CN105220476A - 一种基于氧化锡锑的pet聚酯导电纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于氧化锡锑的PET聚酯导电纤维的制备方法，通过制备高浓度氧化锡锑水性分散液，在其粒度在300nm时添加导电炭黑，继续研磨，直至粒度D90在100nm以下，制备出高浓度的水性导电液。接着用高附着力的水性树脂进行调配，得到水性导电涂料，最后将纤维在高温高压下进行浸泡渗透，从而制备出导电性高的纤维材料。该方法制备的导电纤维中的导电粒子分散均匀，纤维的导电率得到了显著地改善。

Description

一种基于氧化锡锑的PET聚酯导电纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及一种基于氧化锡锑的PET聚酯导电纤维的制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二酯（PET）纤维在纺织和工业领域中的应用非常广泛，但是聚酯纤维的疏水性和绝缘性很差，导致其在干燥环境下容易积累静电。而静电放电不仅对人体有害，而且会成为可燃性气体或粉尘的火种而引起爆炸和火灾。为防止静电引起各种灾害，工业界一般采用复合或共混纺丝法以及后处理法在普通PET聚酯纤维表面粘附或沉积高导电组分来制备PET聚酯导电纤维。
在PET聚酯导电纤维的复合或共混纺丝制备方法中，将导电填充粉体（碳黑、金属或金属氧化物等）通过熔融共混分散在PET聚酯熔体中，所制备的导电纤维具有较好的导电耐久性。但是，加入的含量较高的导电粉体，其颗粒团聚比较严重，粒径较大，这不仅会使聚酯材料可纺性变差，而且还会导致聚酯纤维强度明显下降。与复合或共混纺丝法相比，后处理法具有易操作、成本低等优点，可通过将导电组分粘附在聚酯纤维表面或将本征导电聚合物单体（如苯胺、吡咯等）在聚酯纤维表面沉积聚合来制备聚酯导电纤维。
由于导电组分或本征导电聚合物在纤维表面的附着力较弱，从而导致后处理法所得纤维的导电耐久性较差。本发明基于氧化锡锑导电组分，在PET聚酯纤维表面粘附一层细导电颗粒的制备方法，将高浓度纳米导电液与高附着力水性树脂匹配，通过高温高压的方式解决导电组分在纤维表面附着力差、不连续的缺陷，制备出导电性高的纤维材料。该方法制备的导电纤维中的导电粒子分散均匀，纤维的导电率得到了显著地改善。
发明内容
本发明的目的在于突破目前采用传统导电组分或本征导电聚合物在纤维表面的附着力较弱，从而导致后处理法所得纤维的导电耐久性较差的缺点，提供一种采用纳米分散及高温高压工艺制备具有导电性高的PET聚酯导电纤维材料。
为达到上述预期目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于氧化锡锑的PET聚酯导电纤维的制备方法，其特征在于，通过引入导电炭黑来制备高浓度的氧化锡锑水性导电复合液的工艺来制备导电纤维，该工艺包括如下步骤：
a．将水、氧化锡锑和分散剂按比例预混组成混合液，使用纳米研磨机进行分散处理，直至混合分散液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；
b．将导电炭黑加入步骤a制得的混合分散液中，继续研磨处理，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性导电复合液；
c．将高附着力的水性树脂加入到步骤b制得的水性导电复合液中进行调配，得到水性导电涂料；
d．将纤维在高温高压下在水性导电涂料中进行浸泡渗透，从而制备出导电性高的纤维材料。
步骤a中，所述的分散剂为BYK190、BYK106、BYK182、BYK184、德谦904S、MOK5032中的一种或其组合，其中水、氧化锡锑和分散剂的质量比为1:(0.3～0.6):(0.05～0.3)。
步骤b中，所述的导电炭黑和水的质量比为0.01～0.2:1。
步骤c中，所述的水性树脂和水性导电复合液的质量比为1:(0.5～3)。
步骤d中，所述的高温为100～200℃，高压为0.2～1.5MPa。
本发明所采用的纳米分散及高温高压工艺能够显著提高导电组分在纳米水平的混合均一性，缓解颗粒团聚现象，从而提升PET聚酯纤维的导电率。以本发明制备而得的产物——PET聚酯导电纤维克服了传统涂覆方法中导电涂覆层不牢固、易脱落等缺点，具有可连续制备和成本较低等优点，能够在纺织工业领域得到应用。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明实现的细节进行描述，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1：将1000g水、300kg氧化锡锑和50g分散剂BYK190按比例预混组成混合液，使用纳米研磨机进行分散处理，直至混合分散液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；将10g导电炭黑加入上步制得的混合分散液中，继续研磨处理，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性导电复合液；将453g高附着力的水性树脂加入到上步制得的水性导电复合液中进行调配，得到水性导电涂料；将纤维在100℃高温、0.2MPa高压下在水性导电涂料中进行浸泡渗透，从而制备出导电性高的聚酯纤维材料。
实施例2：将1000g水、450kg氧化锡锑和150g分散剂德谦904S按比例预混组成混合液，使用纳米研磨机进行分散处理，直至混合分散液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；将100g导电炭黑加入上步制得的混合分散液中，继续研磨处理，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性导电复合液；将1700g高附着力的水性树脂加入到上步制得的水性导电复合液中进行调配，得到水性导电涂料；将纤维在150℃高温、1MPa高压下在水性导电涂料中进行浸泡渗透，从而制备出导电性高的聚酯纤维材料。
实施例3：将1000g水、600kg氧化锡锑和300g分散剂MOK5032按比例预混组成混合液，使用纳米研磨机进行分散处理，直至混合分散液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；将200g导电炭黑加入上步制得的混合分散液中，继续研磨处理，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性导电复合液；将4200g高附着力的水性树脂加入到上步制得的水性导电复合液中进行调配，得到水性导电涂料；将纤维在200℃高温、1.5MPa高压下在水性导电涂料中进行浸泡渗透，从而制备出导电性高的聚酯纤维材料。
实施例4：将1000g水、300kg氧化锡锑和50g分散剂BYK182按比例预混组成混合液，使用纳米研磨机进行分散处理，直至混合分散液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；将10g导电炭黑加入上步制得的混合分散液中，继续研磨处理，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性导电复合液；将453g高附着力的水性树脂加入到上步制得的水性导电复合液中进行调配，得到水性导电涂料；将纤维在100℃高温、0.2MPa高压下在水性导电涂料中进行浸泡渗透，从而制备出导电性高的聚酯纤维材料。

Claims (5)

1.一种基于氧化锡锑的PET聚酯导电纤维的制备方法，其特征在于，通过引入导电炭黑来制备高浓度的氧化锡锑水性导电复合液的工艺来制备PET聚酯导电纤维，该工艺包括如下步骤：
a．将水、氧化锡锑和分散剂按比例预混组成混合液，使用纳米研磨机进行分散处理，直至混合分散液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；
b．将导电炭黑加入步骤a制得的混合分散液中，继续研磨处理，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性导电复合液；
c．将高附着力的水性树脂加入到步骤b制得的水性导电复合液中进行调配，得到水性导电涂料；
d．将纤维在高温高压下在水性导电涂料中进行浸泡渗透，从而制备出导电性高的纤维材料。
2.根据权利要求1所述的一种基于氧化锡锑的PET聚酯导电纤维的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述的分散剂为BYK190、BYK106、BYK182、BYK184、德谦904S、MOK5032中的一种或其组合，其中水、氧化锡锑和分散剂的质量比为1:(0.3～0.6):(0.05～0.3)。
3.根据权利要求1所述的一种基于氧化锡锑的PET聚酯导电纤维的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述的导电炭黑和水的质量比为0.01～0.2:1。
4.根据权利要求1所述的一种基于氧化锡锑的PET聚酯导电纤维的制备方法，其特征在于，步骤c中，所述的水性树脂和水性导电复合液的质量比为1:(0.5～3)。
5.根据权利要求1所述的一种基于氧化锡锑的PET聚酯导电纤维的制备方法，其特征在于，步骤d中，所述的高温为100～200℃，高压为0.2～1.5MPa。
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