一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维制造技术

本发明专利技术涉及高分子材料领域，公开了一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维，包括：分子量为1500‑2500的多元尼龙预聚体50‑75%，二元酸封端的聚酯多元醇或二元酸封端的聚醚多元醇35‑50%，所述聚酯多元醇和聚醚多元醇的分子量为200‑3000，乙氧基月桂酷胺1‑5%，离子型表面活性剂1‑3%，含Li基的金属盐，0.3‑0.5%，水3‑5%。本发明专利技术的材料为聚酯、聚醚、酰胺嵌段聚合物，可直接熔融直纺为导电纤维，同时也可以作为抗静电母粒添加到尼龙或PET中共纺来制备抗静电导电纤维。其特点是具有永久抗静电能力且无需额外添加抗静电协效剂。

【技术实现步骤摘要】
一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维
本专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维。
技术介绍
目前抗静电导电纤维大部分以尼龙或PET为原料，外加抗静电剂改性后再进行纺丝获得。申请号为CN03141992.5的专利公开了一种抗静电丙纶，由复合抗静电剂和聚丙烯构成，其组分和重量百分比含量为：复合抗静电剂0.2～0.8％，聚丙烯99.2～99.8％。复合抗静电剂由抗静电剂A、抗静电剂B及抗静电剂C组成。申请号为CN201610418708.8的专利公开了一种阻燃防静电聚酯纤维，包括：聚酯纤维主体、和添加在所述聚酯纤维主体中的阻燃剂和抗静电剂，按质量百分比计算，所述聚酯纤维主体的含量为85％-90％、所述阻燃剂的含量为9％-12％、所述抗静电剂的含量为1％-3％，所述阻燃防静电聚酯纤维是采用上述配方的阻燃剂和抗静电剂添加到聚酯纤维主体中，然后经熔融纺丝法制得的。申请号为201210148719.0的专利公开了一种永久抗静电尼龙弹性体材料及其制备方法，以重量份数计，包括尼龙弹性体50-90份，永久抗静电剂10-30份，加工助剂0.3-2份。其制备方法是将各组分按配比加入高速混合机混合均匀，然后将混合物喂入双螺杆挤出机中，经过混炼、挤出、拉条、冷却、切粒即得。该专利技术所制备的阻燃永久抗静电尼龙弹性体材料具优异的冲击性能，表面电阻107-1010W。上述方法制得的材料虽然具有抗静电效果，但是其制造工艺复杂，不易控制；并且由于抗静电剂与纤维基体相容性的问题，抗静电效果也不太理想。在专利201210148719.0中，其说明书末尾记载了：在表面电阻要求109W以上时，直接添加永久抗静电剂即能实现尼龙弹性体的功能化；在表面电阻要求109W以下时，直接加入永久抗静电剂会造成挤出不稳定，体系中加入抗静电协效剂可有效解决该问题。由此可知，当要求表面电阻较低时，其无法直接加入抗静电剂，必须要同时加入抗静电协效剂以解决加工问题。因此有必要开发出一种具有永久抗静电效果且无需添加抗静电协效剂的导电纤维。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维，本专利技术中的聚酯/聚醚、酰胺嵌段聚合物可以作为抗静电母粒添加到尼龙或PET中共纺来制备抗静电导电纤维。其特点是具有永久抗静电能力且无需额外添加抗静电协效剂。本专利技术的具体技术方案为：一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维，按质量百分数包括：尼龙切片或聚酯切片70-75％，尼龙弹性体25-30％。其中，所述尼龙弹性体按质量百分数包括：分子量为1500-2500的多元尼龙预聚体50-75％，二元酸封端的聚酯多元醇或二元酸封端的聚醚多元醇35-50％，所述聚酯多元醇或聚醚多元醇的分子量为200-3000，乙氧基月桂酷胺1-5％，离子型表面活性剂1-3％，双草酸硼酸锂0.3-0.5％，水3-5％。本专利技术采用特殊聚合工艺制备的具有亲水特性的聚酯或聚醚和酰胺嵌段的尼龙弹性体，当该材料与其它不具有抗静电性能的PET、尼龙等共混纺丝时，能够形成特殊的芯壳结构，亲水导电材料在纤维的表面呈微细的筋状分布，构成导电性表层并以此为通路，泄露电荷。该材料的表面电阻为107Ω/sq，体积电阻107Ω·cm。在配方中，二元酸封端的聚酯多元醇或二元酸封端的聚醚多元醇作为具有亲水导电特定的材料。乙氧基月桂酷胺是一种具有反应活性的表面活性剂，聚合后活性基团定向排列，形成稳定连续的静电电荷释放通道。双草酸硼酸锂的作用是络合有金属Li，使其具有反应活性，能同弹性体链上基团反应，得以在尼龙弹性体内均匀分散，辅助释放静电。双草酸硼酸锂的制备方法为：以水为介质，将氢氧化锂与草酸、硼酸混合，在40-80℃下反应，经蒸发、结晶后得。作为优选，所述尼龙切片的相对粘度为2.6-3.0，所述聚酯切片的特性粘度为0.8-1.0。作为优选，尼龙弹性体的制备方法为：按配比将物料加入聚合釜中，在200-320℃、0.5-2MPa下反应15-25h制备出该材料。作为优选，所述离子型表面活性剂为HLB值14-16的磺酸盐。作为优选，所述磺酸盐为十二烷基苯磺酸钠或十把烷基苯磺酸钠。作为优选，聚酯抗静电导电纤维的制备方法为：按配比将聚酯切片尼龙弹性体在混料机中混合均匀，在100-110℃的真空条件下烘3-5h，然后加入至挤出机中，控制挤出三段温度分别为190-200℃，215-225℃、240-250℃，然后通过喷丝板挤出，空冷，牵伸定型，包装，制得成品。作为优选，尼龙抗静电导电纤维的制备方法为：按配比将尼龙切片尼龙弹性体在混料机中混合均匀，在100-110℃的真空条件下烘3-5h，然后加入至挤出机中，控制挤出三段温度分别为210-220℃，240-250℃、260-270℃，然后通过喷丝板挤出，空冷，牵伸定型，包装，制得成品。作为优选，所述多元尼龙预聚体按质量百分数包括以下原料：十二内酰胺、己内酰胺、尼龙66盐、尼龙610盐和尼龙1010盐中的两种或两种以上，15-35％，一种或几种C12及以下的二元酸5-15％，一种或几种C12及以下的二元胺5-15％，抗氧剂0.0-0.5％，水30-60％，催化剂0.01-0.05％。作为优选，所述多元尼龙预聚体的制备方法为：按配比将原料加入反应釜中，先升温至100-180℃保温3-5h，再升温至200-350℃，过程中控制搅拌速度在50-250rpm，维持釜内压力1-2.5MPa，反应5-7h后，泄压，制得多元尼龙预聚体。作为优选，所述二元酸封端的聚酯多元醇或二元酸封端的聚醚多元醇按质量百分数分别包括以下原料：分子量在200-3000的聚醚多元醇或聚酯多元醇65-75％，C12及以下的二元酸5-20％，催化剂0.1-0.8％，水15-25％。作为优选，所述二元酸封端的聚酯多元醇或二元酸封端的聚醚多元醇的制备方法为：按配比将原料加入反应釜中，升温至150-260℃，在780-820mmHg下真空反应4-8h，制得目标物。作为优选，所述催化剂为对甲苯磺酸、正磷酸酯中的一种或几种。本专利技术先将分子量在200-3000之间的聚醚多元醇或聚酯多元醇和特定二元酸在特定条件下反应制备出具有反应活性羧酸封端的活性嵌段，再将此活性嵌段与多元尼龙预聚体在反应釜中和特定的催化剂进行聚合反应。作为优选，所述二元酸选自己二酸、辛二酸、奎二酸、十二二酸和对甲基苯甲酸中的一种或几种。作为优选，所述二元胺选自丁二胺、己二胺、辛二胺、奎二胺、十二二胺和对苯二胺中的一种或几种。与现有技术对比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将尼龙弹性体(聚酯/聚醚、酰胺嵌段聚合物)作为抗静电母粒添加到尼龙或PET中共纺来制备抗静电导电纤维。其特点是具有永久抗静电能力且无需额外添加抗静电协效剂。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。总实施例一种尼龙弹性体，按质量百分数包括：分子量为1500-2500的多元尼龙预聚体50-75％，二元酸封端的聚酯多元醇或二元酸封端的聚醚多元醇35-50％，所述聚酯多元醇或聚醚多元醇的分子量为200-3000，乙氧基月桂酷胺1-5％，离子型表面活性剂(HLB值14-16的磺酸盐)1-3％，双草酸硼酸锂0.3-0.5％，水3-5％。可选地，双草酸硼酸锂的制备方法为：以水为介质，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维，其特征在于按质量百分数包括：尼龙切片或聚酯切片70‑75%，尼龙弹性体25‑30%；其中，所述尼龙弹性体按质量百分数包括：分子量为1500‑2500的多元尼龙预聚体50‑75%，二元酸封端的聚酯多元醇或二元酸封端的聚醚多元醇35‑50%，所述聚酯多元醇或聚醚多元醇的分子量为200‑3000，乙氧基月桂酷胺1‑5%，离子型表面活性剂1‑3%，双草酸硼酸锂0.3‑0.5%，水3‑5%。

【技术特征摘要】
1.一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维，其特征在于按质量百分数包括：尼龙切片或聚酯切片70-75%，尼龙弹性体25-30%；其中，所述尼龙弹性体按质量百分数包括：分子量为1500-2500的多元尼龙预聚体50-75%，二元酸封端的聚酯多元醇或二元酸封端的聚醚多元醇35-50%，所述聚酯多元醇或聚醚多元醇的分子量为200-3000，乙氧基月桂酷胺1-5%，离子型表面活性剂1-3%，双草酸硼酸锂0.3-0.5%，水3-5%。2.如权利要求1所述的一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维，其特征在于：所述尼龙切片的相对粘度为2.6-3.0，所述聚酯切片的特性粘度为0.8-1.0；所述离子型表面活性剂为HLB值14-16的磺酸盐；所述双草酸硼酸锂的制备方法为：以水为介质，将氢氧化锂与草酸、硼酸混合，在40-80℃下反应，经蒸发、结晶后得。3.如权利要求1所述的一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维，其特征在于制备方法为：a、聚酯抗静电导电纤维：按配比将聚酯切片尼龙弹性体在混料机中混合均匀，在100-110℃的真空条件下烘3-5h，然后加入至挤出机中，控制挤出三段温度分别为190-200℃，215-225℃、240-250℃，然后通过喷丝板挤出，空冷，牵伸定型，包装，制得成品；b、尼龙抗静电导电纤维：按配比将尼龙切片尼龙弹性体在混料机中混合均匀，在100-110℃的真空条件下烘3-5h，然后加入至挤出机中，控制挤出三段温度分别为210-220℃，240-250℃、260-270℃，然后通过喷丝板挤出，空冷，牵伸定型，包装，制得成品。4.如权利要求1所述的一种基于尼龙弹性体的抗静电导电纤维，其特征在于：所述多元尼龙预聚体按质量百分数包括以下原料：十...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴中心，
申请(专利权)人：浙江心源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33