[发明专利]一种用于涤纶织物的抗静电剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗静电剂及其合成方法，具体涉及一种用于涤纶织物的抗静电剂及其合成方法。

背景技术

涤纶是一种应用广泛的合成纤维，它具有结实耐用、弹性好、不易变形、挺括、易洗快干等优点，深受人们喜爱。但是，涤纶纤维结构中亲水基团较少，吸湿性差，极易产生静电，这就导致在服用过程中，涤纶织物不仅会吸附空气中的灰尘，而且容易产生电击现象。因此，工厂在生产过程中常用抗静电剂对涤纶织物做抗静电处理，但较难获得耐久抗静电效果。

季铵盐类化合物作为阳离子型抗静电剂应用较多，不仅抗静电效果好，而且具有优良的柔软性，可用作涤纶、腈纶、丙纶等合成纤维的抗静电剂。但是，由于合成纤维表面反应性基团较少，抗静电剂仅仅只是吸附在纤维的表面，故其耐久性较差。

近年来，超支化聚酯凭借其特殊的结构，优异的性能，已经被越来越多的研究者所关注。端基含双键的超支化聚酯已经在涂料领域得到广泛应用，大量不饱和基团使反应活性增加，不仅自身易于交联成膜，还能与其它单体进行共聚。但含双键基团的超支化聚酯溶解性差，难溶于水以及乙醇、丙酮、甲苯等一些常规有机溶剂，其使用最终会受到限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种既能满足优良的抗静电性和耐水洗性要求，同时对织物手感影响较小，性价比高的用于涤纶纺织品的抗静电剂及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种用于涤纶织物的抗静电剂的制备方法，包括如下步骤：

1、以改性超支化聚酯、丙烯酰胺、烯丙基缩水甘油醚、二甲基二烯丙基氯化铵单体为原料，搅拌条件下，按质量比0.1：1：1：3～5将各原料加入到水中，得到质量分数为25%～30%的单体混合液；将单体总质量0.6%～1.0%的过硫酸铵溶解于水中，得到引发剂水溶液；

2、分别取0.2～0.4份的单体混合液和引发剂水溶液，搅拌条件下加入到装有冷凝回流装置的反应容器中，升温至80～90℃，在2～3小时内缓慢滴加其余的单体混合液和引发剂水溶液，保温反应5～6小时后，冷却至室温，得到pH为8.0～9.0的淡黄色透明液体，即为用于涤纶织物的抗静电剂。

本发明所述的改性超支化聚酯，其合成方法为：

1、将超支化聚酯Boltorn H20加热至熔融状态，依次加入阻聚剂对苯二酚、丙烯酸、甲苯和催化剂对甲苯磺酸，保持温度在100～110℃和不断搅拌的条件下反应1～1.5 h后，再将反应混合物置于冰水浴中冷却，其中，对苯二酚用量为超支化聚酯质量的0.3～0.5%，丙烯酸用量为超支化聚酯质量的25%～45%，催化剂对甲苯磺酸用量为超支化聚酯质量的0.5～1.0%，甲苯用量为超支化聚酯质量的1～2倍；

2、将步骤1得到的产物溶解于N, N-二甲基甲酰胺中，加入催化剂氢氧化钠固体，搅拌条件下缓慢滴加氯化缩水甘油三甲基铵，在40～50℃的温度条件下反应12～24h，减压抽滤除去氢氧化钠；按质量计，N, N-二甲基甲酰胺为超支化聚酯的1.5～2倍，氢氧化钠固体为氯化缩水甘油三甲基铵的3～5%；按物质的量比，氯化缩水甘油三甲基铵与丙烯酸为1:1～1:2；本发明提供的优化方案是：按物质的量比，氯化缩水甘油三甲基铵与丙烯酸为1:1.5。

3、对抽滤后得到的滤液在温度为60～70℃、真空度为0.09～0.10Mpa的条件下处理0.5～1h，得到一种改性超支化聚酯，其结构通式为：

，其中，n为整数，且8≤n≤16。

超支化聚酯改性的化学反应式为：

，

其中，             的具体结构式为：

   。

本发明技术方案还包括按上述制备方法得到的用于涤纶织物的抗静电剂，以及所述抗静电剂在对涤纶织物的抗静电整理中的应用。

本发明的原理是：采用丙烯酸对超支化聚酯的部分端羟基进行改性，另一部分端羟基与氯化缩水甘油三甲基铵反应，控制氯化缩水甘油三甲基铵与丙烯酸的物质的量比。丙烯酸的用量既不能过多也不能过少，用量过多，所合成的改性超支化聚酯中双键的数量就多，水溶性基团数量少，导致其溶解性下降，阻碍聚合反应的进行；用量过少，双键基团的数量少，能够参与聚合反应的支链也就减少，导致产物分子量低，成膜性较差。改性后的超支化聚酯再与丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵以及烯丙基缩水甘油醚进行溶液聚合，制备一种新型阳离子型抗静电剂。