一种阻燃型防静电纤维及其制备方法技术

本申请涉及纺丝技术领域，尤其是一种阻燃型防静电纤维及其制备方法。一种阻燃型防静电纤维，主要是由下重量份的原料制备而成：主要是由下重量份的原料制备而成：聚酯切片、阻燃抗静电母粒、抗氧化剂；阻燃抗静电母粒是由以下质量百分数的原料制备：抗氧化剂、混合填料、聚酯切片；混合填料包括阻燃基体和导电链，所述导电链一端固定连接于阻燃基体表面，导电链为纳米金属簇、碳纳米管、石墨烯中的至少一种；阻燃基体为压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉、氢氧化镁、氢氧化铝中的至少一种。本申请中的阻燃型防静电纤维不仅具有较为持久的抗静电性能和较优的阻燃性能，而且填料添加量少，更为质地轻且生产成本低。更为质地轻且生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃型防静电纤维及其制备方法


[0001]本申请涉及纺丝
，尤其是涉及一种阻燃型防静电纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着经济发展和人民生产水平的提高，大众的需求不仅仅限于服饰面料的常规功能，越来越多地受众对面料的多功能化提出更高的要求。其中，阻燃纤维被广泛应用于各个涉及防火安全的领域，在防火安全领域起着较为重要的作用。但是，单独的阻燃纤维如涤纶阻燃纤维、锦纶阻燃纤维等，虽具备阻燃性能，但是其抗静电性能相对较差。为了解决该问题，相关技术中的阻燃抗静电纤维，包括芯层和外抗静电层，芯层是采用阻燃填料和基础树脂母粒纺丝制备。外抗静电层是采用抗静电填料混合基础树脂母粒制备而成。
[0003]针对上述相关技术，申请人发现存在以下缺陷：相关技术中的阻燃抗静电纤维受外界热源影响，外抗静电层易被破坏，虽然所制备的阻燃抗静电纤维具有一定的阻燃性能，但是其抗静电性能的持久性相对较弱，限制其推广应用。

技术实现思路

[0004]为了解决相关技术中的阻燃抗静电纤维受外界热源影响，外抗静电层易被破坏，虽然制备阻燃性能，但是其抗静电性能的持久性相对较弱，限制其推广应用的问题，本申请提供了一种阻燃型防静电纤维及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供的一种阻燃型防静电纤维，是通过以下技术方案得以实现的：一种阻燃型防静电纤维，主要是由下重量份的原料制备而成：100份的聚酯切片、2.4
‑
3.2份的阻燃抗静电母粒、0.2
‑
0.4份的抗氧化剂；所述阻燃抗静电母粒是由以下质量百分数的原料制备：0.2
‑
0.3％的抗氧化剂、0.5
‑
0.8％的偶联剂、0.2
‑
0.4％的分散剂、40
‑
45％的混合填料、余量为聚酯切片；所述混合填料包括阻燃基体和导电链，所述导电链一端固定连接于阻燃基体表面，所述导电链为纳米金属簇、碳纳米管、石墨烯中的至少一种；所述阻燃基体为压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉中的至少一种。
[0006]本申请选择的阻燃基体具有较好的阻燃防护性能，阻燃基体表面固定的导电链作为阻燃基体之间的导电连接“桥梁”，通过导电链形成导电三维网络骨架结构，进而实现了本申请中的阻燃型防静电纤维不仅具有较为持久的抗静电性能和较优的阻燃性能，而且填料添加量少，更为质地轻且生产成本低的目的。
[0007]优选的，所述压电陶瓷粉为集料，包括≤1000nm的压电陶瓷粉10
‑
15％、1
‑
5微米的压电陶瓷粉30
‑
35％、5
‑
15微米的压电陶瓷粉20
‑
25％、15
‑
40微米的压电陶瓷粉10
‑
20％、40
‑
60微米的压电陶瓷粉5
‑
15％、余量为≥60微米的压电陶瓷粉。
[0008]本申请中压电陶瓷粉为集料的形式存在，不仅可便于形成导电网络结构，赋予本申请较好的抗静电性能，而且降低填料的使用量，可降低生产成本。
[0009]优选的，所述阻燃基体为压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉和氢氧化铝；所述压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉、氢氧化
铝的质量百分比为(30
‑
35):20:(15
‑
20):(10
‑
20)：(10
‑
15)。
[0010]通过优化压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉的配比不仅可保证本申请具有良好阻燃性和抗静电性能的同时具有较好的力学强度，而且可降低生产成本，便于市场推广与销售。
[0011]优选的，所述导电链为纳米金属簇、碳纳米管；所述中空玻璃微球的密度在0.3
‑
0.4g/cm3，直径为70
‑
80微米；所述亚微米级玻纤粉的粒度控制在0.5
‑
2微米；所述超细碳化硅粉是由平均粒径分布20
‑
45nm的纳米碳化硅粉和平均粒径分布600
‑
800nm的亚微米碳化硅粉组成；所述平均粒径分布20
‑
45nm的纳米碳化硅粉和平均粒径分布600
‑
800nm的亚微米碳化硅粉的质量比为1:(4
‑
7)。
[0012]通过平均粒径分布20
‑
45nm的纳米碳化硅粉和平均粒径分布600
‑
800nm的亚微米碳化硅粉组合使用的方式，可便于形成导电网络结构进而赋予本申请较好的抗静电性能，且降低填料的使用量，可降低生产成本。
[0013]优选的，所述压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉、氢氧化铝的质量百分比为32:20:18:15:15；所述平均粒径分布20
‑
45nm的纳米碳化硅粉和平均粒径分布600
‑
800nm的亚微米碳化硅粉的质量比为1:7。
[0014]通过优化压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉的配比不仅可保证本申请具有良好阻燃性和抗静电性能的同时具有较好的力学强度，而且可降低生产成本，便于市场推广与销售。
[0015]优选的，所述混合填料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，阻燃基体的配制，同时硅烷偶联剂水溶液的配制；步骤二，采用气相沉积工艺在阻燃基体表面蒸镀上纳米金属簇，备用；步骤三，Ag(2E4MI)2Ac络合物溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮PVP、CNTs，超声分散2
‑
4h，加入步骤二中蒸镀上纳米金属簇的阻燃基体，再进行0.2
‑
1h的超声分散，减压蒸馏去除二氯甲烷后，将固体物置于200
‑
240℃下烧结处理3
‑
4h，得固体物；步骤四，将步骤三中所得的固体物置于研磨粉碎处理后分散于乙醇中，球磨破碎、过滤、干燥，即得具有阻燃抗静电功能的混合填料；步骤五，将步骤四中所得混合填料置于硅烷偶联剂水溶液中，超声分散1
‑
2h，沥干，干燥，得成品混合填料。
[0016]通过采用上述技术方案，可保证得到通批次质量稳定的混合填料，进而保证本申请的产品质量和产品质量稳定性。
[0017]优选的，所述硅烷偶联剂水溶液的浓度为3
‑
6g/L，所述硅烷偶联剂为N
‑
苯基
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯的混合物；所述N
‑
苯基
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯的质量比为(3
‑
4):1。
[0018]通过采用上述技术方案，不仅可改善混合填料的分散性能，而且可辅助改善本申请中阻燃型防静电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃型防静电纤维，其特征在于：主要是由下重量份的原料制备而成：100份的聚酯切片、2.4
‑
3.2份的阻燃抗静电母粒、0.2
‑
0.4份的抗氧化剂；所述阻燃抗静电母粒是由以下质量百分数的原料制备：0.2
‑
0.3%的抗氧化剂、0.5
‑
0.8%的偶联剂、0.2
‑
0.4%的分散剂、40
‑
45%的混合填料、余量为聚酯切片；所述混合填料包括阻燃基体和导电链，所述导电链一端固定连接于阻燃基体表面，所述导电链为纳米金属簇、碳纳米管、石墨烯中的至少一种；所述阻燃基体为压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉、氢氧化镁、氢氧化铝中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种阻燃型防静电纤维，其特征在于：所述压电陶瓷粉为集料，包括≤1000nm的压电陶瓷粉10
‑
15%、1
‑
5微米的压电陶瓷粉30
‑
35%、5
‑
15微米的压电陶瓷粉20
‑
25%、15
‑
40微米的压电陶瓷粉10
‑
20%、40
‑
60微米的压电陶瓷粉5
‑
15%、余量为≥60微米的压电陶瓷粉。3.根据权利要求1或2所述的一种阻燃型防静电纤维，其特征在于：所述阻燃基体为压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉和氢氧化铝；所述压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉、氢氧化铝的质量百分比为（30
‑
35）:20:（15
‑
20）:（10
‑
20）：（10
‑
15）。4.根据权利要求2所述的一种阻燃型防静电纤维，其特征在于：所述导电链为纳米金属簇、碳纳米管；所述中空玻璃微球的密度在0.3
‑
0.4g/cm3，直径为70
‑
80微米；所述亚微米级玻纤粉的粒度控制在0.5
‑
2微米；所述超细碳化硅粉是由平均粒径分布20
‑
45nm的纳米碳化硅粉和平均粒径分布600
‑
800nm的亚微米碳化硅粉组成；所述平均粒径分布20
‑
45nm的纳米碳化硅粉和平均粒径分布600
‑
800nm的亚微米碳化硅粉的质量比为1:（4
‑
7）。5.根据权利要求4所述的一种阻燃型防静电纤维，其特征在于：所述压电陶瓷粉、中空玻璃微球、亚微米级玻纤粉、超细碳化硅粉、氢氧化铝的质量百分比为32:20:18:15:15；所述平均粒径分布20
‑
45nm的纳米碳化硅粉和平均粒径分布600
‑
800nm的亚微米碳化硅粉的质量比为1:7。6.根据权利要求1所述的一种阻燃型防静电纤维，其特征在于：所述混合填料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，阻燃基体的配制，同时硅烷偶联剂水溶液的配制；步骤二，采用气相沉积工艺在阻燃基体表面蒸镀上纳米金属簇，备用；步骤三，Ag(2E4MI)2Ac络合物溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮PVP、CNTs，超声分散2
‑
4h，加入步骤二中蒸镀上纳米金属簇的阻燃基体，再进行0.2
‑
1h的超声分散，减压蒸馏去除二氯甲烷后，将固体物置于200
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭法水，李楠，郭明，
申请(专利权)人：杭州华水布艺有限公司，
类型：发明
国别省市：