[发明专利]一种导电阻燃涤纶及其制备和应用

说明书

本发明提出了一种导电阻燃涤纶，由以下重量份原料制备：四硫富瓦烯改性涤纶纤维120‑150份、氮磷硼阻燃剂20‑40份、分散剂10‑15份、对甲苯磺酸1‑5份、氧化剂20‑30份。本发明制备的导电阻燃涤纶，具有涤纶材料本身固有的强度高、弹性好、保型性好、尺寸稳定性高等优异性能的同时，兼具抗静电性能和阻燃性能，因此，可以应用到特殊服装等领域中，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及纺织纤维技术领域，具体涉及一种导电阻燃涤纶及其制备方法。

背景技术

常规纤维特别是合成纤维在加工、使用时易因良好的电绝缘性而产生静电，使其应用领域受到很大限制。纤维的导电化可减轻甚至消除静电危害，还可进一步扩大纤维的应用领域。作为一种重要的功能材料，导电纤维将越来越受到人们的重视。常用的导电纤维主要以无机导电材料为导电组分采用共混纺丝或后整理等方式制得。有机高分子导电材料特别是聚苯胺及其原位聚合现象被发现后，提供了制备导电纤维的一种新型材料与方法。采用原位聚合法制备聚苯胺导电纤维具有工艺简单、导电性能好、基质纤维力学性能保持等优点，迅速吸引了大量研究人员的关注。近30年来，以原位聚合法制备的各种导电纤维层出不穷：如早期主要以锦纶、丙纶、聚氨酯等常规合成纤维为基材制备的聚苯胺复合导电纤维；近年来以一些新型化学纤维及天然纤维—如聚酰亚胺纤维、聚甲基丙烯酸甲酯纤维、羊毛、蚕丝、棉纤维、纤维素纤维、洋麻纤维、芒果纤维、椰壳纤维、甘蔗纤维等为基材制备聚苯胺复合导电纤维也得到了研究者的重视。这些导电纤维被应用于抗静电材料、电磁屏蔽材料、pH值开关、气体传感器等领域。

将极限氧指数大于27％的纤维通常称为阻燃纤维。阻燃性能是通过降低材料在火焰中的可燃性，减缓火焰的蔓延速度，材料离开火焰后能很快地自熄。以化学纤维为原料的纺织品往往成为着火诱燃物，释放有毒有害气体，直接引火危害人体健康。尤其高层住宅和宾馆对室内用品及装饰用品的阻燃要求越来越高，发达国家早已制定了纺织品的阻燃法规和阻燃标准，阻燃纤维及纺织品的开发和应用越发受到社会的关注。

涤纶具有强度高、弹性好、保型性好、尺寸稳定性高等优异性能，由其织成的衣物经久耐穿，电绝缘性好，易洗快干，具有“洗可穿”的美称，因而被广泛应用于服装、装饰、产业等领域。但是涤纶由于内部分子排列紧密，分子间缺少亲水结构，因此回潮率很小，吸湿性能差，抗静电性不好。通常的涤纶制备方法中没有加入阻燃剂或者即便加入了阻燃剂，大部分也是卤系阻燃剂，虽然卤系阻燃剂具有较好的阻燃效果，但其燃烧时产生的氯化氢等有毒气体严重危害人们的健康。因此，迫于现实应用的需求，亟需开发一款抗静电效果好同时阻燃性能高的涤纶纤维，用于特殊服装的制备以及相应的材料领域。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种导电阻燃涤纶及其制备方法，其目的在于，提供一种导电阻燃涤纶，通过将四硫富瓦烯改性涤纶纤维，大大增强了涤纶纤维的导电性能，相较与聚苯胺/涤纶纤维，本发明制备的导电纤维具有更好的导电效果，使其具备很好的抗静电性能；通过添加制备的氮磷硼阻燃剂，阻燃效果与卤系阻燃剂效果相当甚至更优，更环保，性能更优异。

本发明提供一种导电阻燃涤纶，其特征在于，由以下重量份原料制备而成：四硫富瓦烯改性涤纶纤维120-150份、氮磷硼阻燃剂20-40份、分散剂10-15份、对甲苯磺酸1-5份、氧化剂20-30份；

所述分散剂选自脂肪酸类、脂肪族酰胺类、酯类、石蜡类、金属皂类和低分子蜡类分散剂中的一种或几种；

所述氧化剂为碱性氧化剂，选自次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，由以下重量份原料制备而成：四硫富瓦烯改性涤纶纤维130-140份、氮磷硼阻燃剂25-35份、分散剂12-14份、对甲苯磺酸2-4份、氧化剂22-27份。

作为本发明进一步的改进，由以下重量份原料制备而成：四硫富瓦烯改性涤纶纤维137份、氮磷硼阻燃剂29份、分散剂13份、对甲苯磺酸3份、氧化剂25份。