CN106380585A - 一种抗静电共聚酯的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种抗静电共聚酯的制备方法，它包括以下步骤：将氟化物改性的锰酸锂、磷酸铁锂纳米粉末、锗酸钠、钠基膨润土与乙二醇、对羟基苯甲酸、丁二醇混合研磨，制得改性乙二醇Ⅰ；将硅烷偶联剂改性的氧化锡晶须、导电性钛酸钾晶须与聚乙二醇、间苯二甲酸双羟乙酯‑5‑磺酸钠、乙二醇锑、抗氧剂、乙二醇混合研磨，制得改性乙二醇Ⅱ；将改性乙二醇Ⅰ与乙二醇、对苯二甲酸共混打浆进行酯化反应，在常压酯化‑缩聚阶段加入改性乙二醇Ⅱ，进一步缩聚制得抗静电共聚酯，该改性聚酯可明显改善聚酯材料的抗静电性、吸湿性等性能,同时增强聚酯材料的力学性能，可广泛应用于聚酯纤维、塑料、薄膜等产品的制备。

Description

一种抗静电共聚酯的制备方法

技术领域

本发明属于聚酯合成改性技术领域，具体地说涉及一种抗静电共聚酯的制备方法。

背景技术

聚酯(PET)是由对苯二甲酸和乙二醇经过缩聚反应而成的聚对苯二甲酸乙二醇酯，它具有硬度高，刚度好，强度高，有韧性等性能，被广泛应用于制成合成纤维、塑料，薄膜等产品。但聚酯(PET)大分子是以共价键结合，其极性基团很少，且结晶度较高，吸湿性很差，导致易产生静电积累，易吸附灰尘等缺点，给聚酯(PET)产品的加工或使用待来不利的影响，所以聚酯(PET)的抗静电改性研究赋予其新的性能，扩展它的应用范围，逐渐成为聚酯(PET)研究的一个热点。

为了解决聚酯(PET)树脂抗静电差的问题，通常采用表面涂覆、共混改性的两种方法，表面涂覆主要是将抗静电组分通过化学或物料作用在聚酯(PET)产品表面形成功能薄膜，但其使用耐久性较差，共混的方法主要是将导电材料或抗静电材料通过原位或共混的方式加入到聚酯(PET)树脂中形成抗静电聚酯，常用的材料有炭黑、石墨、金属粉体、金属氧化物等，该方法常由于改性剂的添加不匀导致聚酯流动性、力学等性能下降，使成型后加工困难。

锰酸锂和磷酸铁锂都是尖晶石结构的纳米粉体，它们能对传递或积累的电荷进行转化和转移，因此具有优良的导电性能，结构稳定，比重相对较轻，对环境友好，常用做电池电极的材料，通过氟化物改性后，锰酸锂和磷酸铁锂纳米粉体的化学性质保持稳定，并且在乙二醇溶液及聚酯(PET)树脂中都具有良好的分散性能，因此氟化物改性后锰酸锂和磷酸铁锂纳米粉体可以作为聚酯(PET)树脂优良的抗静电改性剂。

膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，其层间阳离子种类决定膨润土的类型，层间阳离子为Na+时称钠基膨润土，钠基膨润土具有很强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍，还具有较强的阳离子交换能力，也可用来提升聚酯材料的抗静电性。

氧化锡晶须、导电性钛酸钾晶须也都导电良好的无机材料，通过硅烷偶联剂改性的，增加无机材料在聚酯(PET)树脂中的相溶性，防止无机材料的团聚和分散不匀，同时提升聚酯材料的力学强度等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种抗静电共聚酯的制备方法。

本发明提供的一种抗静电共聚酯的制备方法，它采用如下步骤：

A)按质量份数，将2-4份氟化物改性的锰酸锂纳米粉末，2-4份氟化物改性的磷酸铁锂纳米粉末，0.1-0.3份锗酸钠，0.5-0.8份钠基膨润土，50-60份乙二醇，15-20份对羟基苯甲酸，15-20份丁二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应1-3小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅰ,100℃以上保温待用；

B)按质量份数，将1-2份硅烷偶联剂改性的氧化锌晶须，1-2份硅烷偶联剂改性的导电性钛酸钾晶须，4-6份分子量为15000的聚乙二醇，1-3份间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠，0.3-0.8份乙二醇锑，0.6份168抗氧剂，10-20份乙二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应1-3小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅱ,100℃以上保温待用；

C)按质量份数，将步骤A)制备的2-4份改性乙二醇溶液Ⅰ与6-8份乙二醇混合，再与14-16份对苯二甲酸组分进行配比，并共混打浆，然后加入到聚合釜中，在250℃温度，0.15MPa压力下进行2小时酯化反应，在常压酯化-缩聚阶段，连续加入1-2份由步骤B)制备的改性乙二醇溶液Ⅱ，并升温至270℃反应50分钟，然后抽真空，在283℃温度，100Pa绝对压力下进行缩聚反应，制得一种抗静电共聚酯。

本发明提供的一种抗静电共聚酯的制备方法，它采用如下步骤：

A)按质量份数，将3份氟化物改性的锰酸锂纳米粉末，3份氟化物改性的磷酸铁锂纳米粉末，0.2份锗酸钠，0.6份钠基膨润土，55份乙二醇，17份对羟基苯甲酸，17份丁二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应2小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅰ,100℃以上保温待用；

B)按质量份数，将1.5份硅烷偶联剂改性的氧化锌晶须，1.5份硅烷偶联剂改性的导电性钛酸钾晶须，5份分子量为15000的聚乙二醇，2份间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠，0.5份乙二醇锑，0.6份168抗氧剂，15份乙二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应2小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅱ,100℃以上保温待用；

C)按质量份数，将步骤A)制备的3份改性乙二醇溶液Ⅰ与7份乙二醇混合，再与15份对苯二甲酸组分进行配比，并共混打浆，然后加入到聚合釜中，在250℃温度，0.15MPa压力下进行2小时酯化反应，在常压酯化-缩聚阶段，连续加入1.5份由步骤B)制备的改性乙二醇溶液Ⅱ，并升温至270℃反应50分钟，然后抽真空，在283℃温度，100Pa绝对压力下进行缩聚反应，制得一种抗静电共聚酯。

本发明的有益效果：锰酸锂、磷酸铁锂、氧化锡晶须、钛酸钾晶须等改性剂都具有良好的导电特性，能明显提升聚酯材料的抗静电效果，其中氧化锡晶须、钛酸钾晶须还具有增强聚酯材料力学性质的作用，先通过球磨工艺将改性剂密闭研磨制成混合改性组分，然后再加入到共聚酯的反应过程中制成一种抗静电共聚酯，使改性剂在聚酯本体中具有良好的分散性能，克服了一般无机物分散不匀或团聚的问题，该方法制备的共聚酯材料明显改善其抗静电性能和力学性能。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作详细的介绍：本发明所述的一种抗静电共聚酯的制备方法，采用如下步骤：

A)按质量份数，将2-4份氟化物改性的锰酸锂纳米粉末，2-4份氟化物改性的磷酸铁锂纳米粉末，0.1-0.3份锗酸钠，0.5-0.8份钠基膨润土，50-60份乙二醇，15-20份对羟基苯甲酸，15-20份丁二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应1-3小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅰ,100℃以上保温待用；

B)按质量份数，将1-2份硅烷偶联剂改性的氧化锌晶须，1-2份硅烷偶联剂改性的导电性钛酸钾晶须，4-6份分子量为15000的聚乙二醇，1-3份间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠，0.3-0.8份乙二醇锑，0.6份168抗氧剂，10-20份乙二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应1-3小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅱ,100℃以上保温待用；

C)按质量份数，将步骤A)制备的2-4份改性乙二醇溶液Ⅰ与8-6份乙二醇混合，再与14-16份对苯二甲酸组分进行配比，并共混打浆，然后加入到聚合釜中，在250℃温度，0.15MPa压力下进行2小时酯化反应，在常压酯化-缩聚阶段，连续加入1-2份由步骤B)制备的改性乙二醇溶液Ⅱ，并升温至270℃反应50分钟，然后抽真空，在283℃温度，100Pa绝对压力下进行缩聚反应，制得一种抗静电共聚酯。

实施例1：一种抗静电共聚酯的制备方法，采用如下步骤：

A)按质量份数，将2份氟化物改性的锰酸锂纳米粉末，2份氟化物改性的磷酸铁锂纳米粉末，0.1份锗酸钠，0.5份钠基膨润土，50份乙二醇，15份对羟基苯甲酸，15份丁二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应1小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅰ,100℃以上保温待用；

B)按质量份数，将1份硅烷偶联剂改性的氧化锌晶须，1份硅烷偶联剂改性的导电性钛酸钾晶须，4份分子量为15000的聚乙二醇，1份间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠，0.3份乙二醇锑，0.6份168抗氧剂，10份乙二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应1小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅱ,100℃以上保温待用；

C)按质量份数，将步骤A)制备的2份改性乙二醇溶液Ⅰ与8份乙二醇混合，再与14份对苯二甲酸组分进行配比，并共混打浆，然后加入到聚合釜中，在250℃温度，0.15MPa压力下进行2小时酯化反应，在常压酯化-缩聚阶段，连续加入1份由步骤B)制备的改性乙二醇溶液Ⅱ，并升温至270℃反应50分钟，然后抽真空，在283℃温度，100Pa绝对压力下进行缩聚反应，制得一种抗静电共聚酯。

实施例2：一种抗静电共聚酯的制备方法，采用如下步骤：

A)按质量份数，将3份氟化物改性的锰酸锂纳米粉末，3份氟化物改性的磷酸铁锂纳米粉末，0.2份锗酸钠，0.6份钠基膨润土，55份乙二醇，17份对羟基苯甲酸，17份丁二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应2小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅰ,100℃以上保温待用；

B)按质量份数，将1.5份硅烷偶联剂改性的氧化锌晶须，1.5份硅烷偶联剂改性的导电性钛酸钾晶须，5份分子量为15000的聚乙二醇，2份间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠，0.5份乙二醇锑，0.6份168抗氧剂，15份乙二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应2小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅱ,100℃以上保温待用；

C)按质量份数，将步骤A)制备的3份改性乙二醇溶液Ⅰ与7份乙二醇混合，再与15份对苯二甲酸组分进行配比，并共混打浆，然后加入到聚合釜中，在250℃温度，0.15MPa压力下进行2小时酯化反应，在常压酯化-缩聚阶段，连续加入1.5份由步骤B制备)的改性乙二醇溶液Ⅱ，并升温至270℃反应50分钟，然后抽真空，在283℃温度，100Pa绝对压力下进行缩聚反应，制得一种抗静电共聚酯。

实施例3：一种抗静电共聚酯的制备方法，采用如下步骤：

A)按质量份数，将4份氟化物改性的锰酸锂纳米粉末，4份氟化物改性的磷酸铁锂纳米粉末，0.3份锗酸钠，0.8份钠基膨润土，60份乙二醇，20份对羟基苯甲酸，20份丁二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应3小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅰ,100℃以上保温待用；

B)按质量份数，将2份硅烷偶联剂改性的氧化锌晶须，2份硅烷偶联剂改性的导电性钛酸钾晶须，6份分子量为15000的聚乙二醇，3份间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠，0.8份乙二醇锑，0.6份168抗氧剂，20份乙二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应3小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅱ,100℃以上保温待用；

C)按质量份数，将步骤A)制备的4份改性乙二醇溶液Ⅰ与6份乙二醇混合，再与16份对苯二甲酸组分进行配比，并共混打浆，然后加入到聚合釜中，在250℃温度，0.15MPa压力下进行2小时酯化反应，在常压酯化-缩聚阶段，连续加入2份由步骤B制备)的改性乙二醇溶液Ⅱ，并升温至270℃反应50分钟，然后抽真空，在283℃温度，100Pa绝对压力下进行缩聚反应，制得一种抗静电共聚酯。

本发明所述的实施例并不限于以上所述实施例，通过前述公开的数值范围，在就具体实施例中进行任意替换，从而可以得到无数个实施例，对此不一一例举。

Claims (2)

1.一种抗静电共聚酯的制备方法，其特征在于该合成方法采用如下步骤：

A)按质量份数，将2-4份氟化物改性的锰酸锂纳米粉末，2-4份氟化物改性的磷酸铁锂纳米粉末，0.1-0.3份锗酸钠，0.5-0.8份钠基膨润土，50-60份乙二醇，15-20份对羟基苯甲酸，15-20份丁二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应1-3小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅰ,100℃以上保温待用；

B)按质量份数，将1-2份硅烷偶联剂改性的氧化锌晶须，1-2份硅烷偶联剂改性的导电性钛酸钾晶须，4-6份分子量为15000的聚乙二醇，1-3份间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠，0.3-0.8份乙二醇锑，0.6份168抗氧剂，10-20份乙二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应1-3小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅱ,100℃以上保温待用；

C)按质量份数，将步骤A)制备的2-4份改性乙二醇溶液Ⅰ与6-8份乙二醇混合，再与14-16份对苯二甲酸组分进行配比，并共混打浆，然后加入到聚合釜中，在250℃温度，0.15MPa压力下进行2小时酯化反应，在常压酯化-缩聚阶段，连续加入1-2份由步骤B制备)的改性乙二醇溶液Ⅱ，并升温至270℃反应50分钟，然后抽真空，在283℃温度，100Pa绝对压力下进行缩聚反应，制得一种抗静电共聚酯。

2.一种抗静电共聚酯的制备方法，其特征在于该合成方法采用如下步骤：

A)按质量份数，将3份氟化物改性的锰酸锂纳米粉末，3份氟化物改性的磷酸铁锂纳米粉末，0.2份锗酸钠，0.6份钠基膨润土，55份乙二醇，17份对羟基苯甲酸，17份丁二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应2小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅰ,100℃以上保温待用；

B)按质量份数，将1.5份硅烷偶联剂改性的氧化锌晶须，1.5份硅烷偶联剂改性的导电性钛酸钾晶须，5份分子量为15000的聚乙二醇，2份间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠，0.5份乙二醇锑，0.6份168抗氧剂，15份乙二醇进行混合，120℃条件下，在搅拌球磨机中密闭研磨反应2小时，得到一种改性乙二醇溶液Ⅱ,100℃以上保温待用；

C)按质量份数，将步骤A)制备的3份改性乙二醇溶液Ⅰ与7份乙二醇混合，再与15份对苯二甲酸组分进行配比，并共混打浆，然后加入到聚合釜中，在250℃温度，0.15MPa压力下进行2小时酯化反应，在常压酯化-缩聚阶段，连续加入1.5份由步骤B制备)的改性乙二醇溶液Ⅱ，并升温至270℃反应50分钟，然后抽真空，在283℃温度，100Pa绝对压力下进行缩聚反应，制得一种抗静电共聚酯。