抗静电剂的制备方法技术

技术编号:9955375 阅读:120 留言:0更新日期:2014-04-23 11:42
本发明专利技术涉及一种抗静电剂的制备方法,所述抗静电剂的原料包括如下质量份组成:Gemini表面活性剂5-12%;高分子量链烷基醇磷酸酯2-10%;聚酯1-2%;其中,高分子量链烷基醇磷酸酯表面活性剂是将含有羟基的有机化合物与磷化剂,进行酯化制备而成。制成的抗静电剂,水中溶解性良好,制成产品稳定,起泡性小,具有良好的耐热性和耐酸碱性,抗静电效果良好,且制备相对简单,原料易得,成本较低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种,所述抗静电剂的原料包括如下质量份组成:Gemini表面活性剂5-12%;高分子量链烷基醇磷酸酯2-10%;聚酯1-2%;其中,高分子量链烷基醇磷酸酯表面活性剂是将含有羟基的有机化合物与磷化剂,进行酯化制备而成。制成的抗静电剂,水中溶解性良好,制成产品稳定,起泡性小,具有良好的耐热性和耐酸碱性,抗静电效果良好,且制备相对简单,原料易得,成本较低。【专利说明】
本专利技术涉及一种。主要用于羊毛、合成纤维加工中,可消除或减少纺织加工过程中的静电现象,也可用于后整理及织造过程,消除摩擦所起的静电。
技术介绍
随着合成纤维的快速发展,在纺织品中的比例越来越大,地位越来越重要。由于合成纤维具有吸湿性小、导电性差、摩擦系数大等特点,在制造加工和消费过程中所产生的静电问题及其危害不断增加。在纺织品的生产过程中,静电不仅会导致纤维之间相互缠绕和飞扬现象,而且机器部件会运转异常,使加工难以进行。在服装使用过程中,静电使服装易于沾污和相互粘贴,甚至产生电火花,严重影响服装的美观和舒适性。此外,服装所产生的静电还可能干扰电子仪器的正常操作,如医院手术室中使用的纺织品若带静电则会使病人在手术中受到意外伤害。因此,纺织品的抗静电技术显得非常重要。纤维材料在受到拉伸、压缩、电场感应、热风干燥、气流辐射以及相互摩擦时都会产生静电,但是纤维之间的相互摩擦是产生静电的最主要的原因。为了抑制纺织品的静电现象,虽然可以采用纤维改性、混纺和交纺等技术手段,但是对纺织品进行抗静电整理则因具有加工方便、成本低廉和适用性广的特点而得到普遍应用。抗静电整理作用机理主要表现在两个方面,一是减少纤维间的摩擦,抑制静电的产生,降低表面电阻率,表面电阻率是平行于材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比,其单位为欧姆(Ω )。这种类型的抗静电技术主要是依靠离子传导,可以将材料的表面电阻率从IO14 — 1016Ω降至IO8 — IOkiQ。二是提高静电逸散速度。采用喷洒、浸溃、浸轧的加工方式施加于纺织品,使纤维具有抗静电性。现有的抗静电剂按离子性分类为:阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型几大类。阴离子抗静电剂主要包括硫酸酯盐和磷酸酯盐等。硫酸酯盐的水溶性好,除具有抗静电效果外,还可用作乳化剂,但是它对氧和热不太稳定,难以应用于高速高温纺丝工艺。阳离子型抗静电剂主要包括各种胺盐、季铵盐和烷基咪唑啉盐等,其中又以季铵盐应用最为广泛。但在制条、纺纱、织造过程中除用抗静电剂外还用到好多别的助剂,而且多数为阴离子性,所以阳离子型抗静电剂在大多数情况下不能使用。此外,由于阳离子型抗静电剂多为含氮化合物,在高温环境中易于变色,使纤维着色,影响纤维及其织物的染色,同时还易使纺机生锈。两性离子型抗静电剂主要包括氨基酸型、甜菜碱型和咪唑啉型。与阳离子型表面活性剂类似,由于两性表面活性含有氮元素,在高温环境中易于变色,使得纤维着色,影响纤维及其织物的着色。非离子型抗静电剂主要有聚环氧乙烷烷基醚、聚环氧乙烷烷基苯醚、聚环氧乙烷脂肪酸酯甘油的脂肪酸酯、山梨糖醇酐的脂肪酸酯、聚环氧乙烷山梨糖醇酐脂肪酸酯和胺或酰胺的环氧乙烷加合物等。非离子型抗静电剂对纤维吸附性较差且自身不能电离,抗静电作用较差,作为抗静电组分必须和离子型抗静电剂配合使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足,提供一种,制成的抗静电齐U,水中溶解性良好,制成产品稳定,起泡性小,具有良好的耐热性和耐酸碱性,抗静电效果良好,且制备相对简单,原料易得,成本较低。本专利技术的目的是这样实现的: 一种,所述抗静电剂的原料包括如下质量份组成: Gemini表面活性剂5-12% 高分子量链烷基醇磷酸酯2-10% 聚酯1-8% 其中,高分子量链烷基醇磷酸酯表面活性剂是将含有羟基的有机化合物,如脂肪醇,烷醇酰胺,乙氧基化脂肪醇或烷基酚等,与磷化剂,如聚磷酸,P2O5, POCl3, PCl3等,进行酯化制备。因为磷酸是三元酸,所以酯化产物中可能含有单酯、双酯或三酯,一般是各种酯的混合物。本专利技术采用油醇聚氧乙烯醚(C14、C16伯醇)与五氧化二磷反应,摩尔比控制在3_3.5:1。其中油醇聚氧乙烯醚的制备采用混合的C14伯醇、C16伯醇、油醇为原料,在高压下与环氧乙烷加成制备混合脂肪醇聚氧乙烯醚,其中EO与脂肪醇的摩尔比为2?3:1。原料中C14伯醇、C16伯醇、油醇的混合摩尔比为0.f 10:0.f 10:1。反应操作条件 反应条件如加料方式、投料比、反应温度和反应时间等对磷化产物的组成及性能有不同程度的影响; 当磷酸化试剂为五氧化二磷时,五氧化二磷极易吸潮结块,又因磷酸化反应属于放热反应,加料后更易结块,造成反应不均匀、不完全。如果一次性粉状加料,反应过于剧烈,局部温度过高,产品色泽加深,影响产品质量。本专利技术采用分3-5次加料方式。并在反应期间用氮气保护。原料的摩尔投料比对磷酸化产物的组成有着显著的影响。两者摩尔投料比越大,产物中磷酸单酯含量越低,磷酸双酯含量越高。理论上投料比再高,还能生成磷酸三酯。但在实际反应中,产物为磷酸单酯、磷酸双酯、焦磷酸及磷酸的混合物,有时也含有少量磷酸三酯。本专利技术摩尔比控制在3-3.5:1。磷酸化反应温度高则酯化率高,温度低不利于反应酯化率的提高。但温度太高会造成产品色泽加深,要选择合适的磷酸化温度。本专利技术温度控制在60-65°C。油醇聚氧乙烯醚与五氧化二磷反应时。随着反应时间延长,磷酸单酯含量增加,磷酸双酯含量减少,磷酸含量下降、总酸值增加,总转化率提高,产品色泽会加深。磷酸单酯盐的吸湿性和抗静电性优于磷酸双酯盐,并且有优异的水溶性。磷酸双酯盐的渗透性与平滑性好于磷酸单酯盐。这一现象与磷酸单双酯盐的结构密切相关。磷酸单酯盐具有两个0_,吸湿性和亲水性较磷酸双酯盐更强,在编丝过程中,能够更好地逸散纤维表变产生的电荷,抗静电效果更好。磷酸双酯盐具有两个疏水基,可以在界面上形成排列紧密的定向吸附层,降低表面张力和能力比磷酸单酯盐强,渗透性更好。磷酸化产物中的磷酸双酯盐越多,产物渗透性越好,磷酸单酯盐越多,产物溶解性越好。焦磷酸酯盐的抗电性和渗透性很差,含量过高严重影响产品性能。本专利技术反应时间控制在4-5小时。本专利技术采用Gemini表面活性剂的理由是:Gemini表面活性剂具有很高的表面活性,经典表面活性剂的分子结构,是由一个亲水基团和一个疏水基团构成的不对称的“两亲”结构。而Gemini表面活性剂(国内称为双联或孪连表面活性剂)的结构较为特殊,其分子中至少含有两个亲水基(离子或极性基团)和两条疏水链,在其亲水基或靠近亲水基处,由联接基团通过化学键联接在一起。【权利要求】1.一种,其特征在于:所述抗静电剂的原料包括如下质量份组成: Gemini表面活性剂5-12% ; 高分子量链烷基醇磷酸酯2-10% ; 聚酯1-8% ; 其中,高分子量链烷基醇磷酸酯表面活性剂是将含有羟基的有机化合物与磷化剂,进行酯化制备而成。2.根据权利要求1所述的一种,其特征在于,所述含有羟基的有机化合物为脂肪醇,烷醇酰胺,乙氧基化脂肪醇或烷基酚。3.根据权利要求1所述的一种,其特征在于,所述磷化剂为聚磷酸,P2O5, POCl3 或 PC13。4.根本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种抗静电剂的制备方法,其特征在于:所述抗静电剂的原料包括如下质量份组成:Gemini表面活性剂5‑12%;高分子量链烷基醇磷酸酯 2‑10%;聚酯                 1‑8%;其中,高分子量链烷基醇磷酸酯表面活性剂是将含有羟基的有机化合物与磷化剂,进行酯化制备而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐美君查鹏程
申请(专利权)人:江阴市尼美达助剂有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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