材料表面。

表3 CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料元素分析表

2.3 孔徑和纖維直徑分析

圖2示出PP/POE熔噴非織造材料的孔徑分布和平均孔徑，相關(guān)數(shù)據(jù)列于表4中。

表4 純PP和PP/POE熔噴非織造材料平均直徑

從表4可看出，加入POE后，與純PP熔噴非織造材料相比，PP/POE熔噴非織造材料中纖維平均直徑明顯下降。在熔噴聚丙烯纖維成形過程中,模頭擠出的熔體受兩側(cè)高速熱氣流噴射,沿著氣流方向運(yùn)動(dòng),同時(shí)克服周圍及自身阻力被拉長細(xì)化。相比于純PP熔噴材料，POE彈性體的加入增大了PP基體的黏彈性[12]，使得PP/POE共混物在熔噴過程中，熔體細(xì)流隨著高熱氣流的噴射更易被拉長細(xì)化，導(dǎo)致PP/POE共混熔噴非織造材料的纖維直徑減小。

從圖2(a)～(d)可看出，加入POE后各樣品的平均孔徑和孔徑分布均小于純PP熔噴非織造材料。這主要是因?yàn)镻P/POE復(fù)合熔噴非織造材料纖維網(wǎng)中纖維的平均直徑減小，纖維變得更細(xì)，導(dǎo)致纖維的孔徑及分布也相應(yīng)減小。

2.4 結(jié)晶結(jié)構(gòu)分析

圖3示出純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的XRD圖譜，結(jié)晶度計(jì)算結(jié)果列于表5中。由圖3可以看出，1#～7#樣品的XRD譜圖中均有4個(gè)特征衍射峰，分別在2θ為14.0°、16.8°、18.5°和21.6°處，對(duì)應(yīng)于PP熔融結(jié)晶時(shí)形成α晶型的(110)、(040)、(130)和(131)晶面衍射峰[14]。2#～4#PP/POE非織造材料在2θ為21.1°處有微小的衍射峰，對(duì)應(yīng)PP的β晶型的(301)晶面[14]，表明POE的加入使PP的晶型有所變化。

表5 純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的熱性能參數(shù)

圖3 純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的XRD圖譜

當(dāng)加入納米CuO改性后，5#～7#CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料在2θ為35.7°和38.9°處出現(xiàn)2個(gè)小的衍射峰，分別對(duì)應(yīng)CuO的(111)和(111)晶面[16]，這也證明納米CuO負(fù)載在PP/POE共混熔噴非織造材料纖維的表面上，與SEM和EDS分析結(jié)論一致。另外還可以看出，5#～7#CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料在2θ為21.1°處出現(xiàn)了比PP/POE熔噴材料增強(qiáng)的PP的β晶型(301)晶面衍射峰，表明納米CuO等納米無機(jī)粒子對(duì)PP中β晶型的形成有一定的誘導(dǎo)作用。

從表5中XRD所測(cè)PP結(jié)晶度數(shù)據(jù)可以看出，加入POE后，PP/POE熔噴非織造材料的結(jié)晶度有所升高，但當(dāng)POE的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到20%時(shí)，PP/POE熔噴非織造材料的結(jié)晶度下降。這說明當(dāng)POE質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí)，在PP/POE共混熔噴非織造材料中為球晶的生長提供了更多生長點(diǎn)，也就是晶核，POE的加入對(duì)PP有異相成核作用[17]。而加入高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的POE后，阻礙了PP分子鏈段的擴(kuò)散和排入晶格，在一定程度上破壞了PP的球晶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)晶度下降[18]。進(jìn)一步地，負(fù)載納米CuO后，CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料的結(jié)晶度均有所下降，這可能是由于處理過程中部分軟脂酸滲入到PP中，稀釋了PP大分子鏈，破壞了PP球晶的規(guī)整性使結(jié)晶度下降。

2.5 熱性能分析

圖4示出純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的DSC第2次升溫曲線和第1次降溫曲線，相關(guān)熱性能參數(shù)見表5。

圖4 純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的第2次升溫曲線和第1次降溫曲線

由圖4(a)可知，1#純PP熔噴非織造材料的DSC曲線上出現(xiàn)了1個(gè)代表PP熔融行為的大的主熔融峰(156 ℃)和1個(gè)小的熔融峰(163 ℃)。小熔融峰的出現(xiàn)主要是因?yàn)镻P熔噴非織造材料中原有的結(jié)構(gòu)不完善的結(jié)晶結(jié)構(gòu)在2次加熱過程中重結(jié)晶，生成了更完整的晶體，這類晶體在熔融過程中有更高的熔融溫度[19]。加入POE后各樣品的熔融峰只有1個(gè)，在158～159 ℃之間。由文獻(xiàn)[18]可知，POE對(duì)PP中β晶型有異相誘導(dǎo)作用，而β晶型結(jié)構(gòu)較為疏松，因此，熔融溫度較低；另一方面，由于POE是彈性體，根據(jù)共混法則彈性體的加入一般會(huì)使共混物的熔融溫度下降[20]。由于上述2個(gè)原因，使得相對(duì)于純PP熔噴非織造材料，PP/POE熔噴非織造材料在163 ℃處的小熔融峰消失，只有1個(gè)在158 ～159 ℃的熔融峰[21]。

負(fù)載納米CuO后，相比于PP/POE共混熔噴非織造材料，CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料各樣品的熔融溫度略有降低。這是由于納米CuO等納米無機(jī)粒子[20]也對(duì)PP中β晶型有一定的誘導(dǎo)作用。此外，由表5中DSC方法計(jì)算得到的結(jié)晶度可知，加入POE后，PP/POE共混熔噴非織造材料的結(jié)晶度增加，而負(fù)載CuO后又有所下降，其變化趨勢(shì)和XRD測(cè)試中所得結(jié)論基本一致。

2.6 水接觸角分析

表6示出純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的水接觸角。可以看出，相對(duì)于純PP熔噴非織造材料，PP/POE熔噴非織造材料的水接觸角有所增加，其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的POE后，材料的水接觸角增加至146.0°。負(fù)載納米CuO后，CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料的水接觸角略有下降，可能由于軟脂酸本身具有的親水長鏈?zhǔn)沟糜H水性有所提高，故導(dǎo)致水接觸角略有下降。

表6 純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的水接觸角

2.7 吸油性能及機(jī)制分析

對(duì)純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料進(jìn)行機(jī)油和硅油的吸油測(cè)試，結(jié)果如圖5所示。

圖5 純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料對(duì)硅油和機(jī)油的重復(fù)吸油曲線

由圖5可以看出，在對(duì)硅油和機(jī)油的吸油測(cè)試中，3#和4#樣品吸油率比純PP樣品要高，其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的POE后，PP/POE共混熔噴非織造材料對(duì)硅油吸油率提高最大，為22.1%，吸油量可達(dá)9.11 g/g；而加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的POE后，PP/POE共混熔噴非織造材料對(duì)機(jī)油吸油率提高最大，為21.9%，吸油量可達(dá)9.00 g/g。

在表面負(fù)載納米CuO后，5#～7#樣品的吸油率均高于純PP熔噴非織造材料的吸油率，與PP/POE共混熔噴非織造材料相比，也均有不同程度的提高，其中：7#樣品對(duì)機(jī)油的吸油量最高，可達(dá)9.22 g/g；6#樣品對(duì)硅油的吸油量最高，可達(dá)9.42 g/g。關(guān)于CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料的吸油機(jī)制如圖6所示。

圖6 CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料的吸油機(jī)制

PP纖維表面的納米CuO顆粒具有較高的表面能，將納米CuO用超聲波分散到PP/POE共混熔噴非織造材料的纖維表面后，具有較大比表面積的納米CuO顆粒會(huì)通過物理吸附方式負(fù)載在同樣具有較大比表面積的PP熔噴纖維表面，顆粒之間發(fā)生團(tuán)聚，產(chǎn)生類似于微小峰谷的結(jié)構(gòu)，增加了纖維表面的粗糙度[22]。粗糙結(jié)構(gòu)具有放大潤濕性的作用，使疏水表面更加疏水[23]。文獻(xiàn)[23]也有報(bào)道，在疏水表面構(gòu)建微納層粗糙結(jié)構(gòu)是制備超疏水超親油材料的有效方法。

本文實(shí)驗(yàn)制備時(shí)加入軟脂酸處理后，一方面，軟脂酸結(jié)構(gòu)中的長碳鏈賦予材料良好的疏水親油性能，可進(jìn)一步增加熔噴纖維表面的吸油性[24]；另一方面，長碳鏈也會(huì)吸附在納米CuO的表面，使納米CuO顆粒表面生成1層與PP分子鏈結(jié)構(gòu)相似的長碳鏈，根據(jù)相似相容的原理，長碳鏈之間發(fā)生相互纏繞，使得納米CuO牢固的附著在纖維表面，將纖維表面的粗糙形態(tài)固定下來。

2.8 力學(xué)性能分析

純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖7所示，相關(guān)數(shù)據(jù)列于表7中。可以看出，相比于純PP熔噴非織造材料，加入POE后，PP/POE共混熔噴非織造材料的斷裂強(qiáng)力出現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的POE后，PP/POE共混熔噴非織造材料的斷裂強(qiáng)力最高。這是因?yàn)樯倭康腜OE可起到拉伸應(yīng)力傳遞的作用，改善PP的拉伸性能；當(dāng)POE質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加時(shí)，POE本身較差的力學(xué)強(qiáng)度大大減弱了PP基體的拉伸強(qiáng)度，使得非織造材料斷裂強(qiáng)力開始下降，這與文獻(xiàn)[25]的研究相符。另外，材料的結(jié)晶度也會(huì)影響其斷裂強(qiáng)力，從XRD和DSC結(jié)果可以看出，POE的加入使共混物中PP的結(jié)晶度增加，一般來說結(jié)晶性聚合物的結(jié)晶度增加，其拉伸強(qiáng)力也會(huì)增加[26]。另一方面，POE的加入會(huì)使PP/POE共混熔噴非織造材料的纖維孔徑下降，纖網(wǎng)中纖維的黏結(jié)點(diǎn)增加，也會(huì)提高材料的力學(xué)性能。

圖7 純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

表7 純PP、PP/POE和CuO/PP/POE熔噴非織造材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)

表7中顯示，PP/POE共混熔噴非織造材料的斷裂伸長率也隨著POE的加入有所增加。這主要是因?yàn)镻OE本身是一種彈性體，可起到增加材料韌性的作用[27]。文獻(xiàn)[28]中報(bào)道，POE在基體PP中的添加量在10%～40%的范圍內(nèi)，具有增強(qiáng)和增韌PP的雙重功能，與本文結(jié)論具有一致性。當(dāng)負(fù)載納米CuO后，CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料的斷裂強(qiáng)力繼續(xù)增加后略有下降，而斷裂伸長率呈下降趨勢(shì)，說明CuO無機(jī)納米粒子對(duì)材料具有增強(qiáng)作用[29]，但使材料的韌性降低。

3 結(jié) 論

1)與純聚丙烯(PP)熔噴非織造材料相比，乙烯-辛烯共聚物(POE)的加入使PP/POE熔噴非織造材料的纖維直徑和孔徑均有下降，而斷裂強(qiáng)力均有不同程度的提高,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%和20%的POE可提高PP/POE共混熔噴非織造材料對(duì)硅油和機(jī)油的吸收率。

2)負(fù)載納米CuO后，其可均勻地負(fù)載在PP/POE熔噴非織造材料表面，使纖維表面粗糙度增加。相較于PP/POE熔噴非織造材料，CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料的水接觸角略有下降，CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料對(duì)機(jī)油和硅油的吸收率有不同程度的提高，對(duì)硅油和機(jī)油的吸油量最高可達(dá)9.42和9.22 g/g。

3)相比于PP/POE共混熔噴非織造材料，CuO/PP/POE復(fù)合熔噴非織造材料斷裂強(qiáng)力升高，但斷裂伸長率呈下降趨勢(shì)。