一種基于氧化錫銻的pet聚酯導電纖維的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于氧化錫銻的PET聚酯導電纖維的制備方法。
【背景技術】
[0002]聚對苯二甲酸乙二酯(PET)纖維在紡織和工業領域中的應用非常廣泛，但是聚酯纖維的疏水性和絕緣性很差，導致其在干燥環境下容易積累靜電。而靜電放電不僅對人體有害，而且會成為可燃性氣體或粉塵的火種而引起爆炸和火災。為防止靜電引起各種災害，工業界一般采用復合或共混紡絲法以及后處理法在普通PET聚酯纖維表面粘附或沉積高導電組分來制備PET聚酯導電纖維。
[0003]在PET聚酯導電纖維的復合或共混紡絲制備方法中，將導電填充粉體(碳黑、金屬或金屬氧化物等)通過熔融共混分散在PET聚酯熔體中，所制備的導電纖維具有較好的導電耐久性。但是，加入的含量較高的導電粉體，其顆粒團聚比較嚴重，粒徑較大，這不僅會使聚酯材料可紡性變差，而且還會導致聚酯纖維強度明顯下降。與復合或共混紡絲法相比，后處理法具有易操作、成本低等優點，可通過將導電組分粘附在聚酯纖維表面或將本征導電聚合物單體(如苯胺、吡咯等)在聚酯纖維表面沉積聚合來制備聚酯導電纖維。
[0004]由于導電組分或本征導電聚合物在纖維表面的附著力較弱，從而導致后處理法所得纖維的導電耐久性較差。本發明基于氧化錫銻導電組分，在PET聚酯纖維表面粘附一層細導電顆粒的制備方法，將高濃度納米導電液與高附著力水性樹脂匹配，通過高溫高壓的方式解決導電組分在纖維表面附著力差、不連續的缺陷，制備出導電性高的纖維材料。該方法制備的導電纖維中的導電粒子分散均勻，纖維的導電率得到了顯著地改善。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于突破目前采用傳統導電組分或本征導電聚合物在纖維表面的附著力較弱，從而導致后處理法所得纖維的導電耐久性較差的缺點，提供一種采用納米分散及高溫高壓工藝制備具有導電性高的PET聚酯導電纖維材料。
[0006]為達到上述預期目的，本發明采用如下技術方案:
一種基于氧化錫銻的PET聚酯導電纖維的制備方法，其特征在于，通過引入導電炭黑來制備高濃度的氧化錫銻水性導電復合液的工藝來制備導電纖維，該工藝包括如下步驟:
a.將水、氧化錫銻和分散劑按比例預混組成混合液，使用納米研磨機進行分散處理，直至混合分散液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ;
b.將導電炭黑加入步驟a制得的混合分散液中，繼續研磨處理，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到10nm以下，從而制得高濃度的水性導電復合液；
c.將高附著力的水性樹脂加入到步驟b制得的水性導電復合液中進行調配，得到水性導電涂料；
d.將纖維在高溫高壓下在水性導電涂料中進行浸泡滲透，從而制備出導電性高的纖維材料。
[0007]步驟a 中，所述的分散劑為 BYK190、BYK106^ BYK182、BYK184、德謙 904S、M0K5032中的一種或其組合，其中水、氧化錫銻和分散劑的質量比為1: (0.3?0.6): (0.05?0.3)。
[0008]步驟b中，所述的導電炭黑和水的質量比為0.01?0.2:10
[0009]步驟c中，所述的水性樹脂和水性導電復合液的質量比為1: (0.5?3)。
[0010]步驟d中，所述的高溫為100?200°C，高壓為0.2?1.5MPa。
[0011]本發明所采用的納米分散及高溫高壓工藝能夠顯著提高導電組分在納米水平的混合均一性，緩解顆粒團聚現象，從而提升PET聚酯纖維的導電率。以本發明制備而得的產物一一PET聚酯導電纖維克服了傳統涂覆方法中導電涂覆層不牢固、易脫落等缺點，具有可連續制備和成本較低等優點，能夠在紡織工業領域得到應用。
【具體實施方式】
[0012]下面通過具體實例對本發明實現的細節進行描述，但是本發明的保護范圍不限于這些實施例。
[0013]實施例1:將100g水、300kg氧化錫銻和50g分散劑BYK190按比例預混組成混合液，使用納米研磨機進行分散處理，直至混合分散液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ;將1g導電炭黑加入上步制得的混合分散液中，繼續研磨處理，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到10nm以下，從而制得高濃度的水性導電復合液；將453g高附著力的水性樹脂加入到上步制得的水性導電復合液中進行調配，得到水性導電涂料；將纖維在100°C高溫、0.2MPa高壓下在水性導電涂料中進行浸泡滲透，從而制備出導電性高的聚酯纖維材料。
[0014]實施例2:將100g水、450kg氧化錫銻和150g分散劑德謙904S按比例預混組成混合液，使用納米研磨機進行分散處理，直至混合分散液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ;將10g導電炭黑加入上步制得的混合分散液中，繼續研磨處理，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到10nm以下，從而制得高濃度的水性導電復合液；將1700g高附著力的水性樹脂加入到上步制得的水性導電復合液中進行調配，得到水性導電涂料；將纖維在150°C高溫、IMPa高壓下在水性導電涂料中進行浸泡滲透，從而制備出導電性高的聚酯纖維材料。
[0015]實施例3:將100g水、600kg氧化錫銻和300g分散劑M0K5032按比例預混組成混合液，使用納米研磨機進行分散處理，直至混合分散液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ;將200g導電炭黑加入上步制得的混合分散液中，繼續研磨處理，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到10nm以下，從而制得高濃度的水性導電復合液；將4200g高附著力的水性樹脂加入到上步制得的水性導電復合液中進行調配，得到水性導電涂料；將纖維在200°C高溫、1.5MPa高壓下在水性導電涂料中進行浸泡滲透，從而制備出導電性高的聚酯纖維材料。
[0016]實施例4:將100g水、300kg氧化錫銻和50g分散劑BYK182按比例預混組成混合液，使用納米研磨機進行分散處理，直至混合分散液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ;將1g導電炭黑加入上步制得的混合分散液中，繼續研磨處理，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到10nm以下，從而制得高濃度的水性導電復合液；將453g高附著力的水性樹脂加入到上步制得的水性導電復合液中進行調配，得到水性導電涂料；將纖維在100°C高溫、
0.2MPa高壓下在水性導電涂料中進行浸泡滲透，從而制備出導電性高的聚酯纖維材料。
【主權項】
1.一種基于氧化錫銻的PET聚酯導電纖維的制備方法，其特征在于，通過引入導電炭黑來制備高濃度的氧化錫銻水性導電復合液的工藝來制備PET聚酯導電纖維，該工藝包括如下步驟: a.將水、氧化錫銻和分散劑按比例預混組成混合液，使用納米研磨機進行分散處理，直至混合分散液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ; b.將導電炭黑加入步驟a制得的混合分散液中，繼續研磨處理，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到10nm以下，從而制得高濃度的水性導電復合液； c.將高附著力的水性樹脂加入到步驟b制得的水性導電復合液中進行調配，得到水性導電涂料； d.將纖維在高溫高壓下在水性導電涂料中進行浸泡滲透，從而制備出導電性高的纖維材料。2.根據權利要求1所述的一種基于氧化錫銻的PET聚酯導電纖維的制備方法，其特征在于，步驟a中，所述的分散劑為BYK190、BYK106、BYK182、BYK184、德謙904S、M0K5032中的一種或其組合，其中水、氧化錫銻和分散劑的質量比為1: (0.3?0.6): (0.05?0.3)。3.根據權利要求1所述的一種基于氧化錫銻的PET聚酯導電纖維的制備方法，其特征在于，步驟b中，所述的導電炭黑和水的質量比為0.01?0.2:104.根據權利要求1所述的一種基于氧化錫銻的PET聚酯導電纖維的制備方法，其特征在于，步驟c中，所述的水性樹脂和水性導電復合液的質量比為1: (0.5?3)。5.根據權利要求1所述的一種基于氧化錫銻的PET聚酯導電纖維的制備方法，其特征在于，步驟d中，所述的高溫為100?200°C，高壓為0.2?1.5MPa。
【專利摘要】本發明公開一種基于氧化錫銻的PET聚酯導電纖維的制備方法，通過制備高濃度氧化錫銻水性分散液，在其粒度在300nm時添加導電炭黑，繼續研磨，直至粒度D90在100nm以下，制備出高濃度的水性導電液。接著用高附著力的水性樹脂進行調配，得到水性導電涂料，最后將纖維在高溫高壓下進行浸泡滲透，從而制備出導電性高的纖維材料。該方法制備的導電纖維中的導電粒子分散均勻，纖維的導電率得到了顯著地改善。
【IPC分類】D06M101/32, D06M15/00, D06M11/47, D06M11/74
【公開號】CN105220476
【申請號】CN201510667849
【發明人】何丹農, 張春明, 徐少洪, 冉偉, 張現, 陳超, 金彩虹
【申請人】上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月16日