專利名稱：一種抗靜電聚對苯二甲酸1,3-丙二醇酯復合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有抗靜電性能的聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯復合材料。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯纖維自工業(yè)化以來，就以其模量高、回彈性好、耐光性好、耐磨性好、耐熱性好等優(yōu)良性能受到紡織業(yè)界人士的青睞和消費者的歡迎，應用領(lǐng)域不斷擴大，需求量逐漸增加。聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯纖維是疏水性的高聚物，它結(jié)構(gòu)規(guī)整，既不能電離，又沒有自由電子；聚對苯二甲酸1，3-丙二醇酯纖維本身為絕緣體，吸濕性差，在與其它物體接觸或摩擦后產(chǎn)生的靜電難以逸散，則聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯纖維就帶了靜電。
目前，消除聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯纖維靜電的方法主要有兩種，一種是后處理技術(shù)，即用金屬如銅、銀等在纖維表面電鍍，或用吸濕劑在纖維表面涂層，聚苯胺或吡咯溶液處理聚酯織物。但抗靜電性效果不能持久，不耐洗不耐磨，且影響手感。另一種是進行基礎(chǔ)改性，指的是在聚合或紡絲過程中賦予聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯纖維抗靜電性，以區(qū)別于前面的后處理技術(shù)，抗靜電聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯纖維的生產(chǎn)技術(shù)主要是將抗靜電劑或?qū)щ娢镔|(zhì)與聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯進行共混或復
八
口 ο在纖維的成形過程中加入碳黑或金屬粉末，所得聚對苯二甲酸1，3-丙二醇酯纖維具有良好的導電性也就具有了抗靜電性，加入碳黑的導電纖維稱為黑色導電纖維。白色導電纖維是以金屬或半導體為導電物質(zhì)與聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯進行復合紡絲，所得纖維的顏色比黑色導電纖維淺，故而得名白色導電纖維。還有一種就是增濕機理，若提高聚對苯二甲酸1，3-丙二醇酯纖維的吸濕性，它的電阻就有所降低，靜電也就降低了，常用的吸濕性抗靜電劑有聚環(huán)氧烷、磺酸鹽、聚醚酯、聚醚酰胺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種抗靜電聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯復合材料。在該復合材料的合成過程中，將納米抗靜電劑-1，3-丙二醇溶膠，加入到聚對苯二甲酸和I，3-丙二醇酯的聚合體系中，形成抗靜電聚對苯二甲酸I，3-丙二醇酯切片，再將抗靜電聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯紡制成抗靜電聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯纖維。該復合材料包含PTT和納米抗靜電劑，其中納米抗靜電劑占復合材料的O. I 10wt%。該復合材料除了具有聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯纖維的各種理化性能外，還具有抗靜電性能。所述的納米抗靜電劑的粒徑是Inm Ium,其中粒徑大于760nm的納米抗靜電劑占納米抗靜電劑總量的5%以下。所述的納米抗靜電劑-1，3丙二醇溶膠指的是納米碳黑與1，3-丙二醇形成的溶膠、納米金屬與1，3-丙二醇形成的溶膠、納米金屬化合物與1，3-丙二醇形成的溶膠，納米金屬選自金、銀、銅、鐵、鋁中的一種或一種以上的混合物，納米金屬化合物選自納米碘化亞銅、納米氧化銅中的一種或一種以上的混合物。所述的納米碳黑粒子、金屬或金屬化合物為納米抗靜電劑-1，3-丙二醇溶膠重量的I 10%。本發(fā)明所述的抗靜電聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯復合材料的制備方法將1，3-丙二醇、對苯二甲酸和納米抗靜電劑-1 ，3-丙二醇溶膠加入聚合體系中得到抗靜電的聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯復合材料。酯化反應階段的反應溫度為200 290°C，反應壓力為O. I O. 5MPa，反應時間為60 180分鐘；低真空階段縮聚反應溫度為200 290°C，反應壓力為O. OlMPa,反應時間為10 90分鐘；高真空階段縮聚反應溫度為250 300°C，反應體系真空度為50 lOOPa，反應時間為60 150分鐘。在抗靜電聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯的復合材料的合成過程中，將納米抗靜電劑溶膠加入到PTT的聚合體系中，得到由PTT與抗靜電劑組成的復合材料，用該復合材料紡制的纖維織成的織物具有抗靜電性能。發(fā)明效果該抗靜電聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯切片的特性粘度為O. 55 O. 70dL/g，制備的抗靜電聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯纖維的體積比電阻為108Ω .Cm-IO9Q - cm.其織物經(jīng)20次標準洗滌后比電阻值基本不變。由該復合材料制得的抗靜電聚對苯二甲酸1，3_丙二醇酯纖維的織物具有抗靜電效果，且抗靜電效果持久，耐洗，耐磨?？蓮V泛制作無塵衣、無菌衣，用于食品、醫(yī)藥、電子、精密機械和化妝品工業(yè)；作安全工作服、防爆衣、地毯等行業(yè)。
具體實施例方式除非另有說明，實施例中所有的份數(shù)和百分數(shù)都是以PTA的重量為基準。實施例I在一個裝有氮氣入口、冷凝物出口和攪拌器的5L不銹鋼反應釜中加入1000克精對苯二甲酸(PTA)，250克1，3-丙二醇(PDO)，280克納米銅_1，3丙二醇溶膠(其中銅20克，1，3-丙二醇為260克)，酯化反應溫度為200 250°C，反應壓力為O. I O. 30MPa,反應時間為60 120分鐘。上述酯化工藝的產(chǎn)物再經(jīng)縮聚工藝，得到抗靜電的PTT復合材料。其中，低真空階段縮聚反應溫度為200 240°C，反應壓力為O. OlMPa，反應時間為10 30分鐘，高真空階段縮聚反應溫度為250 275°C，反應體系真空度為50 lOOPa，反應時間為82分鐘。得到的聚合物切片熔點為245°C，特性粘度為0. 65dL/g，得到的纖維的體積比電阻為3. 26 X IO8 Ω · cm。其織物經(jīng)20次標準洗滌后比電阻值為3. 50 X IO8 Ω · cm。比較例I相對實施例I在工藝條件不變的前提下，使用1000克對苯二甲酸與570克1，3_丙二醇聚合，合成普通PTT，得到了對比實驗結(jié)果，如表I所示。結(jié)果表明本發(fā)明所生產(chǎn)的抗靜電PTT抗靜電性能要明顯優(yōu)于普通PTT。表I實施例I和比較例I
權(quán)利要求
1.一種抗靜電聚對苯二甲酸丙二醇酯復合材料，其特征是將1，3_丙二醇、對苯二甲酸和納米抗靜電劑-1，3-丙二醇溶膠聚合得到的抗靜電的聚對苯二甲酸丙二醇酯復合材料； 所述的納米抗靜電劑-1，3-丙二醇溶膠是納米碳黑與1，3-丙二醇形成的溶膠、納米金屬與1，3_丙二醇形成的溶膠或納米金屬化合物與1，3丙二醇形成的溶膠； 所述的納米金屬選自金、銀、銅、鐵、鋁中的一種或一種以上的混合物； 所述的納米金屬化合物選自納米碘化亞銅、納米氧化銅中的一種或一種以上的混合物； 所述的納米碳黑粒子、金屬或金屬化合物為抗靜電聚對苯二甲酸丙二醇酯復合材料重量的O. I 10% ； 所述的納米碳黑粒子、金屬或金屬化合物為納米抗靜電劑-1，3-丙二醇溶膠重量的I 10%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚對苯二甲酸1，3-丙二醇酯的復合材料，將1，3-丙二醇、對苯二甲酸和納米抗靜電劑-1，3-丙二醇溶膠聚合得到本復合材料；納米抗靜電劑-1，3-丙二醇溶膠是納米碳黑、納米金屬或納米金屬化合物與1，3丙二醇形成的溶膠；納米金屬選自金、銀、銅、鐵、鋁中的一種以上的混合物；納米金屬化合物選自納米碘化亞銅、納米氧化銅中的一種以上的混合物；納米抗靜電劑為抗靜電聚對苯二甲酸丙二醇酯復合材料重量的0.1～10％；為納米抗靜電劑-1，3-丙二醇溶膠重量的1～10％；該酯切片的特性粘度為0.55～0.65dL/g，纖維的體積比電阻為108Ω.cm-109Ω.cm。
文檔編號C08K3/16GK102816310SQ20111015635
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者史君, 張野, 張培華, 陳穎, 夏秀麗, 鄒妍, 馬城華, 吳傳祥, 朱世鋒, 王洪星 申請人:中國石油天然氣股份有限公司