CN108532017A - 一种抗静电硬质纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗静电硬质纤维，它是由下述重量份的原料组成的：十二烷基二甲基甜菜碱1‑2、丙烯腈140‑170、引发剂4‑6、硬脂酸钙0.7‑1、椰油酸二乙醇酰胺1‑2、异丙醇铝20‑30、2,2‑二羟甲基丙酸3‑4、硅烷偶联剂kh550 1‑2、亚磷酸三壬基苯酯3‑4，本发明的纤维具有很好的韧性和抗静电性能，综合性能优越。

Description

一种抗静电硬质纤维及其制备方法

技术领域

本发明属于纤维领域，具体涉及一种抗静电硬质纤维及其制备方法。

背景技术

聚丙烯腈是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头-尾方式相连的。主要用于制聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐日晒性好，在室外放置18个月后还能保持原有强度的77%。它还耐化学试剂，特别是无机酸、漂白粉、过氧化氢及一般有机试剂；聚丙烯腈纤维的强度并不高，耐磨性和抗疲劳性也较差。聚丙烯腈纤维的优点是耐候性；聚丙烯腈纤维和耐日晒性好，在室外放置18个月后还能保持原有强度的77%。它还耐化学试剂,特别是无机酸、漂白粉、过氧化氢及一般有机试剂。聚丙烯腈对碱不稳定，遇碱易着色，在80℃以上的浓碱中能水解为聚丙烯酸钠。在回弹性和卷曲性方面，与羊毛存在很大的差距。随着合成纤维生产技术的不断发展，复合聚丙烯腈纤维以及各种改性聚丙烯腈相继出现，如高收缩、抗起球、亲水、抗静电、阻燃、细纤度、异型截面等品种都已有商品生产；

然而，目前聚丙烯腈纤维的功能性较为单一，从而限制了其应用范围，因此，如何赋予纤维更多的性能，是目前研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种抗静电硬质纤维及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗静电硬质纤维，它是由下述重量份的原料组成的：

十二烷基二甲基甜菜碱1-2、丙烯腈140-170、引发剂4-6、硬脂酸钙0.7-1、椰油酸二乙醇酰胺1-2、异丙醇铝20-30、2,2-二羟甲基丙酸3-4、硅烷偶联剂kh550 1-2、亚磷酸三壬基苯酯3-4。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯。

一种抗静电硬质纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）取引发剂，加入到其重量10-17倍的无水乙醇中，搅拌均匀；

（2）取十二烷基二甲基甜菜碱、异丙醇铝混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，搅拌反应3-4小时，加入2,2-二羟甲基丙酸，升高温度为60-65℃，保温搅拌1-2小时，得酸化溶胶；

（3）取椰油酸二乙醇酰胺，加入到其重量10-16倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺水溶液；

（4）取硬脂酸钙、硅烷偶联剂kh550混合，加入到混合料重量5-10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得氨基溶液；

（5）取丙烯腈，加入到上述氨基溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3-4小时，出料，蒸馏除去乙醇，得氨基聚丙烯腈；

（6）取上述氨基聚丙烯腈，与酸化溶胶混合，搅拌均匀，加入到上述酰胺水溶液中，升高温度为60-65℃，保温搅拌1-2小时，加入亚磷酸三壬基苯酯，搅拌至常温，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性聚丙烯腈；

（7）取上述改性聚丙烯腈，加入到其重量16-20倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，纺丝，即得所述抗静电硬质纤维。

本发明的优点：

本发明以异丙醇铝为前驱体，通过水解后采用2,2-二羟甲基丙酸处理，得到酸化溶胶，然后以丙烯腈为单体，采用氨基偶联剂改性，在引发剂作用下聚合，得到氨基溶胶，之后，将其与酸化溶胶共混，通过酸与氨基的反应，实现了溶胶在聚丙烯腈间的分散相容性，从而提高了成品纤维的韧性，本发明还加入了十二烷基二甲基甜菜碱，其可以赋予纤维一定的抗静电性能，增强纤维的适用性。

具体实施方式

实施例1

一种抗静电硬质纤维，它是由下述重量份的原料组成的：

十二烷基二甲基甜菜碱2、丙烯腈170、引发剂6、硬脂酸钙1、椰油酸二乙醇酰胺2、异丙醇铝30、2,2-二羟甲基丙酸4、硅烷偶联剂kh550 2、亚磷酸三壬基苯酯4。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯。

一种抗静电硬质纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）取引发剂，加入到其重量17倍的无水乙醇中，搅拌均匀；

（2）取十二烷基二甲基甜菜碱、异丙醇铝混合，加入到混合料重量30倍的去离子水中，搅拌反应4小时，加入2,2-二羟甲基丙酸，升高温度为65℃，保温搅拌2小时，得酸化溶胶；

（3）取椰油酸二乙醇酰胺，加入到其重量16倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺水溶液；

（4）取硬脂酸钙、硅烷偶联剂kh550混合，加入到混合料重量5-10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得氨基溶液；

（5）取丙烯腈，加入到上述氨基溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌4小时，出料，蒸馏除去乙醇，得氨基聚丙烯腈；

（6）取上述氨基聚丙烯腈，与酸化溶胶混合，搅拌均匀，加入到上述酰胺水溶液中，升高温度为65℃，保温搅拌2小时，加入亚磷酸三壬基苯酯，搅拌至常温，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性聚丙烯腈；

（7）取上述改性聚丙烯腈，加入到其重量20倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，纺丝，即得所述抗静电硬质纤维。

实施例2

一种抗静电硬质纤维，它是由下述重量份的原料组成的：

十二烷基二甲基甜菜碱1、丙烯腈140、引发剂4、硬脂酸钙0.7、椰油酸二乙醇酰胺1、异丙醇铝20、2,2-二羟甲基丙酸3、硅烷偶联剂kh550 1、亚磷酸三壬基苯酯3。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯。

一种抗静电硬质纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）取引发剂，加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀；

（2）取十二烷基二甲基甜菜碱、异丙醇铝混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌反应3小时，加入2,2-二羟甲基丙酸，升高温度为60℃，保温搅拌1小时，得酸化溶胶；

（3）取椰油酸二乙醇酰胺，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺水溶液；

（4）取硬脂酸钙、硅烷偶联剂kh550混合，加入到混合料重量5倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得氨基溶液；

（5）取丙烯腈，加入到上述氨基溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3小时，出料，蒸馏除去乙醇，得氨基聚丙烯腈；

（6）取上述氨基聚丙烯腈，与酸化溶胶混合，搅拌均匀，加入到上述酰胺水溶液中，升高温度为60℃，保温搅拌1小时，加入亚磷酸三壬基苯酯，搅拌至常温，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性聚丙烯腈；

（7）取上述改性聚丙烯腈，加入到其重量16倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，纺丝，即得所述抗静电硬质纤维。

性能测试：

本发明抗静电硬质纤维的表面电阻为1.4×10⁹-6×10¹⁰Ω，具有很好的抗静电性能；

单纤维强度为3.0-3.7cn/dtex。

Claims (3)

1.一种抗静电硬质纤维，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：

十二烷基二甲基甜菜碱1-2、丙烯腈140-170、引发剂4-6、硬脂酸钙0.7-1、椰油酸二乙醇酰胺1-2、异丙醇铝20-30、2,2-二羟甲基丙酸3-4、硅烷偶联剂kh550 1-2、亚磷酸三壬基苯酯3-4。

2.根据权利要求1所述的一种抗静电硬质纤维，其特征在于，所述的引发剂为过氧化二异丙苯。

3.一种如权利要求1所述抗静电硬质纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取引发剂，加入到其重量10-17倍的无水乙醇中，搅拌均匀；

（2）取十二烷基二甲基甜菜碱、异丙醇铝混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，搅拌反应3-4小时，加入2,2-二羟甲基丙酸，升高温度为60-65℃，保温搅拌1-2小时，得酸化溶胶；

（3）取椰油酸二乙醇酰胺，加入到其重量10-16倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺水溶液；

（4）取硬脂酸钙、硅烷偶联剂kh550混合，加入到混合料重量5-10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得氨基溶液；

（5）取丙烯腈，加入到上述氨基溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3-4小时，出料，蒸馏除去乙醇，得氨基聚丙烯腈；

（6）取上述氨基聚丙烯腈，与酸化溶胶混合，搅拌均匀，加入到上述酰胺水溶液中，升高温度为60-65℃，保温搅拌1-2小时，加入亚磷酸三壬基苯酯，搅拌至常温，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性聚丙烯腈；

（7）取上述改性聚丙烯腈，加入到其重量16-20倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，纺丝，即得所述抗静电硬质纤维。