CN105780466B - 一种用于涤纶织物的抗静电剂 - Google Patents
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Abstract
一种用于涤纶织物的抗静电剂，按重量份，由下列组份复配而成：十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐，6～12份；十八烷基胺乙基二甲基‑β‑羟基胺的磷酸二氢盐，2～6份；三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐，1～4份；十二烷基三甲基溴化铵，1～2份；吐温‑80，2～6份。通过在加入阳离子表面活性剂的基础上，加入适量的其它组分，制备出一种使纤维的静摩擦系数降低，同时也具备了较好的抱合集束性的涤纶抗静电剂。
Description
技术领域
本发明涉及抗静电剂，具体涉及一种用于涤纶织物的抗静电剂。
背景技术
涤纶分子间是由共价键结合，既不能电离，也不能传递电子，容易产生和积聚电荷，再加上涤纶纤维中极性基团很少，疏水性大，因此，电荷散逸困难，不可避免地要产生静电。抗静电剂是添加在合成纤维表面的用以防止静电危害的一列化学添加剂。由于涤纶的体积电阻率一般高达1013～1014Ω/cm，易积蓄静电而发生危险，抗静电剂多系表面活性剂，可使纤维表面亲合水分，离子型表面活性剂还有导电作用。可将体积电阻高的表面层电阻率降低到1010Ω以下，从而减轻涤纶在加工和使用过程中的静电积累。以免有静电积累引发火灾和爆炸事故。
在20℃相对湿度65％时，涤纶的比电阻率1012-1013Ω/cm，这样大的电阻所产生的静电使纤维容易起毛，甚至起球、吸灰、玷污，用其制作的服装太贴身，使人感觉不舒服，在大规模集成电路等一些现代化工业的研究和生产过程中，也往往由于操作人员服装上带有静电荷而易沾上灰尘，造成电路短路，元件击穿，精密仪器误动作，甚至失灵等情况，大大降低了集成电路的制成率，使得集成块的集成度提高不大。因此，要保证生产的正常进行，静电的消除就显得非常重要。
涤纶短纤用抗静电剂对其表面处理，降低纤维的比电阻，从而提高涤纶的抗静电性，以消除静电。抗静电剂大多数为表面活性剂，它具有极性基团，可以吸湿，使聚合体的表面电阻减小，加快静电荷的散逸。目前，抗静电剂品种很多，按离子型分类法，主要有阴离子型、阳离子型、两性及非离子型四种抗静电剂。其优缺点如下：阴离子抗静电剂应用最广泛，但如何针对不同种类的纤维确定烷基数及中和剂等工作十分复杂。阳离子抗静电剂对纤维的吸附性最强，因此，显示出最好的抗静电效果，尤其作为纤维制品的抗静电剂，不仅抗静电性好，而且使纺织产品手感得到明显地改善。两性抗静电剂，其效果可与阳离子抗静电剂媲美，但价格昂贵，故目前使用范围不大。非离子型抗静电剂，在一般湿度下抗静电效果一般，但在低湿度情况下却显露出明显的抗静电效果。
当前涤纶抗静电技术中，凭借单一技术和手段，愈来愈难以满足涤纶短纤抗静电性能日益迫切的要求。开发抗静电性能优益、高效稳定而又不受环境影响、用途广泛的涤纶导电性材料是涤纶抗静电技术发展的重要趋势。我国涤纶抗静电剂生产的技术水平及应用研究与发达国家尚有一定差距，因此目前国内应在不断完善现有抗静电剂品种的基础上，加强系列产品的研制工作，努力开发新品种，同时进行复配研究工作；大力开发生产低毒或无毒的多功能涤纶抗静电剂；加速高效新型的季铵盐、两性抗静电剂的研究，以适应食品、电子包装业的需求；开展高分子型永久性抗静电剂的研究；发展复合型或具有特殊性能的专用抗静电剂；开发多功能抗静电剂，重视工艺改造，降低成本，提高质量，以推动我国合成纤维加工业向高档次迈进。
抗静电剂复配技术及复配产品的研制已为人们所重视，从复配技术出发其主要思路是由一种起主导作用的表面活性剂适当加入与起协同作用的有效助剂形成最终复合产品，这种产品的应用效果大于组成它的各组份的单一效果。尽管这些助剂互相之间的协同作用理论解释须作更进一步的探讨及研究，但对于涤纶抗静电剂从作用机理到实际应用效果都能加深对复配物协同作用及性能的进一步了解。因此，开发高性能涤纶抗静电剂系列产品，需要很高的复配技术，高性能抗静电剂及其组合物是目前涤纶短纤行业发展需求的必然选择，也是涤纶生产商为了提高产品的高性能抗静电性，以及企业转型升级迫切需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型环保的用于涤纶织物的抗静电剂，它是以多种表面活性剂和阳离子抗静电剂为原料，采用目前最先进的拼配技术生产。
本发明实现上述目的所采用的技术方案具体如下：
一种新型环保的用于涤纶织物的抗静电剂，按重量份，由下列组份复配而成：
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐(简称抗静电剂SN) 6～12份
十八烷基胺乙基二甲基-β-羟基胺的磷酸二氢盐(简称抗静电剂SP)2～6份
三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐(简称抗静电剂TM) 1～4份
十二烷基三甲基溴化铵 1～2份
吐温-80 2～6份。
优选的，所述用于涤纶织物的抗静电剂，按重量份，由下列组份复配而成：
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐(简称抗静电剂SN) 10～12份
十八烷基胺乙基二甲基-β-羟基胺的磷酸二氢盐(简称抗静电剂SP)4～6份
三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐(简称抗静电剂TM) 3～4份
十二烷基三甲基溴化铵 1～2份
吐温-80 2～4份。
更加优选的，所述用于涤纶织物的抗静电剂，按重量份，由下列组份复配而成：
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐(简称抗静电剂SN) 10份
十八烷基胺乙基二甲基-β-羟基胺的磷酸二氢盐(简称抗静电剂SP)4份
三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐(简称抗静电剂TM) 4份
十二烷基三甲基溴化铵 2份
吐温-80 4份
上述用于涤纶织物的抗静电剂的组份在反应釜或者容器中，将各组分混合得本发明产品，组成本发明的全部组分本身是已知的，可通过商购获得。
本发明研制过程简介：
阳离子表面活性剂带有正电荷，而大多数纤维表面带有负电荷，由于相反电荷中和，抗静电效果比阴离子型和非离子型好，此外，它还能在纤维表面形成憎水性油膜，降低纤维的摩擦系数，显示出柔软平滑效果。以季胺盐为例，它是由亲水基团和疏水基团所组成的。其疏水基结构与阴离子表面活性剂相似，疏水基和亲水基的连接方式也很类同，即除亲水基直接连在疏水链上外，往往还通过酯、醚、酰胺等形式来连接，但溶于水时，其亲水基呈现正电荷(其亲水基团主要为碱性氮原子，也有磷、硫、碘等)。由于其极强的吸附能力，容易在基体表面上形成亲油性膜及产生阳电性，故广泛用作纺织品的柔软剂及抗静电剂等(前者是由于亲油性膜的形成而使纺织品有憎水的作用以及能显著地降低纤维表面的静摩擦系数，从而使纤维具有良好的平滑性，而后者则是阳电性作用的表现)。对于通常带有负电荷的纺织品来讲，它的吸附能力比阴离子和非离子强。正是这种特殊性质决定了阳离子表面活性剂在抗静电领域的特殊价值。
为了使抗静电剂具有更优越的性能，在加入阳离子表面活性剂的基础上，如果加入适量的吐温型非离子表面活性剂及其它组分，其中吐温-80的溶解性能较好，同时，还具有良好的耐热性，乳化性及一定的抗静电效果，可以使纤维的静摩擦系数降低，同时也具备了较好的抱合集束性。传统的将乙二酸四乙酸二钠和聚乙二醇主要作为分散和软化添加剂加入其中，以改善抗静电剂的一些辅助性能。经过多次筛选，使用十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐(简称抗静电剂SN)、十八烷基胺乙基二甲基-β-羟基胺的磷酸二氢盐(简称抗静电剂SP)、三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐(简称抗静电剂TM)、十二烷基三甲基溴化铵和吐温-80作为涤纶主要抗静电剂成分，效果要比任何单一成分好。
本发明的有益效果是，发明以多种表面活性剂和阳离子抗静电剂为原料，采用目前最先进的拼配技术生产。性能比单独使用抗静电剂SN、抗静电剂SP及抗静电剂TM优良，而且降低了使用量，节约了成本。复合阳离子季胺盐抗静电剂，带有正电荷，对涤纶纤维表面负电荷中和作用强，抗静电效果比阴离子型和非离子型好，此外，它还能在纤维表面形成憎水性油膜，降低纤维的摩擦系数，显示出柔软平滑效果。不存在APEO/NPEO烷基酚和烷基酚聚氧乙烯醚类乳化剂，符合欧盟关于禁止使用APEO/NPEO等致癌类化合物的硬性规定。
通过在加入阳离子表面活性剂的基础上，加入适量的其它组分，制备出一种使纤维的静摩擦系数降低，同时也具备了较好的抱合集束性的涤纶抗静电剂。
具体实施方式
实施例1、一种新型环保的用于涤纶织物的抗静电剂
按重量份，由下列组份复配而成：
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐(简称抗静电剂SN) 600g
十八烷基胺乙基二甲基-β-羟基胺的磷酸二氢盐(简称抗静电剂SP)200g
三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐(简称抗静电剂TM) 100g
十二烷基三甲基溴化铵 100g
吐温-80 200g
实施例2、一种新型环保的用于涤纶织物的抗静电剂
按重量份，由下列组份复配而成：
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐(简称抗静电剂SN) 1000g
十八烷基胺乙基二甲基-β-羟基胺的磷酸二氢盐(简称抗静电剂SP)600g
三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐(简称抗静电剂TM) 400g
十二烷基三甲基溴化铵 100g
吐温-80 200g
实施例3、一种新型环保的用于涤纶织物的抗静电剂
按重量份，由下列组份复配而成：
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐(简称抗静电剂SN) 1000g
十八烷基胺乙基二甲基-β-羟基胺的磷酸二氢盐(简称抗静电剂SP)400g
三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐(简称抗静电剂TM) 400g
十二烷基三甲基溴化铵 200g
吐温-80 400g
实施例4、一种新型环保的用于涤纶织物的抗静电剂
按重量份，由下列组份复配而成：
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐(简称抗静电剂SN) 900g
十八烷基胺乙基二甲基-β-羟基胺的磷酸二氢盐(简称抗静电剂SP)500g
三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐(简称抗静电剂TM) 300g
十二烷基三甲基溴化铵 300g
吐温-80 300g
实施例5、本发明与同类产品性能检测比较
表1 产品技术性能参数对比表
表2产品应用性能参数比较
注：(1)、样品：1.4D涤纶短纤，抗静电剂上油率0.4％。
(2)、摩擦系数测量：采用Y151纤维摩擦系数测定仪测定，2米/分的速度，预张力为5克。
(3)、回复率测试：按FZ/T 50009.4-1998三维卷曲涤纶短纤维膨松性、压缩弹性试验方法进行。
(4)、电阻率测试方法：按GB/T14342-1993合成短纤维比电阻试验方法进行。
从以上指标上可以看出，目前本发明高性能涤纶抗静电剂处理的1.4D涤纶短纤的摩擦系数比对照厂商摩擦系数最小的表面性能，说明处理后的纤维滑度略好；在涤纶短纤维膨松性、压缩弹性试验方面，各厂商中回复率相差不大；在电阻率测试中，本发明高性能涤纶抗静电剂处理的1.4D涤纶短纤电阻率达到了106级数，是所有对照厂商中抗静电效果最好的抗静电剂。
Claims (3)
1.一种用于涤纶织物的抗静电剂，其特征在于：按重量份，由下列组份复配而成：
2.如权利要求1所述的用于涤纶织物的抗静电剂，其特征在于：按重量份，由下列组份复配而成：
3.如权利要求1所述的用于涤纶织物的抗静电剂，其特征在于：按重量份，由下列组份复配而成：
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