含金属盐聚醚酯型抗静电剂的合成及应用

含金属盐聚醚酯型抗静电剂的合成及应用

丝绸具有良好的强度、抗旱性、正直性、尺寸稳定性和耐候性，广泛应用于服装、装饰和行业。然而，由于丝绸的化学结构、结晶结构和表面特性的原因，它容易引起静电化，这直接影响到其使用区域。因此，有必要对抗静电性的丝绸织物进行研究。目前生产抗静电涤纶织物的主要途径该共聚物含有聚对苯二甲酸乙二醇酯链段,与涤纶结构相近,在高温定型处理过程中,易与聚酯大分子产生共溶及共结晶作用,固定在涤纶纤维上,获得耐洗性效果;另一部分连有羧酸盐基团的聚醚链段属亲水组分,可在涤纶纤维的表层形成亲水中心,使吸水性大大增加,加上金属盐的离子导电作用,可以加速织物表面电荷的散逸速率,降低纤维表面电阻,达到抗尘,易去污,提高穿着舒适度等目的.用高分子型抗静电剂对织物整理时,主要采用浸渍、浸轧以及涂层整理等方法.一般浸渍或浸轧整理工艺,工序多,成本高,浪费能源和原料,废水量大,与现今“清洁生产”的时代潮流不合拍.而涂层整理具成本低,利于环保,生产方便,还可改变织物风格.因此,涂层整理是当今纺织产品开发的主导方向之一.1实验1.1电动除尘器、水泵织物:经退浆的涤纶织物(斜纹组织,表面比电阻位1.00×10仪器:电热套,三口烧瓶,电动搅拌器,水环真空泵;设备:YG541A型织物中压透气测量仪、YG461型织物中压透气测量仪(宁波纺织仪器厂),YG26-2500型织物强力仪(常州第二纺织机械厂),YG321型纤维比阻仪(常州纺织仪器厂).1.2合成金属盐聚醚聚醚酯pm1.2.1丙二酸丙二酸溶液peg液由两步化学反应合成按量比n(PEG)∶n(丙二酸)=1∶1,加入三颈圆底烧瓶中,再加入适量的对甲苯磺酸.缓缓升温于120℃左右,约20min后,丙二酸固体溶解于PEG液体中.在减压抽真空和N1.2.2pee的合成在250mL的圆底烧瓶里,按量比n(EG)∶n(DMT)=1∶2.4加入EG和DMT,再加入DMT质量0.03%的催化剂Sb1.3涂层清洁工艺配制工作液[PEEM80g/L,DMF适量(能完全溶解PEEM),2D树脂50g/L;TEA调pH为7,MgCl1.4测试1.4.1see的性能水萃取测试:合成的PEEM用沸水处理1h,浴比为1∶100,除去未反应的PM等水溶性物质,水萃取率按下式计算:式中w1.4.2纺织布品的性能比电阻:室温、RH为65%,在比电阻仪上进行测试;断裂强力:在织物强力仪上测定.2结果讨论2.1缩聚反应温度和时间对成膜性能的影响要使含金属盐的聚醚酯在涂层整理中形成具有一定韧性的涂膜,又具有较理想的抗静电性能,必须控制好含金属离子聚醚酯的分子质量和PM链段比例.共聚反应中,影响聚醚酯分子质量的主要因素是反应温度和时间.从表1看出,当缩聚反应温度在260℃以下,成膜性能较差;温度在260～280℃时,成膜性能好;温度超过290℃时,成膜性能又开始变差.原因是当缩聚反应温度低,反应速率较慢,反应程度低,分子质量较小;而当反应温度高,含金属离子的聚醚酯会发生热降解,同样会使分子质量降低,产物成膜性能变差.因此,缩聚温度控制在260～280℃比较合适;综合考虑成膜性能和生产效率,反应时间3h为宜.2.2pm/dmt配比对成膜性能和耐洗涤性能的影响从表2看出,PEEM在沸水中的水萃取率极小,均在1%以下,大部分PM进入到共聚物大分子链中,表明抗静电剂耐洗涤性很好.其次,随着PM用量的增加,PEEM的水萃取率也增大,说明未反应的PM也越多.综合考虑m(PM)∶m(DMT)对成膜性能、抗静电和耐洗涤性能的影响,选择m(PM)∶m(DMT)为3∶10较理想.2.3ph值对抗静电整理性能的影响在合成工艺中,PM的加入量对产品的pH值有较大的影响,而pH值的高低又会对后整理产生一定的影响.因为在高温焙烘下,涤纶会发生酸解,使织物强力下降.因此,在抗静电整理时应考虑调节抗静电整理粘液的pH值.可用三乙醇胺作为缚酸剂调节pH值,还能增加吸湿能力,提高抗静电效果.从表3看出,TEA用量的增加,pH值变大,强力上升,抗静电性能有所提高;用量再增加时,强力增加不多,抗静电性能提高亦较少.因此,TEA用量以工作液的pH值中性为宜.2.4焙烘时间和温度从表4数据可以看出,随着温度和时间的增加,织物抗静电效果有所增强;但当温度超180℃以后,比电阻下降幅度减缓.说明了聚酯链段和涤纶大分子的共结晶速率、共结晶程度和温度有关,它们成正态分布并且结晶温度处于熔点和玻璃化温度之间.在此温度范围内,有一个最佳温度,使结晶率和共结晶程度达到最大值.因此,最佳焙烘时间和温度分别为2min和180℃.2.5样品打样和化学清洗含金属盐聚醚酯抗静电剂耐洗性测定:皂洗条件肥皂粉2g/L,纯碱2g/L,温度为40℃,浴比3∶1;在CAS-D24常温小样打样机上振荡5min/次;然后用清水漂洗3次,每次2min,甩干;在80℃下烘干,大气中放置24h后测试其性能,结果见表5.从表5看出,纯PET的比电阻远大于使用抗静电剂后PET.与PEE相比,PEEM的抗静电效果更优良.因为抗静电剂中金属离子的导电性提高了抗静电效果另外,涤纶织物经过含金属盐聚醚酯抗静电剂涂层整理后,其耐洗性优良,经水洗20次后,其比电阻仍小于1×103pm/dmt配比对成膜性能和抗静电性能的影响3.1随着PM用量的增加,含金属盐聚醚抗静电性能改善,但成膜性能相应变差.综合考虑PM/DMT配比对成膜性能和抗静电性能的影响,PM/DMT最佳配比为3∶10.