CN104060468B - 一种湿法腈纶油剂及其制备方法 - Google Patents

一种湿法腈纶油剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种湿法腈纶油剂及其制备方法，属于腈纶工业加工技术领域。本发明中的湿法腈纶油剂由12～16wt％的高碳醇烷基磷酸酯钾盐、8～12％的中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐、13～16wt％的聚氧乙烯脂肪胺、18～22wt％的蓖麻油聚氧乙烯醚、4～6wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚、12～16wt％的椰子油酰二乙醇胺、12～15wt％的直链烷基苯磺酸以及4～6wt％的二乙醇胺制成。本发明采用高碳醇烷基磷酸酯钾盐作为主抗静电剂，同时配以中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐补充其抗静电性，使油剂具有良好的抗静电性且其抗静电性受湿度影响小，同时，该湿法腈纶油剂还具有良好的平滑性、集束性和柔软性等性能。

Description

一种湿法腈纶油剂及其制备方法
技术领域
本发明属于腈纶工业加工技术领域，具体涉及一种湿法腈纶油剂及其制备方法。
背景技术
随着腈纶工业的快速发展，大批高速、高效、大容量、短流程的先进腈纶生产线相继投产。相应地，原有的国产油剂和部分进口油剂已不适应先进装置纺丝、纺纱生产的需要，其主要原因为油剂配方中的主抗静电剂为C12左右的烷基磷酸酯盐，这种磷酸酯盐一般具有较好的抗静电性，但易吸湿，吸湿后粘性增大，因而存在抗静电效果受湿度影响，摩擦系数偏高的问题。
中国专利文献(CN1504607A)公开了一种腈纶纺丝油剂，此油剂为由有效成分与纯水调配制成的乳化液，其有效成分中含有组分A：一种烷基磷酸酯钾盐或钠盐；组分B：一种聚氧乙烯脂肪胺；组分C：一种聚氧乙烯脂肪酸单(双)酯混合物；组分D：二甲基硅油。虽然与其他现有技术相比，此专利中提供的腈纶纤维油剂不仅能够赋予纤维优良的平滑性，还能赋予较好的集束性，但是其抗静电效果仍然受湿度较大。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种具有良好的抗静电性且其抗静电性受湿度影响小的湿法腈纶油剂。
为实现该目的，本发明采用了以下技术方案：
一种湿法腈纶油剂，其由下列质量百分比的成分组成：
优选的，所述高碳醇烷基磷酸酯钾盐为单酯盐和双酯盐的混合物；
所述单酯盐的结构通式为：
所述双酯盐的结构通式为：
结构通式中R为C16～18烷基，且单酯盐和双酯盐的摩尔比为1.1～2:1。
优选的，所述中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐为单酯型盐和双酯型盐的混合物；
所述单酯型的结构通式为：
所述双酯型的结构通式为：
结构通式中R为C12～14烷基，n为3～10的正整数，当n＝5时较佳；所述单酯型盐和双酯型盐的摩尔比为1～2:1。
优选的，所述聚氧乙烯脂肪胺由结构通式(A)化合物和/或结构通式(B)化合物构成；
RNH(CH2CH2O)nH(A)；
结构通式中R为C16～18烷基，n为正整数。
优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的结构通式为：
RO(CH2CH2O)nH；
结构通式中R为C12～18烷基，n为正整数，当n＝9时的AEO-9和n＝15时的平平加O-15均为较佳。
优选的，所述蓖麻油聚氧乙烯醚的结构通式为：
结构通式中，x、y、z均为正整数，且x+y+z＝10～90，以x+y+z＝80时较佳。
本发明的另一目的在于提供一种该湿法腈纶油剂的制备方法。为实现该目的，本发明采用了以下技术方案：一种湿法腈纶油剂的制备方法，包括如下步骤：
①、将聚氧乙烯脂肪胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、椰子油酰二乙醇胺、直链烷基苯磺酸和二乙醇胺置于反应容器中，加热至熔化，搅拌均匀；
②、保持物料处于熔化状态下，将高碳醇烷基磷酸酯钾盐加至反应容器中，搅拌均匀；
③、再将中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐加入至反应容器中，保持物料处于熔化状态，搅拌至体系呈均匀透明或半透明状，趁热出料并冷却，得成品。
本发明的湿法腈纶油剂及其制备方法，其有益效果表现在：
1)、关于烷基磷酸酯钾盐的抗静电性以及吸湿性，请参见分别参见表1和表2。
表1不同烷基磷酸酯盐的抗静电性比较
性能指标 C18磷酸酯钾盐 C16磷酸酯钾盐 C12磷酸酯钾盐
比电阻/Ω·cm-1 2.9×108 2.8×108 4.0×107
(注：比电阻的数值越大，则其导电性越差，即抗静电性越差。)
表1表明：相同条件下，C12磷酸酯钾盐的抗静电性较好。
表2不同湿度条件下烷基磷酸酯钾盐的比电阻(25℃)
表2表明：C18磷酸酯钾盐的抗静电性受湿度影响小。
因此，本发明通过改进油剂配方，采用高碳醇烷基磷酸酯钾盐作为主抗静电剂，同时配以中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐补充其抗静电性，就能达到理想的抗静电效果，即油剂具有良好的抗静电性且其抗静电性受湿度影响小，同时，该湿法腈纶油剂还具有良好的平滑性、集束性和柔软性等性能。
2)、本发明中的制备方法，工艺简便，反应条件温和，易于工业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明,但不限制本发明。
下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。
下述实施例中的百分含量，如无特别说明，均为质量百分含量。
实施例1
湿法腈纶油剂，原料配比为：
所述椰子油酰二乙醇胺(尼纳尔6501)中脂肪酸与酰胺的摩尔比为1:1.5。
①、高碳醇烷基磷酸酯钾盐由摩尔比为1.1～1.4:1的单酯盐和双酯盐组成。
单酯盐的结构通式为：
双酯盐的结构通式为：
结构通式中R为C18烷基。
②、中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐由摩尔比为1.0～1.4:1的单酯型盐和双酯型盐组成。
单酯型的结构通式为：
双酯型的结构通式为：
结构通式中R为C12烷基，n＝5。
③、聚氧乙烯脂肪胺由结构通式(A)化合物和/或结构通式(B)化合物构成。
RNH(CH2CH2O)nH(A)。
结构通式中R为C18烷基，n＝5。
④、脂肪醇聚氧乙烯醚的结构通式为：
RO(CH2CH2O)nH。
结构通式中R为C18烷基，n＝9，该脂肪醇聚氧乙烯醚商品牌号为AEO-9。
⑤、蓖麻油聚氧乙烯醚的结构通式为：
结构通式中，x、y、z均为正整数，且x+y+z＝80，该蓖麻油聚氧乙烯醚的商品牌号为EL-80乳化剂。
湿法腈纶油剂的制备方法，包括如下步骤：
①、将聚氧乙烯脂肪胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、椰子油酰二乙醇胺、直链烷基苯磺酸和二乙醇胺置于反应容器中，加热至70℃熔化，搅拌均匀。
②、维持80℃以上，保持物料处于熔化状态下，将高碳醇烷基磷酸酯钾盐加至反应容器中，搅拌均匀。
③、再将中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐加入至反应容器中，保持物料处于熔化状态，搅拌1小时，体系呈均匀透明或半透明状，趁热出料并冷却，得成品。
实施例2
湿法腈纶油剂，原料配比为：
所述椰子油酰二乙醇胺(尼纳尔6501)中脂肪酸与酰胺的摩尔比为1:1.5。
①、高碳醇烷基磷酸酯钾盐由摩尔比为1.4～1.7:1的单酯盐和双酯盐组成。
单酯盐的结构通式为：
双酯盐的结构通式为：
结构通式中R为C16烷基。
②、中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐由摩尔比为1.4～1.7:1的单酯型盐和双酯型盐组成。
单酯型的结构通式为：
双酯型的结构通式为：
结构通式中R为C14烷基，n＝3。
③、聚氧乙烯脂肪胺由结构通式(A)化合物和/或结构通式(B)化合物构成。
RNH(CH2CH2O)nH(A)。
结构通式中R为C18烷基，n＝10。
④、脂肪醇聚氧乙烯醚的结构通式为：
RO(CH2CH2O)nH。
结构通式中R为C16烷基，n＝15，该脂肪醇聚氧乙烯醚商品牌号为平平加O-15。
⑤、蓖麻油聚氧乙烯醚的结构通式为：
结构通式中，x、y、z均为正整数，且x+y+z＝20，该蓖麻油聚氧乙烯醚的商品牌号为EL-20乳化剂
湿法腈纶油剂的制备方法，包括如下步骤：
①、将聚氧乙烯脂肪胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、椰子油酰二乙醇胺、直链烷基苯磺酸和二乙醇胺置于反应容器中，加热至75℃熔化，搅拌均匀。
②、维持80℃以上，保持物料处于熔化状态下，将高碳醇烷基磷酸酯钾盐加至反应容器中，搅拌均匀。
③、再将中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐加入至反应容器中，保持物料处于熔化状态，搅拌1.2小时，体系呈均匀透明或半透明状，趁热出料并冷却，得成品。
实施例3
湿法腈纶油剂，原料配比为：
所述椰子油酰二乙醇胺(尼纳尔6501)中脂肪酸与酰胺的摩尔比为1:1.5。
①、高碳醇烷基磷酸酯钾盐由摩尔比为1.7～2.0:1的单酯盐和双酯盐组成。
单酯盐的结构通式为：
双酯盐的结构通式为：
结构通式中R为C18烷基。
②、中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐由摩尔比为1.7～2.0:1的单酯型盐和双酯型盐组成。
单酯型的结构通式为：
双酯型的结构通式为：
结构通式中R为C12烷基，n＝10。
③、聚氧乙烯脂肪胺由结构通式(A)化合物和/或结构通式(B)化合物构成。
RNH(CH2CH2O)nH(A)。
结构通式中R为C18烷基，n＝12。
④、脂肪醇聚氧乙烯醚的结构通式为：
RO(CH2CH2O)nH。
结构通式中R为C12烷基，n＝9，该脂肪醇聚氧乙烯醚商品牌号为AEO-9。
⑤、蓖麻油聚氧乙烯醚的结构通式为：
结构通式中，x、y、z均为正整数，且x+y+z＝90，该蓖麻油聚氧乙烯醚的商品牌号为EL-90乳化剂。
湿法腈纶油剂的制备方法，包括如下步骤：
①、将聚氧乙烯脂肪胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、椰子油酰二乙醇胺、直链烷基苯磺酸和二乙醇胺置于反应容器中，加热至80℃熔化，搅拌均匀。
②、维持80℃以上，保持物料处于熔化状态下，将高碳醇烷基磷酸酯钾盐加至反应容器中，搅拌均匀。
③、再将中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐加入至反应容器中，保持物料处于熔化状态，搅拌1.5小时，体系呈均匀透明或半透明状，趁热出料并冷却，得成品。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种湿法腈纶油剂，其特征在于由下列质量百分比的成分组成：
所述高碳醇烷基磷酸酯钾盐为单酯盐和双酯盐的混合物；
所述单酯盐的结构通式为：
所述双酯盐的结构通式为：
结构通式中R为C16～18烷基，且单酯盐和双酯盐的摩尔比为1.1～2:1；
所述中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐为单酯型盐和双酯型盐的混合物；
所述单酯型的结构通式为：
所述双酯型的结构通式为：
结构通式中R为C12～14烷基，n为3～10的正整数，且单酯型盐和双酯型盐的摩尔比为1～2:1。
2.根据权利要求1所述的湿法腈纶油剂，其特征在于：所述聚氧乙烯脂肪胺由结构通式(A)化合物和/或结构通式(B)化合物构成；
RNH(CH2CH2O)nH(A)；
结构通式中R为C16～18烷基，n为正整数。
3.根据权利要求1所述的湿法腈纶油剂，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚的结构通式为：
RO(CH2CH2O)nH；
结构通式中R为C12～18烷基，n为正整数。
4.根据权利要求1所述的湿法腈纶油剂，其特征在于：所述蓖麻油聚氧乙烯醚的结构通式为：
结构通式中，x、y、z均为正整数，且x+y+z＝10～90。
5.一种如权利要求1所述湿法腈纶油剂的制备方法，其特征是包括如下步骤：
①、将聚氧乙烯脂肪胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、椰子油酰二乙醇胺、直链烷基苯磺酸和二乙醇胺置于反应容器中，加热至熔化，搅拌均匀；
②、保持物料处于熔化状态下，将高碳醇烷基磷酸酯钾盐加至反应容器中，搅拌均匀；
③、再将中碳醇聚氧乙烯醚烷基磷酸酯钾盐加入至反应容器中，保持物料处于熔化状态，搅拌至体系呈均匀透明或半透明状，趁热出料并冷却，得成品。
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