[发明专利]一种抗静电聚酯、聚酯纤维及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗静电聚酯及其制造方法和一种抗静电聚酯纤维及其制造方法。

背景技术

常规高分子材料的介电常数和导电性都很低，用高分子材料制成的纤维在摩擦时容易产生静电，这给纺织后加工带来困难，且织物在使用过程中容易产生沾污、粘尘等问题。因此，赋予这些高分子材料抗静电性越来越重要。

目前改善材料导电性的方法有将抗静电剂涂覆在成型品表面或者在聚酯合成过程中或共混过程中添加具有抗静电效果的抗静电剂或导电粒子。但是，对于前一种方法，随着使用时间的延长表面涂覆的抗静电剂也会慢慢脱落，没有长久的抗静电性；对于后一种方法，一般使用的低分子量抗静电剂容易在后期处理时从材料中析出而起不到抗静电作用。

专利CN101230186A公开了一种抗静电聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法。其制备方法是通过将聚对苯二甲酸乙二醇酯与抗静电剂、抗氧化剂共混，其中自制的抗静电剂是纳米银溶胶和聚苯乙烯磺酸钠配合反应的产物。此方法不仅成本比较高而且由于抗静电剂只是与聚酯共混，在后期加工中容易脱落，会降低抗静电效果。

由于抗静电剂的极性较强，与聚酯共混后相容性差，特别是经高温高湿处理后容易析出，导致聚酯的抗静电性能降低，并且聚酯特别是聚酯纤维在遇到碱溶液的情况下，其中的抗静电剂会加速抗静电聚酯或聚酯纤维的分解，同时抗静电聚酯或聚酯纤维中的抗静电成分会导致其再使用过程中摩擦坚牢度下降，大大限制了其应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异且耐久抗静电性、在高温高湿条件处理后仍能维持较高的抗静电性能的聚酯及其制造方法，该聚酯还具有优异的碱性处理性能，广泛应用于纤维、树脂、薄膜等领域。

本发明的技术解决方案如下：

一种抗静电聚酯，其中含有聚酯92wt％～99.15wt％，聚酰胺类聚合物0.5wt％～4wt％，含硫原子的抗静电剂0.35wt％～4wt％。

所述聚酯优选主要重复结构单元为对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯，其中对苯二甲酸占二元酸总量的80mol％以上，乙二醇占二元醇总量的80mol％以上。

上述聚酯中更优选含有磺酸盐共聚单元和/或聚醚共聚单元。

共聚的磺酸盐成分可以是间苯二甲酸5-磺酸钠、间苯二甲酸5-磺酸锂、间苯二甲酸5-磺酸钙、间苯二甲酸乙二醇酯5-磺酸钠、间苯二甲酸乙二醇酯5-磺酸锂、间苯二甲酸乙二醇酯5-磺酸钙、间苯二甲酸二甲酯5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯5-磺酸锂、间苯二甲酸二甲酯5-磺酸钙中的一种或几种。

共聚的聚醚成分可以是聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃中的一种或几种。

除乙二醇为，共聚的二元醇重复单元可以是脂肪族二醇或芳香族二元醇，如丙二醇、丁二醇及其异构体、戊二醇及其异构体、C6～C20的脂肪族二醇及其异构体、双酚A与环氧乙烷附加产物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃、环丁二醇、环戊二醇、环己二醇、苯二甲醇、萘二甲醇等中的一种或几种。

除对苯二甲酸外，共聚的二元酸重复单元可以是脂肪族二元酸、芳香族二元酸或它们的衍生物。所述衍生物可以是上述二元酸的甲酯、乙酯、丙酯等，优选二元酸的甲酯。脂肪族二元酸优选碳原子数为3～20的饱和脂肪族二元酸，最优选丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸的一种或几种；芳香族二元酸优选间苯二甲酸或萘二酸。

所述聚酯还可以是聚对苯二甲酸丁醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸戊二醇酯等。

在不影响本发明的效果的前提下，所述聚对苯二甲酸乙二醇系聚酯中还可以包括苯三甲酸、苯四甲酸、丙三醇、季戊四醇等多官能的共聚重复单元。

所述聚酯可以使用工业通常的聚合方法进行生产，即首先进行酯化或酯交换反应，得到低分子量的聚酯化合物后，然后进一步在高温高真空下进行缩聚反应得到聚合物。可以在酯化或酯交换阶段添加催化剂，所述催化剂为含有钠、锂、镁、钙、锰、钛、锌、钴或锡等金属元素的化合物，优选含这些金属元素的醋酸盐，最优选钛酸酯类化合物。

在高温高真空的缩聚反应阶段，可以使用含钛、锑、锗、钴、锡、或铝等金属元素的化合物作为催化剂，优选含钛、锡或锗金属元素的化合物作为聚酯的催化剂，具体可以是钛酸酯、氧化锡、氧化锗等。