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
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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