CN108951111A - 一种用于涤纶织物的抗静电整理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于涤纶织物的抗静电整理剂及其制备方法，包括以下步骤：取制得的预乳化液Ⅰ，升温至80‑90℃，进行微波辐射30‑45min，同时向其中加入引发剂水溶液的1/2，滴加完成后回流保温反应2‑3h，之后滴加预乳化液Ⅱ和剩余的引发剂水溶液，滴加完成后继续回流保温反应2‑3h，之后将温度降至室温，加水稀释即得所述用于涤纶织物的抗静电整理剂。本申请制备的涤纶织物经抗静电整理剂整理后具有良好抗静电性能，易于加工，减少使用过程中的静电产生，同时具有良好的耐水洗、耐磨性能，使用寿命较长。
Description
技术领域
本发明涉及纺织助剂领域，特别是一种用于涤纶织物的抗静电整理剂及其制备方法。
背景技术
涤纶织物具有良好的耐磨性、挺括性、强度以及耐化学试剂等性能，在装饰、产业、服装方面有广泛的应用。相比于天然纤维，涤纶纤维强度较高，布面质感好，价格低廉，色泽艳丽，易于加工处理，深受广大消费者的喜爱。涤纶纤维的基本结构单元为聚对苯二甲酸乙二酯，是由结构对称的涤纶单体缩聚而成，具有对称的化学结构。从涤纶分子的组成来看，其是由短脂肪烃链、酯基、苯环、端羟基所构成，涤纶分子中除了存在两个端醇羟基外，再无其他极性基团，因而涤纶纤维的亲水性极差，属于疏水性纤维。涤纶纤维表面十分光滑，但纤维与纤维或纤维与金属之间的摩擦系数较大，在纺织纤维中属于摩擦系数较高的纤维。涤纶纤维的体积比电阻很大，电绝缘性高并且吸湿性较小，因此极易产生静电，会影响纺织品的加工，造成织疵、染斑等，也会对纺织品的日常使用带来困扰。
目前常用的纺织品的抗静电方法可以分为物理方法和化学方法两种。其中物理方法有：(1)提高空气相对湿度以提高纤维的泄露静电的能力；(2)选用起电极性相反的不同纤维编织成织物；(3)在纤维表面真空喷镀一层金属薄膜，形成金属化纤维；(4)用不锈钢的短金属纤维或纤维束与化学纤维混纺成复合导电纤维，不锈钢含量在较低的情况下即可制得抗静电性能良好的复合纤维；(5)在纤维表面嵌入碳粒从而制得碳化纤维。化学方法有：(1)在化纤聚合物的纺丝溶液中加入化学药剂或抗静电剂制得抗静电纤维；(2)用化学方法制取金属化纤维；(3)使纤维与某些物质起化学反应；(4)用抗静电整理剂对纤维进行后整理，使其具有抗静电特性。其中利用抗静电整理剂对纤维进行后整理的方法具有操作简单，适用领域较广，见效快，不影响纺织品的加工性能和力学性能，其抗静电效果可使纺织品表面电阻率达到较低水平，因此受到了广泛的关注和使用。但是利用抗静电整理剂还具有耐洗性差，耐久性差，表面易受摩擦缺损等缺点，还需要进一步研究改进。
中国专利CN201710001991.9公开了一种织物抗静电整理剂组合物，以下重量份数组分组成：对苯二甲酸二甲酯12-20份、混醚化的聚乙二醇15-20份、硬质酸钠3-5份、甘油8-12份、醋酸锌8-10份、乳化剂1-3份和消泡剂1-3份。该发明所提供的织物抗静电整理剂组合物，采用混醚化的聚乙二醇作为抗静电剂，通过甲醇和丁醇混醚化改性聚乙二醇，降低聚乙二醇的水溶性，增加抗静电剂与织物高分子的相容性，使其在织物内部表层均匀分布，当织物表层抗静电剂因摩擦受损时，内部抗静电剂及时迁移到织物表层，增加抗静电的持久性。
发明内容
本发明涉及一种用于涤纶织物的抗静电整理剂及其制备方法，涤纶织物经抗静电整理剂整理后具有良好抗静电性能，易于加工，减少使用过程中的静电产生，同时具有良好的耐水洗、耐磨性能，使用寿命较长。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米ATO颗粒加入钛酸四丁酯的乙醇溶液中，搅拌条件下向其中滴加冰醋酸和乙醇，滴加完成后继续搅拌1-2h，静置48h，100℃真空干燥12h后，研磨，630℃焙烧3-4h，制得纳米ATO-TiO2混合颗粒；
(2)将纳米ATO-TiO2混合颗粒加入钛酸酯偶联剂的水和乙醇的混合溶液中，加热至60-80℃，超声分散15-20min，之后进行高速剪切分散45-60min，制得改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液；
(3)将甲基丙烯酸，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸异辛酯和乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，制得预乳化液Ⅰ；
(4)将甲基丙烯酸，N-羟甲基丙烯酰胺，对苯乙烯磺酸钠与乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，加入改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液搅拌1-2h后制得预乳化液Ⅱ；
(5)取制得的预乳化液Ⅰ，升温至80-90℃，进行微波辐射30-45min，同时向其中加入引发剂水溶液的1/2，滴加完成后回流保温反应2-3h，之后滴加预乳化液Ⅱ和剩余的引发剂水溶液，滴加完成后继续回流保温反应2-3h，之后将温度降至室温，加水稀释即得所述用于涤纶织物的抗静电整理剂。
优选的，所述纳米ATO-TiO2混合颗粒中纳米ATO和纳米TiO2颗粒的质量比为1:5。
优选的，所述改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液中纳米ATO-TiO2混合颗粒所占质量比为60％。
优选的，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸氨和月桂基葡糖苷的混合物，引发剂为过硫酸铵。
优选的，所述预乳化液Ⅰ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，甲基丙烯酸月桂酯30-40份，丙烯酸异辛酯20-40份，乳化剂10-15份，水60-80份。
优选的，所述预乳化液Ⅱ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，N-羟甲基丙烯酰胺30-40份，对苯乙烯磺酸钠10-16份，乳化剂8-13份，水60-80份，改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液30-40份。
优选的，所述预乳化液Ⅰ和预乳化液Ⅱ的使用量质量比为1:2。
优选的，所述用于涤纶织物的抗静电整理剂中的固含量为45％。
本发明具有以下有益效果：
纳米ATO具有良好的导电性，本申请将纳米ATO与纳米TiO2制得混合纳米颗粒，可以减少纳米ATO的使用量，降低生产成本，同时利用其对涤纶织物进行整理，使得涤纶织物表面具有导电性的同时具有良好的亲水性，从而具有良好抗静电性能。本申请制备的核/壳结构的聚丙烯酸酯对织物具有良好的粘附性，并且亲水性强。再通过利用纳米ATO-TiO2混合颗粒对聚丙烯酸进行混合改性，利用聚丙烯酸在涤纶织物上的较为牢固的粘附性将纳米ATO-TiO2混合颗粒固定于涤纶织物上，提高了涤纶织物抗静电性能的耐水洗性和耐磨性能，使用寿命长。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米ATO颗粒加入钛酸四丁酯的乙醇溶液中，搅拌条件下向其中滴加冰醋酸和乙醇，滴加完成后继续搅拌1h，静置48h，100℃真空干燥12h后，研磨，630℃焙烧3h，制得纳米ATO-TiO2混合颗粒；
(2)将纳米ATO-TiO2混合颗粒加入钛酸酯偶联剂的水和乙醇的混合溶液中，加热至60℃，超声分散15min，之后进行高速剪切分散45min，制得改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液；
(3)将甲基丙烯酸，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸异辛酯和乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，制得预乳化液Ⅰ；
(4)将甲基丙烯酸，N-羟甲基丙烯酰胺，对苯乙烯磺酸钠与乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，加入改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液搅拌1h后制得预乳化液Ⅱ；
(5)取制得的预乳化液Ⅰ，升温至80℃，进行微波辐射30min，同时向其中加入引发剂水溶液的1/2，滴加完成后回流保温反应2h，之后滴加预乳化液Ⅱ和剩余的引发剂水溶液，滴加完成后继续回流保温反应2h，之后将温度降至室温，加水稀释控制固含量为45％，即得所述用于涤纶织物的抗静电整理剂。
所述纳米ATO-TiO2混合颗粒中纳米ATO和纳米TiO2颗粒的质量比为1:5；所述改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液中纳米ATO-TiO2混合颗粒所占质量比为60％；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸氨和月桂基葡糖苷的混合物，引发剂为过硫酸铵。
所述预乳化液Ⅰ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，甲基丙烯酸月桂酯30份，丙烯酸异辛酯20份，乳化剂10份，水60份。
所述预乳化液Ⅱ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，N-羟甲基丙烯酰胺30份，对苯乙烯磺酸钠10份，乳化剂8份，水60份，改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液30份。
预乳化液Ⅰ和预乳化液Ⅱ的使用量质量比为1:2。
涤纶织物经制备得到的抗静电整理剂整理后，具有良好的抗静电性能，经过多次水洗后仍能保持良好的抗静电性能。
实施例2
一种用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米ATO颗粒加入钛酸四丁酯的乙醇溶液中，搅拌条件下向其中滴加冰醋酸和乙醇，滴加完成后继续搅拌2h，静置48h，100℃真空干燥12h后，研磨，630℃焙烧4h，制得纳米ATO-TiO2混合颗粒；
(2)将纳米ATO-TiO2混合颗粒加入钛酸酯偶联剂的水和乙醇的混合溶液中，加热至80℃，超声分散20min，之后进行高速剪切分散60min，制得改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液；
(3)将甲基丙烯酸，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸异辛酯和乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，制得预乳化液Ⅰ；
(4)将甲基丙烯酸，N-羟甲基丙烯酰胺，对苯乙烯磺酸钠与乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，加入改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液搅拌2h后制得预乳化液Ⅱ；
(5)取制得的预乳化液Ⅰ，升温至90℃，进行微波辐射45min，同时向其中加入引发剂水溶液的1/2，滴加完成后回流保温反应3h，之后滴加预乳化液Ⅱ和剩余的引发剂水溶液，滴加完成后继续回流保温反应3h，之后将温度降至室温，加水稀释控制固含量为45％，即得所述用于涤纶织物的抗静电整理剂。
所述纳米ATO-TiO2混合颗粒中纳米ATO和纳米TiO2颗粒的质量比为1:5；所述改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液中纳米ATO-TiO2混合颗粒所占质量比为60％；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸氨和月桂基葡糖苷的混合物，引发剂为过硫酸铵。
所述预乳化液Ⅰ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，甲基丙烯酸月桂酯40份，丙烯酸异辛酯40份，乳化剂15份，水80份。
所述预乳化液Ⅱ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，N-羟甲基丙烯酰胺40份，对苯乙烯磺酸钠16份，乳化剂13份，水80份，改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液40份。
预乳化液Ⅰ和预乳化液Ⅱ的使用量质量比为1:2。
涤纶织物经制备得到的抗静电整理剂整理后，具有良好的抗静电性能，经过多次水洗后仍能保持良好的抗静电性能。
实施例3
一种用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米ATO颗粒加入钛酸四丁酯的乙醇溶液中，搅拌条件下向其中滴加冰醋酸和乙醇，滴加完成后继续搅拌1h，静置48h，100℃真空干燥12h后，研磨，630℃焙烧4h，制得纳米ATO-TiO2混合颗粒；
(2)将纳米ATO-TiO2混合颗粒加入钛酸酯偶联剂的水和乙醇的混合溶液中，加热至60℃，超声分散20min，之后进行高速剪切分散45min，制得改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液；
(3)将甲基丙烯酸，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸异辛酯和乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，制得预乳化液Ⅰ；
(4)将甲基丙烯酸，N-羟甲基丙烯酰胺，对苯乙烯磺酸钠与乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，加入改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液搅拌2h后制得预乳化液Ⅱ；
(5)取制得的预乳化液Ⅰ，升温至80℃，进行微波辐射45min，同时向其中加入引发剂水溶液的1/2，滴加完成后回流保温反应2h，之后滴加预乳化液Ⅱ和剩余的引发剂水溶液，滴加完成后继续回流保温反应3h，之后将温度降至室温，加水稀释控制固含量为45％，即得所述用于涤纶织物的抗静电整理剂。
所述纳米ATO-TiO2混合颗粒中纳米ATO和纳米TiO2颗粒的质量比为1:5；所述改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液中纳米ATO-TiO2混合颗粒所占质量比为60％；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸氨和月桂基葡糖苷的混合物，引发剂为过硫酸铵。
所述预乳化液Ⅰ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，甲基丙烯酸月桂酯30份，丙烯酸异辛酯40份，乳化剂10份，水80份。
所述预乳化液Ⅱ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，N-羟甲基丙烯酰胺30份，对苯乙烯磺酸钠16份，乳化剂8份，水80份，改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液30份。
预乳化液Ⅰ和预乳化液Ⅱ的使用量质量比为1:2。
涤纶织物经制备得到的抗静电整理剂整理后，具有良好的抗静电性能，经过多次水洗后仍能保持良好的抗静电性能。
实施例4
一种用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米ATO颗粒加入钛酸四丁酯的乙醇溶液中，搅拌条件下向其中滴加冰醋酸和乙醇，滴加完成后继续搅拌2h，静置48h，100℃真空干燥12h后，研磨，630℃焙烧3h，制得纳米ATO-TiO2混合颗粒；
(2)将纳米ATO-TiO2混合颗粒加入钛酸酯偶联剂的水和乙醇的混合溶液中，加热至80℃，超声分散15min，之后进行高速剪切分散60min，制得改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液；
(3)将甲基丙烯酸，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸异辛酯和乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，制得预乳化液Ⅰ；
(4)将甲基丙烯酸，N-羟甲基丙烯酰胺，对苯乙烯磺酸钠与乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，加入改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液搅拌1h后制得预乳化液Ⅱ；
(5)取制得的预乳化液Ⅰ，升温至90℃，进行微波辐射30min，同时向其中加入引发剂水溶液的1/2，滴加完成后回流保温反应3h，之后滴加预乳化液Ⅱ和剩余的引发剂水溶液，滴加完成后继续回流保温反应2h，之后将温度降至室温，加水稀释控制固含量为45％，即得所述用于涤纶织物的抗静电整理剂。
所述纳米ATO-TiO2混合颗粒中纳米ATO和纳米TiO2颗粒的质量比为1:5；所述改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液中纳米ATO-TiO2混合颗粒所占质量比为60％；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸氨和月桂基葡糖苷的混合物，引发剂为过硫酸铵。
所述预乳化液Ⅰ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，甲基丙烯酸月桂酯40份，丙烯酸异辛酯20份，乳化剂15份，水60份。
所述预乳化液Ⅱ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，N-羟甲基丙烯酰胺40份，对苯乙烯磺酸钠10份，乳化剂13份，水60份，改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液40份。
预乳化液Ⅰ和预乳化液Ⅱ的使用量质量比为1:2。
涤纶织物经制备得到的抗静电整理剂整理后，具有良好的抗静电性能，经过多次水洗后仍能保持良好的抗静电性能。
实施例5
一种用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米ATO颗粒加入钛酸四丁酯的乙醇溶液中，搅拌条件下向其中滴加冰醋酸和乙醇，滴加完成后继续搅拌2h，静置48h，100℃真空干燥12h后，研磨，630℃焙烧4h，制得纳米ATO-TiO2混合颗粒；
(2)将纳米ATO-TiO2混合颗粒加入钛酸酯偶联剂的水和乙醇的混合溶液中，加热至70℃，超声分散18min，之后进行高速剪切分散55min，制得改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液；
(3)将甲基丙烯酸，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸异辛酯和乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，制得预乳化液Ⅰ；
(4)将甲基丙烯酸，N-羟甲基丙烯酰胺，对苯乙烯磺酸钠与乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，加入改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液搅拌1h后制得预乳化液Ⅱ；
(5)取制得的预乳化液Ⅰ，升温至80℃，进行微波辐射40min，同时向其中加入引发剂水溶液的1/2，滴加完成后回流保温反应3h，之后滴加预乳化液Ⅱ和剩余的引发剂水溶液，滴加完成后继续回流保温反应3h，之后将温度降至室温，加水稀释控制固含量为45％，即得所述用于涤纶织物的抗静电整理剂。
所述纳米ATO-TiO2混合颗粒中纳米ATO和纳米TiO2颗粒的质量比为1:5；所述改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液中纳米ATO-TiO2混合颗粒所占质量比为60％；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸氨和月桂基葡糖苷的混合物，引发剂为过硫酸铵。
所述预乳化液Ⅰ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，甲基丙烯酸月桂酯35份，丙烯酸异辛酯30份，乳化剂12份，水70份。
所述预乳化液Ⅱ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，N-羟甲基丙烯酰胺35份，对苯乙烯磺酸钠13份，乳化剂10份，水70份，改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液35份。
预乳化液Ⅰ和预乳化液Ⅱ的使用量质量比为1:2。
涤纶织物经制备得到的抗静电整理剂整理后，具有良好的抗静电性能，经过多次水洗后仍能保持良好的抗静电性能。
Claims (9)
1.一种用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将纳米ATO颗粒加入钛酸四丁酯的乙醇溶液中，搅拌条件下向其中滴加冰醋酸和乙醇，滴加完成后继续搅拌1-2h，静置48h，100℃真空干燥12h后，研磨，630℃焙烧3-4h，制得纳米ATO-TiO2混合颗粒；
(2)将纳米ATO-TiO2混合颗粒加入钛酸酯偶联剂的水和乙醇的混合溶液中，加热至60-80℃，超声分散15-20min，之后进行高速剪切分散45-60min，制得改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液；
(3)将甲基丙烯酸，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸异辛酯和乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，制得预乳化液Ⅰ；
(4)将甲基丙烯酸，N-羟甲基丙烯酰胺，对苯乙烯磺酸钠与乳化剂加入水中，搅拌混合均匀，加入改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液搅拌1-2h后制得预乳化液Ⅱ；
(5)取制得的预乳化液Ⅰ，升温至80-90℃，进行微波辐射30-45min，同时向其中加入引发剂水溶液的1/2，滴加完成后回流保温反应2-3h，之后滴加预乳化液Ⅱ和剩余的引发剂水溶液，滴加完成后继续回流保温反应2-3h，之后将温度降至室温，加水稀释即得所述用于涤纶织物的抗静电整理剂。
2.根据权利要求1所述的用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，其特征在于：所述纳米ATO-TiO2混合颗粒中纳米ATO和纳米TiO2颗粒的质量比为1:5。
3.根据权利要求1所述的用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，其特征在于：所述改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液中纳米ATO-TiO2混合颗粒所占质量比为60％。
4.根据权利要求1所述的用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，其特征在于：所述乳化剂为十二烷基苯磺酸氨和月桂基葡糖苷的混合物，引发剂为过硫酸铵。
5.根据权利要求1所述的用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，其特征在于：所述预乳化液Ⅰ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，甲基丙烯酸月桂酯30-40份，丙烯酸异辛酯20-40份，乳化剂10-15份，水60-80份。
6.根据权利要求1所述的用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，其特征在于：所述预乳化液Ⅱ中各原料的使用量，以质量份数计：
甲基丙烯酸50份，N-羟甲基丙烯酰胺30-40份，对苯乙烯磺酸钠10-16份，乳化剂8-13份，水60-80份，改性纳米ATO-TiO2混合颗粒分散液30-40份。
7.根据权利要求1所述的用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，其特征在于：所述预乳化液Ⅰ和预乳化液Ⅱ的使用量质量比为1:2。
8.根据权利要求1所述的用于涤纶织物的抗静电整理剂的制备方法，其特征在于：所述用于涤纶织物的抗静电整理剂中的固含量为45％。
9.一种用于涤纶织物的抗静电整理剂，其特征在于：由权利要求1-8任一项所述的方法制备而成。
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