CN103835132B - 一种可生物降解抗静电整理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可生物降解抗静电整理剂及其制备方法。该整理剂是一种酯基季铵盐。本发明所述的整理剂是以长链脂肪酸、三乙醇胺、盐酸为原料进行酯化反应，然后加入硫酸二甲酯进行季铵化反应得到酯基季铵盐。本发明得到的整理剂抗静电效果极佳，牢度较高，且生物可降解。

Description

一种可生物降解抗静电整理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种纺织助剂及其制备方法，具体地说是一种可生物降解抗静电整理剂及其制备方法。
背景技术
涤纶等合成纤维为疏水性物质，吸水性差，在服用过程中，因摩擦而产生静电，服装在穿脱时，易产生针刺感、电击现象，且织物容易吸附污垢，严重影响了涤纶织物的服用舒适性。另外，在一些特殊行业，如易燃、易爆场所及电子行业等，由于纤维织物的静电可能引起火灾、爆炸等灾害。因此，对疏水性织物进行抗静电整理是很有必要的。
要达到织物抗静电的目的，现有技术中最通常的做法是对织物进行抗静电整理。目前使用的抗静电剂多以季铵盐类整理剂、聚酯类环氧乙烷缩合物、丙烯酸酯类聚合物和聚胺类化合物等为主要成分配制的整理剂，尤其以季铵盐类整理剂应用最为广泛。季铵盐类整理剂所带正电荷能够抵消一部分纤维表面的负电荷，且具有优良的柔软和平滑性，从而能够有效抑制静电的产生。但是，目前使用的季铵盐类整理剂，人多存在生物降解性差、耐洗性差等问题，在污水处理中易被污泥吸附而造成环境污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种可生物降解抗静电整理剂及其制备方法，该整理剂是一种酯基季铵盐。
本发明所述抗静电整理剂的制备方法实施步骤为：
1、以长链脂肪酸、三乙醇胺、盐酸为原料进行酯化反应；
2、在上述产物中加入硫酸二甲酯进行季铵化反应：
所述可生物降解抗静电整理剂的结构通式如下：
式中：R为C18～C20直链烷基；p＝1～3；q＝3-p
具体合成反应的化学方程式如下：
(1)酯化反应
式中：R为C18-C20直链烷基；p＝1～3；q＝3-p．
(2)季铵化反应
式中：R为C18-C20直链烷基；p＝1～3；q＝3-p．
所述的可生物降解抗静电整理剂，长链脂肪酸、三乙醇胺和硫酸二甲酯的摩尔比为1～2∶1∶1，优选为1.6-2∶1∶1。
所述的可生物降解抗静电整理剂，长链脂肪酸为硬脂酸、油酸或花生酸，优选硬脂酸或油酸。
所述的可生物降解抗静电整理剂，长链脂肪酸与三乙醇胺的酯化温度为180-200℃；季铵化温度为75-85℃。
本发明提供的可生物降解抗静电整理剂为白色至浅黄色固体。本发明的优点是：所制备的抗静电整理剂是一种酯基季铵盐，其所带的正电荷能够抵消涤纶织物上的负电荷，且具有柔软和平滑作用，可降低涤纶织物之间的摩擦力，从而具有良好的抗静电效果；所制备的抗静电整理剂含有酯基，容易生物降解，不会造成环境污染；同样因为该抗静电整理剂中含有酯基，其结构与涤纶相似，亲和力较大，所以可获得较高牢度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步描述。
下面结合实例本发明作进一步说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实例表示的范围。
一种可生物降解抗静电整理剂及其制备方法，具体实施方式如下：
实施例1
(1)酯化反应
将71.0g硬脂酸(分子量284)加入装有温度计、磁力搅拌子、冷凝管、恒压滴液漏斗、通氮系统的250ml二颈瓶中，用油浴加热，控温在80℃左右，氮气的流量为200-300ml／min。当硬脂酸完全溶解后开动搅拌，用一个恒压滴液漏斗逐滴加入1.7g浓度为36％盐酸，再用另一个恒压滴液漏斗将22.4g三乙醇胺在30min内加入。加毕之后升温，2h内将温度升至180℃左右，并在此温度下保温脱水2h。
(2)季铵化反应
将步骡(1)得到的产物降温至60℃，加入15.0g异丙醇，再用另一个滴液漏斗逐滴加入19.0g硫酸二甲酯，高速搅拌，并逐步升温到75℃，反应3h。减压除去溶剂异丙醇，取出样品在真空干燥箱干燥，即制得到可生物降解抗静电整理剂固体样品A1，103.2g。
实施例2
刚71.0g油酸(分子量282)代替71.0g硬脂酸，酯化反应保温温度升高到190℃，季铵化反应保温温度升高到80℃，其他试剂及用量和合成工艺不变，重复实施例1，即可得到可生物降解抗静电整理剂固体样品A2，102.9g。
实施例3
用75.0g花生酸(分子量312)代替71.0g硬脂酸，酯化反应保温温度升高到200℃，季铵化反应保温温度升高到85℃，其他试剂及用量和合成工艺不变，重复实施例1，即可得到可生物降解抗静电整理剂固体样品A3，104.5g。
上述合成样品采用下述方法测试其抗静电性能：
将涤纶织物分别浸入8g／L的可生物降解抗静电整理剂(A1、A2和A3)中，采用二浸二轧工艺，控制轧余率80％，放入烘箱中100℃预烘10分钟，然后在160℃条件下焙烘1分钟。整理前涤纶织物的静电半衰期为10秒、静电压高达2946V。本发明所合成抗静电整理剂(A1、A2和A3)抗静电性能测试结果如表1。
由表中可以看出，所合成可生物降解抗静电整理剂抗静电效果较好。

Claims (1)

1.一种可生物降解抗静电整理剂，其特征在于以长链脂肪酸、三乙醇胺、盐酸为原料先进行酯化反应；然后在上述产物中加入硫酸二甲酯进行季铵化反应得到酯基季铵盐，
上述整理剂的制备方法为：
(1)酯化反应
将分子量为284的硬脂酸71.0g加入装有温度计、磁力搅拌子、冷凝管、恒压滴液漏斗、通氮系统的250ml二颈瓶中，用油浴加热，控温在80℃，氮气的流量为200-300ml/min，当硬脂酸完全溶解后开动搅拌，用一个恒压滴液漏斗逐滴加入1.7g浓度为36％盐酸，再用另一个恒压滴液漏斗将22.4g三乙醇胺在30min内加入，加毕之后升温，2h内将温度升至180℃，并在此温度下保温脱水2h；
(2)季铵化反应
将步骡(1)得到的产物降温至60℃，加入15.0g异丙醇，再用另一个滴液漏斗逐滴加入19.0g硫酸二甲酯，高速搅拌，并逐步升温到75℃，反应3h，减压除去溶剂异丙醇，取出样品在真空干燥箱干燥，即制得到可生物降解抗静电整理剂固体样品。
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