專利名稱：一種抗靜電聚酯及生產(chǎn)方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗靜電聚酯。
背景技術(shù)：
常規(guī)高分子材料的介電常數(shù)和導(dǎo)電性都很低，用高分子材料制成的纖維在摩擦?xí)r容易產(chǎn)生靜電，這給紡織后加工帶來困難，并在織物的使用過程中產(chǎn)生沾污、粘塵等問題。 因此，賦予這些高分子材料抗靜電性變得越來越重要。目前改善材料導(dǎo)電性的方法有將抗靜電劑涂覆在成型品表面或者使用在聚酯合成的過程中或者在共混時添加具有抗靜電效果的抗靜電劑或?qū)щ娏Ｗ?。但，前一種方法，隨著使用時間延長表面涂覆的抗靜電劑也會慢慢脫落，沒有長久的抗靜電性；后一種方法，一般使用的低分子量抗靜電劑容易在后期處理中從材料中析出而起不到抗靜電作用。專利CN101230186A公開了一種抗靜電聚對苯二甲酸乙二醇酯材料及其制備方法。其制備方法是通過將聚對苯二甲酸乙二醇酯跟抗靜電劑、抗氧化劑共混制得，其中自制的抗靜電劑是由納米銀溶膠和聚苯乙烯磺酸鈉配合反應(yīng)的產(chǎn)物。該方法不僅成本比較高而且這種抗靜電劑由于只是與聚酯共混，所以在后期加工中容易脫落，減弱抗靜電效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、抗靜電性能優(yōu)異且持久的抗靜電聚酯。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種抗靜電聚酯由對苯二甲酸、乙二醇、聚醚、多官能團的羧酸或酸酐，及如式1 所示結(jié)構(gòu)的化合物A共聚而成，聚醚單元的含有量為抗靜電聚酯總量的0. 2wt% 10wt%， 化合物A單元的含有量按硫原子計為抗靜電聚酯總量的0. 01wt% 0. 6wt% ；M-R-SO3Na 式 1其中，M為羥基、氨基或亞氨基，R為碳原子數(shù)2 100的烷撐基或芳香撐基。所述的聚醚為單末端羥基的聚醚或雙末端羥基的聚醚，單末端羥基的聚醚優(yōu)選甲氧基聚乙二醇，雙末端羥基的聚醚優(yōu)選聚乙二醇，其結(jié)構(gòu)單元的分子量為1000 IOOOOg/ mol。添加聚醚會讓聚酯容易吸收水分，從而使得靜電荷容易從聚酯中泄露，產(chǎn)生抗靜電協(xié)同作用。同時，本發(fā)明的抗靜電聚酯中所述的多官能團的羧酸或酸酐優(yōu)選偏苯三甲酸酐， 均苯四甲酸二酐，偏苯三甲酸或均苯四甲酸。在抗靜電聚酯中，化合物A單元與多官能團的羧酸或酸酐單元的含有量摩爾比為1 0. 1 2。本專利的抗靜電聚酯的生產(chǎn)方法是首先將多官能團的羧酸或酸酐與如式1所示結(jié)構(gòu)的化合物A反應(yīng)，生成帶有支鏈結(jié)構(gòu)的二元芳香族羧酸單體，并將其在聚酯生成反應(yīng)的酯化階段或縮聚階段加入反應(yīng)中，在上述生成帶有支鏈結(jié)構(gòu)的二元芳香族羧酸單體的過程或聚酯的酯化階段或縮聚階段還加入聚醚，從而生成抗靜電聚酯。以往使用的抗靜電劑如十二烷基苯磺酸鈉因為沒有可以與聚酯反應(yīng)的活性基團，只能共混在聚酯中，因此其在制成品后期加工過程中很容易脫落。本發(fā)明的抗靜電聚酯，主要利用側(cè)鏈上的極性基團磺酸鹽來保證抗靜電效果，同時側(cè)鏈上的單末端羥基聚醚或主鏈上的雙末端羥基聚醚又具有吸濕效果，產(chǎn)生了抗靜電的協(xié)同性，具有抗靜電性持久的效果。本發(fā)明的抗靜電聚酯可以用來制備抗靜電性的纖維、樹脂及薄膜。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。電阻值采用比電阻測定儀進行測定。聚醚測試方法氫譜核磁共振硫原子的測試方法熒光X-射線光譜分析實施例1抗靜電劑預(yù)處理將占抗靜電聚酯重量10%的分子量為5000的甲氧基聚乙二醇(MPEG5000)，在氮氣保護下，80°C加熱攪拌熔融。待完全溶解后，加入按硫原子計占抗靜電聚酯重量0. 3wt% 的化合物a (HO-CH2-CH2-SO3Na)，繼續(xù)恒溫加熱攪拌15分鐘后，加入占化合物a摩爾數(shù)0. 25 的均苯四甲酸二酐，加熱攪拌30分鐘后吐出得到抗靜電劑預(yù)處理物?？轨o電聚酯的制備將對苯二甲酸雙羥乙酯加入酯化反應(yīng)槽，保持溫度250°C、壓力1. 2 X IO5Pa,將10 重量份的TPA(對苯二甲酸)和4. 5重量份的EG(乙二醇)漿料在4小時內(nèi)逐漸加入到酯化反應(yīng)層，再進行1小時的酯化反應(yīng)。最后從得到的酯化反應(yīng)物中取12. 3重量份加入到縮
聚反應(yīng)層。將酯化反應(yīng)生成物保持在250°C、常壓下，加入相當于聚酯重量0.01%的消泡劑 (甲基硅油)，攪拌五分鐘后添加以上抗靜電預(yù)處理物，待攪拌均勻后加入磷原子量相當于聚酯重量ISppm的磷酸和銻原子量相當于聚酯重量230ppm的三氧化二銻，鈷原子量相當于聚酯重量15ppm的醋酸鈷，及加入氧化鈦粒子量相當于聚酯重量0. 3wt%的含氧化鈦粒子的乙二醇漿料。5分鐘后開始減壓、升溫，溫度由250°C升至^0°C、壓力降至401^。60分鐘后達到最終溫度、最終壓力。到達一定的攪拌程度后，向反應(yīng)體系里導(dǎo)入氮氣回至常壓，停止縮聚反應(yīng)。聚合物呈條狀吐出，在水槽中冷卻后切片。所得聚合物的固有粘度為0.67。 將該抗靜電聚酯用來制備抗靜電纖維。實施例2將化合物a換成化合物b (HO-CH2-SO3Na)，其他同實施例1制備抗靜電聚酯。將該抗靜電聚酯用來制備抗靜電纖維。實施例3將化合物a換成化合物c (HO-CH2-C6H4-SO3Na)，其他同實施例1制備抗靜電聚酯。 將該抗靜電聚酯用來制備抗靜電薄膜。實施例4加入按硫原子計占抗靜電聚酯重量0. Iwt %的化合物Et(HO-CH2-CH2-SO3Na)，其他同實施例1制備抗靜電聚酯。將該抗靜電聚酯用來制備抗靜電薄膜。實施例5
4
將分子量為5000的甲氧基聚乙二醇改為分子量為2000的甲氧基聚乙二醇，其他同實施例1制備抗靜電聚酯。將該抗靜電聚酯用來制備抗靜電薄膜。實施例6將均苯四甲酸二酐改為偏苯三甲酸，其他同實施例1制備抗靜電聚酯。將該抗靜電聚酯用來制備抗靜電樹脂。實施例7抗靜電劑預(yù)處理物將按硫原子計占抗靜電聚酯重量0. 6wt %的化合物b (HO-CH2-SO3Na)，在80°C恒溫加熱攪拌60分鐘后，加入占化合物b摩爾數(shù)0. 5的均苯三甲酸，加熱攪拌30分鐘后吐出得到抗靜電劑預(yù)處理物?？轨o電聚酯的制備將對苯二甲酸雙羥乙酯加入酯化反應(yīng)槽，保持溫度250°C、壓力1. 2 X IO5Pa,將10 重量份的TPA(對苯二甲酸)和4. 5重量份的EG(乙二醇)漿料在4小時內(nèi)逐漸加入到酯化反應(yīng)層，再進行1小時的酯化反應(yīng)。最后從得到的酯化反應(yīng)物中取12. 3重量份加入到縮
聚反應(yīng)層。將酯化反應(yīng)生成物保持在250°C、常壓下，加入相當于聚酯重量0.01%的消泡劑 (甲基硅油)，攪拌五分鐘后添加以上抗靜電預(yù)處理物，待攪拌均勻后在加入相當于聚合物總量5wt%的聚乙二醇10000 (PEG10000)，五分鐘后添加磷原子量相當于聚酯重量18ppm的磷酸和銻原子量相當于聚酯重量230ppm的三氧化二銻，鈷原子量相當于聚酯重量15ppm的醋酸鈷，及加入氧化鈦粒子量相當于聚酯重量0. 3wt%的含氧化鈦粒子的乙二醇漿料。5分鐘后開始減壓、升溫，溫度由250°C升至^0°C、壓力降至401^。60分鐘后達到最終溫度、最終壓力。到達一定的攪拌程度后，向反應(yīng)體系里導(dǎo)入氮氣回至常壓，停止縮聚反應(yīng)。聚合物呈條狀吐出，在水槽中冷卻后切片。所得聚合物的固有粘度為0.67。將該抗靜電聚酯用來制備抗靜電樹脂。比較例不添加化合物A制備聚酯，其他同實施例7制備聚酯。各實施例和比較例的具體數(shù)據(jù)見表1。
權(quán)利要求
1.一種抗靜電聚酯，其特征是該抗靜電聚酯由對苯二甲酸、乙二醇、聚醚、多官能團的羧酸或酸酐，及如式1所示結(jié)構(gòu)的化合物A共聚而成，聚醚單元的含有量為抗靜電聚酯總量的0. 2wt% IOwt %，化合物A單元的含有量按硫原子量計為抗靜電聚酯總量的 0. Olwt% 0. 6wt% ；M-R-SO3Na 式 1其中，M為羥基、氨基或亞氨基，R為碳數(shù)是2 100的烷撐基或芳香撐基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電聚酯，其特征是所述的聚醚為單末端羥基聚醚或雙末端羥基聚醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗靜電聚酯，其特征是所述的單末端羥基聚醚為甲氧基聚乙二醇，雙末端羥基聚醚為聚乙二醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗靜電聚酯，其特征是所述的化合物A單元與多官能團的羧酸或酸酐單元的含有量摩爾比為1 0. 1 2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗靜電聚酯，其特征是所述的多官能團羧酸或酸酐為偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、偏苯三甲酸或均苯四甲酸。
6.一種權(quán)利要求1所述的抗靜電聚酯的生產(chǎn)方法，其特征是首先將多官能團的羧酸或酸酐與如式1所示結(jié)構(gòu)的化合物A反應(yīng)，生成帶有支鏈結(jié)構(gòu)的二元芳香族羧酸單體，并將其在聚酯生成反應(yīng)的酯化階段或縮聚階段加入反應(yīng)中，在上述生成帶有支鏈結(jié)構(gòu)的二元芳香族羧酸單體的過程或聚酯的酯化階段或縮聚階段還加入聚醚，從而生成抗靜電聚酯。
7.—種權(quán)利要求1所述的抗靜電聚酯在制備纖維、樹脂及薄膜中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗靜電聚酯及生產(chǎn)方法和用途，這種抗靜電聚酯由對苯二甲酸、乙二醇、聚醚、多官能團的羧酸或酸酐，及化合物A共聚而成，聚醚單元的含有量為抗靜電聚酯總量的0.2wt％～10wt％，化合物A單元的含有量按硫原子量計為抗靜電聚酯總量的0.01wt％～0.6wt％；這種聚酯可用于纖維、樹脂及薄膜的制備中。
文檔編號C08L67/02GK102532497SQ20101060361
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者吳亞薇, 望月克彥, 李旭 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司