专利名称：一种抗静电聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯复合材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有抗静电性能的聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯复合材料。
背景技术：
聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纤维自工业化以来，就以其模量高、回弹性好、耐光性好、耐磨性好、耐热性好等优良性能受到纺织业界人士的青睐和消费者的欢迎，应用领域不断扩大，需求量逐渐增加。聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纤维是疏水性的高聚物，它结构规整，既不能电离，又没有自由电子；聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯纤维本身为绝缘体，吸湿性差，在与其它物体接触或摩擦后产生的静电难以逸散，则聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纤维就带了静电。
目前，消除聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纤维静电的方法主要有两种，一种是后处理技术，即用金属如铜、银等在纤维表面电镀，或用吸湿剂在纤维表面涂层，聚苯胺或吡咯溶液处理聚酯织物。但抗静电性效果不能持久，不耐洗不耐磨，且影响手感。另一种是进行基础改性，指的是在聚合或纺丝过程中赋予聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纤维抗静电性，以区别于前面的后处理技术，抗静电聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纤维的生产技术主要是将抗静电剂或导电物质与聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯进行共混或复
八
口 ο在纤维的成形过程中加入碳黑或金属粉末，所得聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯纤维具有良好的导电性也就具有了抗静电性，加入碳黑的导电纤维称为黑色导电纤维。白色导电纤维是以金属或半导体为导电物质与聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯进行复合纺丝，所得纤维的颜色比黑色导电纤维浅，故而得名白色导电纤维。还有一种就是增湿机理，若提高聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯纤维的吸湿性，它的电阻就有所降低，静电也就降低了，常用的吸湿性抗静电剂有聚环氧烷、磺酸盐、聚醚酯、聚醚酰胺。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗静电聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯复合材料。在该复合材料的合成过程中，将纳米抗静电剂-1，3-丙二醇溶胶，加入到聚对苯二甲酸和I，3-丙二醇酯的聚合体系中，形成抗静电聚对苯二甲酸I，3-丙二醇酯切片，再将抗静电聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纺制成抗静电聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纤维。该复合材料包含PTT和纳米抗静电剂，其中纳米抗静电剂占复合材料的O. I 10wt%。该复合材料除了具有聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纤维的各种理化性能外，还具有抗静电性能。所述的纳米抗静电剂的粒径是Inm Ium,其中粒径大于760nm的纳米抗静电剂占纳米抗静电剂总量的5%以下。所述的纳米抗静电剂-1，3丙二醇溶胶指的是纳米碳黑与1，3-丙二醇形成的溶胶、纳米金属与1，3-丙二醇形成的溶胶、纳米金属化合物与1，3-丙二醇形成的溶胶，纳米金属选自金、银、铜、铁、铝中的一种或一种以上的混合物，纳米金属化合物选自纳米碘化亚铜、纳米氧化铜中的一种或一种以上的混合物。所述的纳米碳黑粒子、金属或金属化合物为纳米抗静电剂-1，3-丙二醇溶胶重量的I 10%。本发明所述的抗静电聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯复合材料的制备方法将1，3-丙二醇、对苯二甲酸和纳米抗静电剂-1 ，3-丙二醇溶胶加入聚合体系中得到抗静电的聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯复合材料。酯化反应阶段的反应温度为200 290°C，反应压力为O. I O. 5MPa，反应时间为60 180分钟；低真空阶段缩聚反应温度为200 290°C，反应压力为O. OlMPa,反应时间为10 90分钟；高真空阶段缩聚反应温度为250 300°C，反应体系真空度为50 lOOPa，反应时间为60 150分钟。在抗静电聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯的复合材料的合成过程中，将纳米抗静电剂溶胶加入到PTT的聚合体系中，得到由PTT与抗静电剂组成的复合材料，用该复合材料纺制的纤维织成的织物具有抗静电性能。发明效果该抗静电聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯切片的特性粘度为O. 55 O. 70dL/g，制备的抗静电聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纤维的体积比电阻为108Ω .Cm-IO9Q - cm.其织物经20次标准洗涤后比电阻值基本不变。由该复合材料制得的抗静电聚对苯二甲酸1，3_丙二醇酯纤维的织物具有抗静电效果，且抗静电效果持久，耐洗，耐磨。可广泛制作无尘衣、无菌衣，用于食品、医药、电子、精密机械和化妆品工业；作安全工作服、防爆衣、地毯等行业。
具体实施例方式除非另有说明，实施例中所有的份数和百分数都是以PTA的重量为基准。实施例I在一个装有氮气入口、冷凝物出口和搅拌器的5L不锈钢反应釜中加入1000克精对苯二甲酸(PTA)，250克1，3-丙二醇(PDO)，280克纳米铜_1，3丙二醇溶胶(其中铜20克，1，3-丙二醇为260克)，酯化反应温度为200 250°C，反应压力为O. I O. 30MPa,反应时间为60 120分钟。上述酯化工艺的产物再经缩聚工艺，得到抗静电的PTT复合材料。其中，低真空阶段缩聚反应温度为200 240°C，反应压力为O. OlMPa，反应时间为10 30分钟，高真空阶段缩聚反应温度为250 275°C，反应体系真空度为50 lOOPa，反应时间为82分钟。得到的聚合物切片熔点为245°C，特性粘度为0. 65dL/g，得到的纤维的体积比电阻为3. 26 X IO8 Ω · cm。其织物经20次标准洗涤后比电阻值为3. 50 X IO8 Ω · cm。比较例I相对实施例I在工艺条件不变的前提下，使用1000克对苯二甲酸与570克1，3_丙二醇聚合，合成普通PTT，得到了对比实验结果，如表I所示。结果表明本发明所生产的抗静电PTT抗静电性能要明显优于普通PTT。表I实施例I和比较例I
权利要求
1.一种抗静电聚对苯二甲酸丙二醇酯复合材料，其特征是将1，3_丙二醇、对苯二甲酸和纳米抗静电剂-1，3-丙二醇溶胶聚合得到的抗静电的聚对苯二甲酸丙二醇酯复合材料； 所述的纳米抗静电剂-1，3-丙二醇溶胶是纳米碳黑与1，3-丙二醇形成的溶胶、纳米金属与1，3_丙二醇形成的溶胶或纳米金属化合物与1，3丙二醇形成的溶胶； 所述的纳米金属选自金、银、铜、铁、铝中的一种或一种以上的混合物； 所述的纳米金属化合物选自纳米碘化亚铜、纳米氧化铜中的一种或一种以上的混合物； 所述的纳米碳黑粒子、金属或金属化合物为抗静电聚对苯二甲酸丙二醇酯复合材料重量的O. I 10% ； 所述的纳米碳黑粒子、金属或金属化合物为纳米抗静电剂-1，3-丙二醇溶胶重量的I 10%。
全文摘要
本发明涉及一种聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯的复合材料，将1，3-丙二醇、对苯二甲酸和纳米抗静电剂-1，3-丙二醇溶胶聚合得到本复合材料；纳米抗静电剂-1，3-丙二醇溶胶是纳米碳黑、纳米金属或纳米金属化合物与1，3丙二醇形成的溶胶；纳米金属选自金、银、铜、铁、铝中的一种以上的混合物；纳米金属化合物选自纳米碘化亚铜、纳米氧化铜中的一种以上的混合物；纳米抗静电剂为抗静电聚对苯二甲酸丙二醇酯复合材料重量的0.1～10％；为纳米抗静电剂-1，3-丙二醇溶胶重量的1～10％；该酯切片的特性粘度为0.55～0.65dL/g，纤维的体积比电阻为108Ω.cm-109Ω.cm。
文档编号C08K3/16GK102816310SQ20111015635
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者史君, 张野, 张培华, 陈颖, 夏秀丽, 邹妍, 马城华, 吴传祥, 朱世锋, 王洪星 申请人:中国石油天然气股份有限公司