CN104277435B - Pet纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纤维着色及改性领域，尤其涉及一种PET纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒，其组分按质量百分数配比为：纤维级PET切片30~50%，导电粉40~60%，偶联剂0.5~2.5%，分散剂1~7%；其制备方法：（1）将炭黑与四氧化三铁粉末干燥后，放入高速捏合机中，按比例加入偶联剂，混合30~35min后，依次加入一定的比例的分散剂和纤维级PET切片，继续混合15~25min；（2）将上述混合好的混合物加入双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒、干燥，即得所述的PET纤维黑色导电电磁屏蔽母粒。其制得的母粒具有良好的导电和电磁屏蔽效应，电阻率≤1500W/cm，电磁屏蔽效能可达45dB以上。母粒与PET切片混合时，添加量少，相容性好，分散性好，黑度好，颜色均匀。
Description
技术领域
本发明涉及纤维着色及改性领域，尤其涉及一种PET纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒及其制备方法。
背景技术
PET即聚对苯二甲酸乙二醇酯，自1953年由Dupont公司实现工业化以来，PET纤维得到了快速的发展，已成为最主要的聚酯纤维品种。然而随着经济的发展和社会的进步，人们对衣物的追求不仅仅停留在保暖和遮体的低级需求阶段，而是期望其具有更多的功能，如吸湿、抗菌、抗静电等，常规品种的PET纤维已远不能满足人们的需求。由于PET分子结构的缺陷，导致其染色性差、粘结性能差、电阻大、导电率小，容易积累静电等缺点。染色性及粘结性差，会使织物在染色过程中出现染色不均，染色不牢等现象，不仅增加染色成本，还耽误时间。积累的静电不仅使织物加工困难，而且静电放电容易干扰飞机无线电设备等正常工作，还会点燃某些易燃物而发生爆炸。因此，易染色及抗静电纤维已成为一项重要的研究课题。
目前，开发导电色母粒已成为解决这一问题的主要手段。已有报道的制备导电色母粒的方法，存在分散不均匀、操作麻烦、生产效率低、成本较高等缺点，且大多属于通用母粒，本发明将具有导电性能的炭黑和良好磁性的四氧化三铁粉末混合，再将其加入到PET基体中，制得了具有良好导电性能和磁性的黑色导电磁性母粒。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种添加量少、成本较低、染色均匀、制备简单、不影响PET纤维固有物理性能的专用黑色导电电磁屏蔽母粒及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PET纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒，其组分按质量百分数配比为：纤维级PET切片30~50%，导电粉40~60%，偶联剂0.5~2.5%，分散剂1~7%。
所述的导电粉为炭黑与四氧化三铁粉末的混合物，二者按质量百分数配比为：炭黑35%～65%，四氧化三铁35%～65%，炭黑与四氧化三铁的粒径均在5~15µm。
所述的偶联剂为铬络合物偶联剂、铝钛复合偶联剂或磷酸酯偶联剂中的一种。
所述的分散剂为聚乙二醇200或聚乙二醇400。
上述的制备方法包括以下步骤：
（1）将炭黑与四氧化三铁粉末干燥后，放入高速捏合机中，按比例加入偶联剂，混合30~35min后，依次加入一定的比例的分散剂和纤维级PET切片，继续混合15~25min；
（2）将上述混合好的混合物加入双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒、干燥，即得所述的PET纤维黑色导电电磁屏蔽母粒。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：由本发明制备黑色导电电磁屏蔽母粒，制备过程简单，操作方便，成本较低，制得的母粒具有良好的导电和电磁屏蔽效应，电阻率≤1500W/cm，电磁屏蔽效能可达45dB以上。母粒与PET切片混合时，添加量少，相容性好，分散性好，黑度好，颜色均匀。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种PET纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒，其组分按质量百分数配比为：纤维级PET切片40%，质量比为1：1的炭黑与四氧化三铁黑色导电混合粉55%，铬络合物偶联剂1%，4%的聚乙二醇200。
制备方法：（1）按母粒质量百分数比例称取相同质量的炭黑与四氧化三铁粉末进行干燥后，放入高速捏合机中，按比例加入铬络合物偶联剂，混合30~35min后，依次加入一定的比例的分散剂聚乙二醇200和纤维级PET切片，继续混合15~25min；
（2）将上述混合好的混合物加入双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒、干燥，即得所述的PET纤维黑色导电电磁屏蔽母粒。双螺杆挤出机熔融挤出工艺条件是：五区温度分别为：一区，272°C；二区，275°C；三区，280°C；四区， 287°C；五区， 288°C；主机转速为500r/min，过滤器滤网孔径为25µm，冷却水温度为18±2°C，干燥温度为165°C。
实施例2：
一种PET纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒，其组分按质量百分数配比为：纤维级PET切片45%，质量比为1：2的炭黑与四氧化三铁黑色导电混合粉粉50%，铝钛复合偶联剂0.5%，4.5%的聚乙二醇400。
制备方法：（1）按母粒质量百分数比例称取相同质量的炭黑与四氧化三铁粉末进行干燥后，放入高速捏合机中，按比例加入铝钛复合偶联剂，混合30~35min后，依次加入一定的比例的分散剂聚乙二醇400和纤维级PET切片，继续混合15~25min；
（2）将上述混合好的混合物加入双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒、干燥，即得所述的PET纤维黑色导电电磁屏蔽母粒。双螺杆挤出机熔融挤出工艺条件是：五区温度分别为：一区，272°C；二区，277°C；三区，279°C；四区，286°C；五区，287°C；主机转速为550r/min，过滤器滤网孔径为30µm，冷却水温度为18±2°C，干燥温度为170°C。
实施例3：
一种PET纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒，其组分按质量百分数配比为：纤维级PET切片50%，质量比为2：1的炭黑与四氧化三铁黑色导电混合粉粉45%，磷酸酯偶联剂1%，4%的聚乙二醇400。
制备方法：（1）按母粒质量百分数比例称取相同质量的炭黑与四氧化三铁粉末进行干燥后，放入高速捏合机中，按比例加入磷酸酯偶联剂，混合30~35min后，依次加入一定的比例的分散剂聚乙二醇400和纤维级PET切片，继续混合15~25min；
（2）将上述混合好的混合物加入双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒、干燥，即得所述的PET纤维黑色导电电磁屏蔽母粒。双螺杆挤出机熔融挤出工艺条件是：五区温度分别为：一区， 275°C；二区，278°C；三区，280°C；四区，286°C；五区，288°C；主机转速为700r/min，过滤器滤网孔径为35µm，冷却水温度为17±2°C，干燥温度为180°C。
实施例4：
一种PET纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒，其组分按质量百分数配比为：纤维级PET切片48%，质量比为1：1的炭黑与四氧化三铁黑色导电混合粉粉45%，铝钛复合偶联剂0.5%，6.5%的聚乙二醇200。
制备方法：（1）按母粒质量百分数比例称取相同质量的炭黑与四氧化三铁粉末进行干燥后，放入高速捏合机中，按比例加入铝钛复合偶联剂，混合30~35min后，依次加入一定的比例的分散剂聚乙二醇200和纤维级PET切片，继续混合15~25min；
（2）将上述混合好的混合物加入双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒、干燥，即得所述的PET纤维黑色导电电磁屏蔽母粒。双螺杆挤出机熔融挤出工艺条件是：五区温度分别为：一区，274°C；二区，276°C；三区，282°C；四区， 287°C；五区，287°C；主机转速为600r/min，过滤器滤网孔径为30µm，冷却水温度为18±2°C，干燥温度为175°C。
Claims (2)
1.一种PET纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒，其特征在于，其组分按质量百分数配比为： PET切片30~50%，导电粉40~60%，偶联剂0.5~2.5%，分散剂1~7%，各组分含量之和为100%；所述的导电粉为炭黑与四氧化三铁粉末的混合物，二者按质量百分数配比为：炭黑35%~65%，四氧化三铁35%~65%，炭黑与四氧化三铁的粒径均在5~15µm；所述的偶联剂为铬络合物偶联剂、铝钛复合偶联剂或磷酸酯偶联剂中的一种；所述的分散剂为聚乙二醇200或聚乙二醇400。
2.一种PET纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）将炭黑与四氧化三铁粉末干燥后，放入捏合机中，按比例加入偶联剂，混合30~35min后，依次加入配方量的分散剂和纤维级PET切片，继续混合15~25min；
（2）将上述混合好的混合物加入双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒、干燥，即得所述的PET纤维用黑色导电电磁屏蔽母粒；
双螺杆挤出机熔融挤出工艺条件是：五区温度分别为：一区，272~275°C；二区，275~279°C；三区，279~283°C；四区，286~287°C；五区，287~288°C；主机转速为400~700r/min，过滤器滤网孔径为25~35µm；冷却水温度为15~20°C，干燥温度为160~190°C。
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