[发明专利]一种抗静电-阻燃共聚酯纤维及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种抗静电‑阻燃共聚酯纤维及其制备方法。该共聚酯纤维由包含以下重量份的组分制成：聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯100份，聚乙二醇1‑5份，抗静电剂0.2‑1.3份，磷系阻燃剂2‑10份，无机纳米粉体0.1‑4份。本发明得到的抗静电‑阻燃共聚酯纤维，强度≥2.58cN/dtex，伸度在30%左右，且手感柔软，具有良好的抗静电性、阻燃性能和力学性能，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚酯纤维及其制备方法。

背景技术

聚酯纤维是目前世界上产量最大的合成纤维，具有优良的综合性能和广阔的应用前景，但是聚酯纤维是一种疏水性的纤维，标准状况下的体积电阻率达到10¹³Ω·cm以上，容易产生静电，且属于可燃性纤维，这些原因限制了聚酯纤维的应用领域。

日本专利JP47-36459涉及一种采用脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯内添加在涤纶树脂中所得到的纤维，其抗静电性虽具有持久型，但效果不好。中国专利20110071051.X公开一种阻燃抗熔滴共聚酯纤维的制备方法，将无机粘土在水中分散成纳米尺寸的片层后再共聚。该方法有着难以克服的缺陷，不利于大规模的工业生产。中国专利CN200410072375.5公开了一种多功能PET短纤维的制造方法，通过在聚酯聚合过程中添加磷系阻燃剂和无机抗静电剂共聚合成具有阻燃-抗静电复合多功能PET切片，再由该种切片纺制成具有复合多功能的涤纶短纤维，但其合成过程不好控制。

本发明将聚酯与磷系阻燃剂、抗静电剂共混纺丝，制成具有复合功能的纤维，从而扩大该纤维材料的用途。同时在本发明的熔融纺丝过程中通过加长冷却距离，从而有效的改善了聚酯纺丝过程中不易冷却，容易粘结的问题，同时也提高了材料的综合性能。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种阻燃性及抗静电性能的共聚酯纤维及其制备方法。

本发明针对聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯聚酯纤维进行改性，使其具有良好的综合性能，拓宽其应用领域，且方法简单、易操作，可使用常用的涤纶纺丝设备，不需特定购买及改造。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种共聚酯纤维，由包含以下重量份的组分制成：

所述的聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯的结构式为：

所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯是无规共聚，由上述两个重复单元组成，其中，1≤x≤50，1≤y≤50。

所述的聚乙二醇分子量为5000-20000。

所述的抗静电剂为阴离子抗静电剂，优选为含有有机磺酸盐类的抗静电剂，通式为(R-SO₃)_nM，其中R为C₈-C₁₈的直链烷基或烷基苯基，M是碱金属或碱土金属离子，优选为Na、K或Mg等，n是1或2。

所述的抗静电剂为十二烷基苯磺酸钠、十五烷基磺酸钠或十八烷基磺酸钠，优选十二烷基苯磺酸钠。

十二烷基苯磺酸钠呈白色或淡黄色粉末或颗粒状，其分子结构式为：

所述的阻燃剂选自2-羟乙基苯磷酸、2-羟乙基甲基磷酸酯、2-羟乙基甲基磷酸或双(对-羧苯基)苯基氧化膦（BCPPO）中的一种或一种以上，其对应的结构式为：

所述的无机纳米粉体为纳米级的二氧化硅、碳酸钙或碳酸镁或硫酸钡中的一种或一种以上。