[发明专利]一种亲水性抗静电聚酯的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及功能聚酯技术领域，具体地说，是一种亲水性抗静电聚酯的制备方法。

【背景技术】

聚酯纤维是使用最广泛的合成纤维，但由于聚酯本身的分子结构特点，在纤维表面，水分子无法进入纤维内部，因此在面料的摩擦作用下，纤维表面会形成电荷的聚集，从而导致静电放电，致使服用舒适性下降。另一方面，由于静电的聚集，造成了对灰尘的吸附作用，致使抗污能力下降。

为了克服这些缺点，人们对聚酯进行了许多有效的改进。其中，从高分子结构方面入手，改善高分子的吸水性能，或者添加具备导电功能的材料，来达到消除静电积聚的目的。据文献专利报道，目前生产具有抗静电功能的聚酯产品主要采取以下三种方法：一、用表面活性剂对产品表面进行亲水化处理，提高产品吸湿率，从而降低产品的电阻率、加快电荷逸散；二、采用共混的方式在基体聚酯中加入亲水性基团或导电微粉；三、采用共聚的方式在分子链中接入亲水性极性基团。但以上三种方法均有其不足之处：方法一抗静电性能耐久性差，且需要高湿环境；方法二添加剂在基体聚酯中分散困难，加工工艺复杂；方法三必须在聚酯分子链中接入含量很高的亲水性基团，但这样会影响聚酯本身的力学和加工性能。

中国专利公开号为CN101747599公开了一种抗静电的改性聚酯及其制备方法，主要是采用聚酯树脂、无碱玻璃纤维、溴系阻燃剂、锑白、抗静电剂、增韧剂等熔融共混制得；中国专利公开号为CN101948612公开了一种抗静电聚酯及其制备方法，主要采用添加30～120nm的纳米碳化硅，先与乙二醇进行混合、然后再与对苯二甲酸进行原位聚合制得。中国专利公开号为CN101993530公开了一种抗静电聚酯，采用非锑催化剂，添加钛元素、醋酸钙与乙二醇、对苯二甲酸进行原位聚合。所述专利存在以上所说的三种方法的缺点。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种亲水性抗静电聚酯的制备方法。

本发明利用纳米二氧化钛改进聚酯的抗静电性能，但是由于纳米二氧化钛的尺寸小，比表面积非常大，因此容易发生团聚，分散性很差。一般都是采用高速打浆将纳米二氧化钛分散到乙二醇中，但是乙二醇密度小，打浆之后纳米二氧化钛容易沉降。因此本发明采用一种新型的纳米二氧化钛分散方法，解决了纳米二氧化钛的分散问题，提高聚酯抗静电性能的同时还能提高亲水性能。本发明自行配置了一种混合多元醇，该混合多元醇的表观粘度较大。在高速打浆时粘度低，纳米二氧化钛均匀分散到混合多元醇中，该混合多元醇中含有大量羟基，能将纳米二氧化钛包裹起来，防止纳米二氧化钛团聚，起到了偶联剂的功效。另外，混合多元醇的粘度大，可以阻止纳米二氧化钛沉降。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种亲水性抗静电聚酯的制备方法，其具体步骤为：

(1)混合多元醇的配制：

将乙二醇∶1，2-丙二醇∶1，2-丁二醇∶戊二醇∶山梨醇按照100∶0.4～5∶0.2～2∶0.1～2∶0.1～1配置成混合多元醇，控制混合多元醇的粘度和表面张力，使得混合多元醇能将纳米纳米二氧化钛包裹，并防止纳米二氧化钛沉降。

(2)打浆：

将纳米二氧化钛添加到混合多元醇中，然后进行高速打浆，使纳米二氧化钛与混合多元醇充分混合，保证纳米二氧化钛分散均匀；

所述的纳米二氧化钛的质量为对苯二甲酸的0.1～1％；

(3)酯化反应：将混合多元醇和纳米二氧化钛的浆液与对苯二甲酸加入酯化反应釜进行酯化反应，同时加入钛系催化剂和/或锑系催化剂，以及热稳定剂和抗氧化剂；

所述的对苯二甲酸与混合多元醇的摩尔比1∶1.05～1.5；

所述的酯化反应的压力为0.01～0.5Mpa；

所述的酯化反应的温度为225～280℃，酯化反应的时间为0.5～4h；

所述的酯化反应加入钛系催化剂和/或锑系催化剂，加入量为120～550ppm，基数为所述对苯二甲酸的质量；

所述的钛系催化剂为钛酸四丁酯、乙二醇钛等；

所述的锑系催化剂为三氧化二锑、醋酸锑和乙二醇锑等。

所述的酯化反应还加入所述对苯二甲酸质量的0.001～0.02％的热稳定剂和所述对苯二甲酸质量的0.001～0.03wt％的抗氧化剂；

所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168或抗氧化剂616其中之一或其混合物；

所述的热稳定剂为磷酸三甲酯、烷基磷酸二酯、三(壬苯基)亚磷酸酯等其中之一或其混合物；

(4)最后将酯化反应的混合物进行缩聚反应，经过缩聚反应制得亲水性抗静电聚酯；