一種抗靜電改性pbt纖維的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及纖維，具體涉及一種抗靜電改性PBT纖維，由包含以下質(zhì)量份的組分制成：對苯二甲酸45?50份、丁二醇34?43份、催化劑0.5?1份、改性石墨烯8?12份、納米金屬化合物3?8份、抗氧劑1010 0.1?0.5份、穩(wěn)定劑0.3?0.8份。本發(fā)明制備的纖維具有高效持久的抗靜電性、無毒、較好的耐熱性和耐洗滌性、性能穩(wěn)定，可以適用于多種應(yīng)用領(lǐng)域；本發(fā)明制備方法簡單，易操作，易控制，成本低，環(huán)保，適合批量化化生產(chǎn)。
【專利說明】
一種抗靜電改性PBT纖維
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及纖維，具體涉及一種抗靜電改性PBT纖維。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酯纖維具有強度高、彈性好、抗皺性強、耐磨性佳以及優(yōu)異的耐熱性等特點。因 此，無論在民用和工業(yè)上應(yīng)用廣泛，是一種較為理想的紡織材料。聚酯纖維目前是合成纖維 中產(chǎn)量最大、用途最廣的品種，由于其良好的機械性能和拉伸性能，被廣泛的應(yīng)用在服飾、 產(chǎn)業(yè)、嘉通運輸、裝飾材料等領(lǐng)域。但是，隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，在某些特殊領(lǐng)域的使用場 合，比如軍事、航空、交通運輸、娛樂場所、醫(yī)院等的裝飾材料、消防設(shè)施等，則需要達(dá)到一定 的抗靜電要求。靜電危害往往造成重大損失和災(zāi)難，當(dāng)聚集的靜電高于500V時，會因放點產(chǎn) 生火花，引起火災(zāi)，高于8000V時則會產(chǎn)生電擊現(xiàn)象。靜電引起的危害限制了聚酯纖維的應(yīng) 用領(lǐng)域。一般的抗靜電纖維的技術(shù)方法有三種:第一種在纖維或者織物表面覆蓋抗靜電處 理劑;第二是在聚酯內(nèi)部添加表面活性劑類抗靜電劑;第三是通過在聚酯內(nèi)部添加導(dǎo)電物 質(zhì)。
[0003] 自從石墨烯2004年被發(fā)現(xiàn)以來，其作為一種新型碳材料立即引起了科學(xué)界的極大 關(guān)注。石墨烯具有獨特的二維納米結(jié)構(gòu)，其電子傳輸速率高、導(dǎo)電性能優(yōu)越、熱導(dǎo)率高，是已 知的機械強度最高的物質(zhì)且具備化學(xué)性能穩(wěn)定透光性好等優(yōu)點。石墨烯在鋰離子電池、超 級電容器、功能復(fù)合材料、傳感器、生物醫(yī)藥、透明導(dǎo)電薄膜、微電子器件等領(lǐng)域具有非常廣 泛的應(yīng)用前景。在聚合物中添加少量的石墨烯便可將聚合物的力學(xué)性能提高許多。另外，相 比傳統(tǒng)抗靜電復(fù)合材料填料，石墨烯在較低的含量下便可獲得抗靜電效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種抗靜電改性PBT纖維。
[0005] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 一種抗靜電改性PBT纖維，由包含以下質(zhì)量份的組分制成：
[0007] 對苯二甲酸45-50份、丁二醇34-43份、催化劑0.5-1份、改性石墨烯8-12份、納米金 屬化合物3-8份、抗氧劑1010 0.1 -0.5份、穩(wěn)定劑0.3-0.8份。
[0008] 具體地，所述的催化劑為鈦酸四乙酯、鈦酸四正丙酯、鈦酸四正丁酯中的一種或幾 種。
[0009] 具體地，所述的改性石墨烯的按如下方法制備：1)石墨烯硫化:將石墨烯浸入濃硫 酸中，在溫度為140-150°C下加熱10-12h，取出用蒸餾水過濾洗滌3-6次得硫化石墨烯；（2) 將硫化石墨烯溶于無水乙醇溶劑中，硫化石墨烯無水乙醇中的濃度為3-5%，乙醇溶劑pH控 制為8.5-9，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550，在溫度為35-45°C下進行反應(yīng)3-5h; (3)反應(yīng)完成后 進行離心分離，對固體進行真空干燥制備改性石墨烯。
[0010] 具體地，所述的納米金屬氧化物為氧化鋅和氧化鋯按質(zhì)量比（1-3):1組成，粒徑為 50-100nm〇
[0011] 具體地，所述的穩(wěn)定劑為亞磷酸三苯酯、亞磷酸三甲酯、亞磷酸三葵酯中的一種或 幾種。
[0012] 本發(fā)明的有益效果：
[0013] (1)本發(fā)明添加的改性石墨烯具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，能夠有效降低纖維表面的電阻 率，與金屬化合物中氧化鋅的電子屏蔽效應(yīng)具有較好的協(xié)同作用，使得纖維的抗靜電性高 效，持久;并且石墨烯的加入還可以改善纖維的力學(xué)強度。
[0014] (2)本發(fā)明制備的纖維無毒、較好的耐熱性和耐洗滌性、性能穩(wěn)定，可以適用于多 種應(yīng)用領(lǐng)域。
[0015] (3)本發(fā)明制備方法簡單，易操作，易控制，成本低，環(huán)保，適合批量化化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0016] 現(xiàn)在結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
[0017] 實施例！
[0018] 一種抗靜電改性PBT纖維，由包含以下質(zhì)量份的組分制成：
[0019] 對苯二甲酸45份、丁二醇43份、鈦酸四乙酯0.5份、改性石墨烯8份、粒徑為50-100nm的氧化鋅和氧化錯按質(zhì)量比1:1組成的納米金屬化合物3份、抗氧劑1010 0.1份、亞磷 酸三苯酯0.4份。
[0020] 其中，改性石墨烯的按如下方法制備：1)石墨烯硫化:將石墨烯浸入濃硫酸中，在 溫度為140-150 °C下加熱10-12h，取出用蒸餾水過濾洗滌3-6次得硫化石墨烯；（2)將硫化石 墨烯溶于無水乙醇溶劑中，硫化石墨烯無水乙醇中的濃度為3~5%，乙醇溶劑pH控制為 8.5，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550，在溫度為35-45°C下進行反應(yīng)3-5h; (3)反應(yīng)完成后進行離 心分離，對固體進行真空干燥制備改性石墨烯。
[0021 ] -種抗靜電改性PBT纖維的制備方法，包括如下步驟：
[0022] (1)將改性石墨烯、納米金屬化合物、丁二醇加入到反應(yīng)釜中，在溫度為50-60°C下 攪拌 0.5-lh;
[0023] (2)將對苯二甲酸、催化劑加入到步驟（1)的反應(yīng)釜中，升高體系溫度至200-220 。(：，反應(yīng)2-3h;
[0024] (3)加入抗氧劑1010、穩(wěn)定劑，然后抽真空，快速升高溫度至250-280°C，縮聚反應(yīng) 3-5h，當(dāng)聚合物的粘度為0.6-0.9范圍時，即結(jié)束反應(yīng)得到抗靜電改性PBT聚酯；
[0025] (4)將步驟(3)得到的抗靜電改性PBT聚酯經(jīng)過螺桿型紡絲機，在溫度為250-270°C 進行恪融紡絲，冷卻后，進行上油、500-600m/min預(yù)牽伸、后經(jīng)1000-1800m/min拉伸、保證牽 引率為2-3，卷繞、加工溫度為65-85°C，得到結(jié)構(gòu)均勻、纖度可控的抗靜電改性PBT纖維。
[0026] 實施例2-5與實施例1基本相同，不同之處如表1。
[0027] 表 1
[0028]
[0029] 按上述配方所得纖維性能如表2
[0030] 表 2
[0031]
[0032] 以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種抗靜電改性PBT纖維，其特征在于：由包含以下質(zhì)量份的組分制成： 對苯二甲酸45-50份、丁二醇34-43份、催化劑0.5-1份、改性石墨烯8-12份、納米金 屬化合物3-8份、抗氧劑1010 0.1-0.5份、穩(wěn)定劑0.3-0.8份。2. 由權(quán)利要求1所述的一種抗靜電改性PBT纖維，其特征在于:所述催化劑為鈦酸四乙 酯、鈦酸四正丙酯、鈦酸四正丁酯中的一種或幾種。3. 由權(quán)利要求1所述的一種抗靜電改性PBT纖維，其特征在于:所述改性石墨烯的按如 下方法制備：1)石墨烯硫化:將石墨烯浸入濃硫酸中，在溫度為140-150°C下加熱10-12h， 取出用蒸餾水過濾洗滌3-6次得硫化石墨烯；（2)將硫化石墨烯溶于無水乙醇溶劑中，硫化 石墨烯無水乙醇中的濃度為3-5wt%，乙醇溶劑pH控制為8.5-9,然后加入硅烷偶聯(lián)劑 KH550，在溫度為35-45°C下進行反應(yīng)3-5h; (3)反應(yīng)完成后進行離心分離，對固體進行真空 干燥得改性石墨烯。4. 由權(quán)利要求1所述的一種抗靜電改性PBT纖維，其特征在于:所述納米金屬氧化物為 氧化鋅和氧化鋯按質(zhì)量比（1-3) : 1組成，所述氧化鋅和氧化鋯的粒徑均為50-100nm。5. 由權(quán)利要求1所述的一種抗靜電改性PBT纖維，其特征在于:所述穩(wěn)定劑為亞磷酸三 苯酯、亞磷酸三甲酯、亞磷酸三葵酯中的一種或幾種。
【文檔編號】D01F1/10GK105951206SQ201610483317
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】吳宏奎
【申請人】儀征盛大紡織新材料有限公司