CN104629029A - 一种pet基透明永久静电耗散聚合物材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料及其制备方法，包括精对苯二甲酸、乙二醇、聚醚、无机盐、阴离子抗静电剂、催化剂和稳定剂，包括以下步骤：1)酯化反应：将精对苯二甲酸、乙二醇两者按摩尔比1:1.2～1:1.8配置，同时加入催化剂，混合搅拌均匀后，温度为220～260℃，绝对压力0.0～0.4MPa，时间2～5小时进行酯化反应制得聚酯母液；2)缩聚反应：将聚醚、无机盐、阴离子抗静电剂、稳定剂四者与乙二醇相混合，搅拌均匀后加入到聚酯母液中，温度260℃～280℃，绝对压力降到100Pa以下，缩聚时间0.5～3小时，其制得的切片显示出高的透明度和优良的静电耗散能力。

Description

一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种PET基永久静电耗散聚合物材料，具体地说，涉及一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是热塑性聚酯中最主要的品种，俗称涤纶树脂，目前为世界上五大工程塑料之一，力学性能良好、耐酸碱、耐高低温，且透明度良好，广泛应用于纤维、包装业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域。

但是PET是疏水性的高聚物，结构规整，既不能电离，也不能产生自由电子，在标准状况下，体积电阻率高达10¹⁴Ω·㎝，属于绝缘体，在生产、运输、使用的过程中易积聚静电，累积的静电会造成危害，如：带静电的纤维制品容易吸附污物影响外观、加工过程中的电荷的吸引和排斥使得加工困难等，当聚集的静电高于500V时，会因放电产生火花，引起火灾爆炸等严重事故，当聚集的静电高于8000V时，则会产生电击现象。这种特性限制了PET的广泛应用。

目前，制备静电耗散PET的方法主要有2种：(1)降低表面电阻，即是在表面涂覆抗静电剂或通过表面改性提高聚酯表面的亲水性(2)降低本体电阻，即将表面活性剂类抗静电剂或导电物质添加到聚酯的内部。显然，前者在使用过程中因摩擦、洗涤后，静电耗散效果易消失。而在内部加入表面活性剂类抗静电散剂时，静电耗散效果受环境湿度的影响较大，在低湿度下基本无效果，添加炭黑、金属等导电物质又对聚酯的物性影响较大。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料及其制备方法，其具有较高的透明度和优良的静电耗散能力。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，包括精对苯二甲酸、乙二醇、聚醚、无机盐、阴离子抗静电剂、催化剂和稳定剂。

进一步，所述精对苯二甲酸，与所述精对苯二甲酸反应的乙二醇两者按摩尔比1:1.2～1:1.8，所述聚醚的加入量为精对苯二甲酸重量的5％～50％，作为溶剂的乙二醇的含量和所述聚醚一样，所述无机盐的加入量为精对苯二甲酸重量的0.1％～5％，所述阴离子抗静电剂的加入量为精对苯二甲酸重量的5％～20％，所述催化剂的加入量为精对苯二甲酸重量的0.01％～0.05％，所述稳定剂的加入量为精对苯二甲酸重量的0.05％～0.1％。

进一步，所述聚醚是数均分子量为2000～20000的二元醇聚醚。

进一步，所述聚醚是单一数均分子量的聚醚或者是几种不同数均分子量聚醚的混合物。

进一步，所述无机盐是以下酸的碱金属盐：乙酸、盐酸、高氯酸、苯磺酸、硬脂酸、烷基磺酸中的一种。

进一步，所述的阴离子抗静电剂是烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、磷酸盐、羧酸盐中的一种。

进一步，所述催化剂是为金属锑、钛、锗的化合物或它们的有机催化剂。

进一步，所述稳定剂是含磷的化合物。

进一步，所述稳定剂是磷酸、亚磷酸、磷酸二甲酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯中的一种或混合物。

一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，包括以下步骤：

1)酯化反应：将精对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)两者按摩尔比1:1.2～1:1.8配置，同时加入催化剂，三者混合搅拌均匀后，温度为220～260℃，绝对压力0.0～0.4MPa，时间2～5小时进行酯化反应，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，制得聚酯母液；

2)缩聚反应：将聚醚、无机盐、阴离子抗静电剂、稳定剂四者与作为溶剂的乙二醇相混合，搅拌均匀后加入到所述聚酯母液中，温度260℃～280℃，绝对压力降到100Pa以下，缩聚时间0.5～3小时；

3)反应结束后，熔体经冷却，切粒，干燥，得到PET基透明永久静电耗散聚合物材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料及其制备方法，通过该方法制得的切片显示出高的透明度和优良的静电耗散能力。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

在6L不锈钢高压反应釜内，加入1500g苯二甲酸(PTA)，840g乙二醇(EG)，0.8g的三氧化二锑，通入氮气置换釜内空气后，在240℃～250℃、0.3～0.4MPa下进行酯化反应，不再出水时，泄压至常压。

然后将100gPEG4000、300gPEG6000，450g间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠(SIPE)、0.1g醋酸钴、0.28g磷酸、0.4g亚磷酸三苯酯、20g硬脂酸锂与PEG量一样的乙二醇(EG)混合，搅拌均匀后，加入反应釜，升高温度到270℃，逐步将釜内绝对压力降至50Pa，反应时间为3小时。

反应结束后，通入氮气将熔体压出，切粒、干燥得到聚酯切片，性能如下表。

实施例2：

在6L不锈钢高压反应釜内，加入1500g苯二甲酸(PTA)，840g乙二醇(EG)，0.8g的三氧化二锑，在240℃～250℃下进行酯化反应，体系压力为0.3～0.4MPa，不再有水蒸出时，泄压至常压。

然后将125gPEG4000、375gPEG6000，270g间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠(SIPE)、0.1g醋酸钴、0.28g磷酸、0.4g亚磷酸三苯酯、20g硬脂酸锂与聚醚(PEG)的EG混合，搅拌均匀后，加入反应釜，升高温度到270℃，逐步将釜内绝对压力降至50Pa以下，反应时间为0.5～1.5小时。

反应结束后，通入氮气将熔体压出，切粒、干燥得到PET基透明永久静电耗散聚合物材料，性能如下表。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，其特征在于，包括精对苯二甲酸、乙二醇、聚醚、无机盐、阴离子抗静电剂、催化剂和稳定剂。

2.根据权利要求1所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，其特征在于，所述精对苯二甲酸，与所述精对苯二甲酸反应的乙二醇两者按摩尔比1:1.2～1:1.8，所述聚醚的加入量为精对苯二甲酸重量的5％～50％，作为溶剂的乙二醇的含量和所述聚醚一样，所述无机盐的加入量为精对苯二甲酸重量的0.1％～5％，所述阴离子抗静电剂的加入量为精对苯二甲酸重量的5％～20％，所述催化剂的加入量为精对苯二甲酸重量的0.01％～0.05％，所述稳定剂的加入量为精对苯二甲酸重量的0.05％～0.1％。

3.根据权利要求1所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，其特征在于，所述聚醚是数均分子量为2000～20000的二元醇聚醚。

4.根据权利要求3所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，其特征在于，所述聚醚是单一数均分子量的聚醚或者是几种不同数均分子量聚醚的混合物。

5.根据权利要求1所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，其特征在于，所述无机盐是以下酸的碱金属盐：乙酸、盐酸、高氯酸、苯磺酸、硬脂酸、烷基磺酸中的一种。

6.根据权利要求1所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，其特征在于，所述的阴离子抗静电剂是烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、磷酸盐、羧酸盐中的一种。

7.根据权利要求1所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，其特征在于，所述催化剂是为金属锑、钛、锗的化合物或它们的有机催化剂。

8.根据权利要求1所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，其特征在于，所述稳定剂是含磷的化合物。

9.根据权利要求8所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，其特征在于，所述稳定剂是磷酸、亚磷酸、磷酸二甲酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯中的一种或混合物。

10.根据权利要求1至9任一项所述一种PET基透明永久静电耗散聚合物材料，其特征在于，包括以下步骤：

1)酯化反应：将精对苯二甲酸、乙二醇两者按摩尔比1:1.2～1:1.8配置，同时加入催化剂，三者混合搅拌均匀后，温度为220～260℃，绝对压力0.0～0.4MPa，时间2～5小时进行酯化反应，出水量达到理论出水量的95％视为酯化反应结束，制得聚酯母液；

2)缩聚反应：将聚醚、无机盐、阴离子抗静电剂、稳定剂四者与作为溶剂的乙二醇相混合，搅拌均匀后加入到所述聚酯母液中，温度260℃～280℃，绝对压力降到100Pa以下，缩聚时间0.5～3小时；

3)反应结束后，熔体经冷却，切粒，干燥，得到PET基透明永久静电耗散聚合物材料。