[发明专利]一种利用抗静电剂制备抗静电PET材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及PET材料的方法。

背景技术

层状双金属氢氧化物(LDH)又称类水滑石化合物(HT)或阴离子粘土，是一类由带正电荷的金属氢氧化物层和层间填充阴离子所构成的层状化合物。LDH具有层间可交换的阴离子，所以可以作为将各种无机、有机物质以及配合物阴离子引入LDH层间，获得各种具有不同功能的新材料。同时，具备大的比表面积，能够作为吸附剂以及催化剂存在的框架载体，从而增大吸附材料和催化剂的比表面积，提高性能。LDH更重要的是，LDH含有大量的层间结合水分子，并且亲水性很好，能够吸收空气中的水分子。

聚酯PET是最重要的合成材料之一，具有较高熔融温度和玻璃化转变温度，在纤维、包装、感光材料、工程塑料等领域得到广泛应用，发展十分迅猛。PET在非纤维领域的一项重要应用是制作薄膜，用作电子、电器等行业的包装材料。由于PET本身电阻率高，在65%相对湿度、25℃的条件下，其电阻率高达10¹⁴Ω·m，导致在摩擦和接触的过程中容易产生和聚集电荷。静电的存在对PET的加工和应用造成了很多麻烦。例如PET制品在储存和搬运过程中由于静电使其表面易吸附尘埃，影响制品外观；在加工PET薄膜时，由于静电产生的力阻碍薄膜的收卷过程；同时静电的存在还会使PET材料在电子电器产品的使用中存在不安全因素，限制了其应用，因此需要对PET进行改性提高其抗静电性能，使其表面电阻达到10⁶～10⁸Ω·m。

因此，目前PET材料存在电阻率高的缺陷，限制了其应用。

发明内容

本发明是要解决目前PET材料存在电阻率高的缺陷，而提供一种利用抗静电剂制备抗静电PET材料的方法。

一种利用抗静电剂制备抗静电PET材料的方法，具体是按照以下步骤制备的：

A、称取抗静电剂、乙二醇和对苯二甲酸，其中抗静电剂、乙二醇和对苯二甲酸的质量比为5～40：600：1000，其中抗静电剂为层状双金属氢氧化物或二氧化钛/层状双金属氢氧化物；

B、将步骤A称取的抗静电剂加入乙二醇中，混合均匀，得到混合液，再向混合液中加入步骤A称取的对苯二甲酸，然后在氮气保护气氛条件下搅拌，控制搅拌速度为800r/min～1000r/min，升温至230℃～240℃，保持2h～3h，再升温至270℃～280℃，并抽真空至500Pa～510Pa，保持1h～1.5h，再抽真空至70Pa～75Pa，保持2h～3h，得到前驱体；

C、将步骤B得到的前驱体冷却至室温，干燥，粉碎成粒径为1cm～2cm的颗粒，得到抗静电PET材料。

制备步骤A中二氧化钛/层状双金属氢氧化物的方法，具体是按以下步骤制备的：

一、称取钛酸四丁酯、无水乙醇和硝酸锌-硝酸铝混合溶液；其中，硝酸锌-硝酸铝混合溶液中硝酸锌的浓度为0.72mol/L～0.78mol/L，硝酸铝的浓度为0.24mol/L～0.26mol/L；钛酸四丁酯与无水乙醇的体积比为1：3～5，钛酸四丁酯和无水乙醇的总体积与硝酸锌-硝酸铝混合溶液的体积之比为1：0.8～1.2；

二、将步骤一称取的钛酸四丁酯和无水乙醇混合均匀，得到钛酸四丁酯的乙醇溶液，然后向钛酸四丁酯的乙醇溶液中加入步骤一称取的硝酸锌-硝酸铝混合溶液，混合均匀，得到预制物；

三、向步骤二得到的预制物中滴加氢氧化钠和碳酸钠组成的缓冲溶液，调节pH至7～9，控制搅拌速度为800r/min～1000r/min，保持18h～20h，洗涤干燥，得到二氧化钛/层状双金属氢氧化物。

利用本发明制备的抗静电剂制备的抗静电PET材料应用于膜材料中。

本发明的有益效果是：本发明利用含有导电性水分子的二氧化钛/层状双金属氢氧化物进行物理掺杂，利用原位聚合的方法制备出具有较低表面电阻的PET材料。本发明操作简单，改善效果好，得到了具有低表面电阻的永久性抗静电PET材料，其表面电阻达到10⁶～10⁸Ω·m，使其制品能有效地逸散静电荷，避免大量静电的累积造成的危害，具有较大应用前景。

本发明制备的抗静电PET材料用于制备抗静电PET膜材料。

附图说明

图1为实施例一制备的抗静电剂的扫描电镜图；

图2为实施例一制备的抗静电剂的透射电镜图；

图3为实施例一制备的抗静电剂的红外光谱图；

图4为实施例六制备的抗静电剂的扫描电镜图；

图5为实施例六制备的抗静电剂的红外光谱图。

具体实施方式