[发明专利]一种防静电熔纺氨纶切片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防静电熔纺氨纶切片及其制备方法，属于聚氨酯技术领域，所述防静电熔纺氨纶切片按照重量份数计，包括以下原料：二异氰酸酯10‑50份、小分子扩链剂1‑30份、功能化氧化石墨烯0.5‑5份，多元醇40‑80份，本发明通过在熔纺氨纶切片生产中直接添加功能化氧化石墨烯，制备出具有防静电性能的熔纺氨纶切片，功能化氧化石墨烯的引入可以提高熔纺氨纶切片的防静电性能。

技术领域

本发明涉及聚氨酯技术领域，特别是涉及一种防静电熔纺氨纶切片及其制备方法。

背景技术

氨纶具有优异的延展性、弹性、耐磨等特性，被广泛应用于运动服、泳衣、高弹袜、内衣、医用绷带等领域，是现代纺织服装工业必不可少的“类味精型”纺织原料。氨纶根据生产工艺不同分为干纺氨纶和熔纺氨纶。氨纶本身属于绝缘体，其表面电阻率达到10¹³以上，当外在环境比较干燥且通风较差时极易产生静电，从而对纺织、印染加工过程造成不良影响，同时在穿戴过程中产生的静电又会影响用户的体验感，甚至使人产生头痛、失眠和烦躁不安等症状，严重者产生皮疹和心律失常等。基于此，氨纶的静电现象已经成为纺织行业的难题之一，而其上游原料—熔纺氨纶切片或者干纺纺丝原液尤为关键。

专利CN106995946A采用石墨烯与干燥后的氨纶切片高速预混，预混中添加偶联剂，得到石墨烯-氨纶切片母粒，最后制造出石墨烯-氨纶复合纤维，其性能显示：断裂强度比普通氨纶纤维提高了49％，断裂伸长率提高了35％，电阻率提高了至少一个数量级。专利CN110528111B将纳米炭黑与单层氧化石墨烯复合，并还原氧化石墨烯形成稳定复合结构，再与氨纶纺丝液混合后得到具有抗菌和防静电性能的复合纤维，在实施例中复合纤维的表面电阻率达到10^3～5，金黄色葡萄球菌抑菌率达到89～98％。专利CN114672897A是将氨纶切片、非离子抗静电剂、阴离子表面活性剂、磷酸酯类阻燃剂加入高速混合机，高速分散混合抗静电阻燃氨纶母粒，该母粒制造出的氨纶纤维极限氧指数达27～30、电荷面密度(μC/m²)≤7，这显示该母粒具有抗静电和阻燃双重功能。

以上专利均是采用在熔纺氨纶切片或干纺氨纶纺丝液中添加石墨烯、纳米炭黑、非离子抗静电剂等防静电助剂的方法，制备出防静电熔纺氨纶切片或干纺氨纶纺丝液，再进一步制备防静电氨纶纤维。再造粒工艺会增加工艺成本，降低切片的分子量，进而降低其力学性能；同时以上专利均存在添加比例大及分布均匀性差的问题，进一步降低氨纶品质和性能。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足，提供了一种防静电熔纺氨纶切片及其制备方法，通过在熔纺氨纶切片生产中直接添加功能化氧化石墨烯，制备出具有防静电性能的熔纺氨纶切片。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种防静电熔纺氨纶切片，按照重量份数计，包括以下原料：二异氰酸酯10-50份、小分子扩链剂1-30份、功能化氧化石墨烯0.5-5份以及多元醇40-80份。

进一步地，所述多元醇为四氢呋喃醚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇或聚四亚甲基醚二醇中的任意一种。

进一步地，所述二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯以及六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的任一种。

进一步地，所述小分子扩链剂为1,4-丁二醇、1,6-己二醇以及1,5-戊二醇中的任一种。

进一步地，所述功能化氧化石墨烯为聚苯胺改性氧化石墨烯，结构式如下：

y值0.1-0.9。

一种所述防静电熔纺氨纶切片的制备方法，包括以下步骤：

①将功能化氧化石墨烯加入多元醇中，分散均匀，得到含有功能化氧化石墨烯的多元醇，放入反应釜A中加热至80-130℃搅拌；

②将二异氰酸酯放入反应釜B中加热至60-100℃搅拌；