專利名稱:一種聚酯纖維導電母粒預分散體及其制備方法
技術領域:
本發明涉及導電纖維領域,具體講,涉及到一種聚酯纖維導電母粒預分散體及其制備方法。
背景技術:
由高分子材料制成的化學纖維,如滌綸、丙綸、棉綸等都具有較高的體積電阻,在使用過程中靜電不斷積累,會增加一些特殊場合如加油站,油庫,電子設備引燃易燃、易爆物的可能性,甚至對人體造成很大的危害。因此現在化學纖維的抗靜電技術已成為保證安全生產和產品質量的重要技術,也是人們健康生活的保障之一。織物消除靜電的方法主要經歷以下幾個階段起初,為消除織物上的靜電,對織物進行抗靜電后處理,即在其表面涂覆表面活性劑,或者在織物中加入親水聚合物紡織的纖維,但是這些方法不耐洗,抗靜電持久性比較差。目前,消除織物的靜電最有效的方法就是在織物中加入抗靜電的導電纖維,而導電碳黑復合型導電纖維使織物的導電性不受環境的影響,增加了織物抗靜電持久性。碳黑復合型導電纖維是目前比較先進的抗靜電纖維,而導電母粒的制作是加工導電纖維的基礎,其中碳黑粉末在載體中的分散情況是導電母粒造粒的關鍵。為了解決上述問題,現有專利技術對上述問題提出了解決方法專利申請 CN201010171712. I公開了一種導電母粒及其制備方法,該工藝流程圖如圖I所示,該工藝中炭黑以納米級粉體狀態側向喂入雙螺桿擠壓機,造粒過程中極易產生進料口堵塞現象,造成造粒中斷,嚴重影響生產的連續性,且生產效率低;從母粒性能方面來看,炭黑的實際供料量受很多因素的影響,會導致導電母粒中炭黑含量分布不均,存在炭黑團聚現象。而且為解決這一問題采用的二次造粒的方法,會帶來樹脂的二次降解、以及炭黑部分結構度被破壞等問題,嚴重影響母粒的性能。申請號為CN200410025182. 4公布了一種制備碳黑復合纖維導電母粒的方法,該工藝流程圖如圖2所示,先將碳黑進行干燥,在高速混合機中按照一定比例加入各種助劑,再與粉末狀的載體在一定條件下高速混合后得到預分散體,再通過雙螺桿造粒機或雙輥混煉機等設備熔融、剪切、擠出成型。現有技術中碳黑處理過程中使用的助劑選用的是液態偶聯劑-CT-928,液態偶聯劑是溶解在有機溶劑中的,在碳黑的高速攪拌時均勻噴入,操作過程中加入的有機溶劑和揚出的碳黑對生產環境也有很大的影響。此外,在碳黑的處理過程中用偶聯劑溶液進行浸潰,適當升高溫度以保證偶聯劑和碳黑的相互作用,最后還需要將溶劑揮發掉并干燥一段時間。這個過程需要消耗大量的時間,使生產效率降低。鑒于此,特提出本發明。
發明內容
本發明的首要發明目的在于提出一種聚酯纖維導電母粒預分散體;本發明的第二發明目的在于提出該聚酯纖維導電母粒預分散體的制備方法;
本發明的第三發明目的在于提出采用該預分散體制備聚酯纖維的方法;本發明的第四發明目的在于提出一種采用本發明法制備得到的導電聚酯纖維;本發明的第五發明目的在于提出一種采用本發明方法制備得到的聚酯纖維導電母粒。為了實現本發明的目的,采用的技術方案為本發明涉及一種聚酯纖維導電母粒預分散體,所述聚酯纖維導電預分散體中含有炭黑10 40重量份,PBT或PET粉體60 90重量份;優選含有炭黑15 35重量份、PBT粉體65 85重量份;更優選含有炭黑25 33重量份、PBT粉體67 75重量份;所述聚酯纖維導電預分散體中還含有粉體硅烷偶聯劑、抗氧劑、輔助抗氧劑、分散潤滑劑,其中,粉體硅烷偶聯劑的添加量為炭黑重量的O. I 10% ;抗氧劑的添加量為炭黑重量的O. I 1% ;輔助抗氧劑的添加量為炭黑重量的O. I 1% ;分散潤滑劑的添加量為炭黑重量的I 5%。本發明的聚酯纖維導電母粒預分散體的第一優選技術方案為抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑或芳香胺類抗氧劑,優選受阻酚類抗氧劑;輔助抗氧劑選自亞磷酸酯類抗氧劑或硫酯類抗氧劑,優選亞磷酸酯類抗氧劑;分散潤滑劑選自金屬皂類、石蠟烴類、高分子蠟中的至少一種,優選金屬皂和石蠟烴 類復合潤滑劑;粉體硅烷偶聯劑為粉體硅烷偶聯劑KH-302 ;受阻酚類抗氧劑的添加量為炭黑重量的O. I O. 5%,優選O. 25 O. 5% ;亞磷酸酯類輔助抗氧劑的添加量為炭黑重量的O. I O. 5%,優選O. 25 O. 5% ;金屬皂和石蠟烴類復合分散潤滑劑的添加量為炭黑重量的I 4%,優選3 4% ;粉體硅烷偶聯劑的添加量為炭黑重量的O. 5 5%,優選2. O 2. 5%。本發明的聚酯纖維導電母粒預分散體的第二優選技術方案為所述炭黑的結構度為 80 300ml/100g,優選 140 180ml/100g ;比表面積 I 200m2/g,優選 20 100m2/g ;所述的PBT粉體的粘度為O. 6 I. 3cP,優選O. 9 I. OcP ;所述的PBT粉體為20 80目,優選40目;PBT粉體的堆積密度為O. 300 O. 400g/ml,優選O. 330 O. 370g/ml。本發明的聚酯纖維導電母粒預分散體的第三優選技術方案為所述聚酯纖維導電母粒預分散體具有以下特征①堆積密度為O. 300 O. 340g/ml ;②堆積密度的極差彡O. 020g/ml。本發明還涉及該聚酯纖維導電母粒預分散體的制備方法,所述制備方法包括以下步驟將炭黑干燥后,在120 180°C下,在炭黑中按比例加入粉體硅烷偶聯劑高速攪拌完成炭黑的偶聯;再按比例加入抗氧劑、輔助抗氧劑和分散潤滑劑高速攪拌,最后按比例加入PBT聚酯粉體高速攪拌,制備得到預分散體。本發明中聚酯纖維導電母粒預分散體的制備方法的第一優選技術方案為,加入抗氧劑、輔助抗氧劑和分散潤滑劑高速攪拌后,將預分散體從高速混合機底部放出1/3 1/2,優選1/3,加入到高速混合機頂部后高速攪拌I 20分鐘,優選3 lOmin。本發明中聚酯纖維導電母粒預分散體的制備方法的第二優選技術方案為加入粉體硅烷偶聯劑時高速攪拌的時間為I 20分鐘,優選5 20分鐘;加入抗氧劑、輔助抗氧劑和分散潤滑劑時的高速攪拌的時間為I 20分鐘,優選3 IOmin ;制備預分散體的總時間為10 60min,優選20 40min。本發明中聚酯纖維導電母粒預分散體的制備方法的第三優選技術方案為所述制備方法中炭黑干燥的條件為在60 100°C條件下干燥4 24h ;優選在80 100°C條件下干燥8 IOh。本發明中聚酯纖維導電母粒預分散體的制備方法的第四優選技術方案為所述制備方法加入粉體硅烷偶聯劑完成碳黑的偶聯處理時的轉速為700 lOOOrpm,優選800 830rpm ;加入抗氧劑、輔助抗氧劑、分散潤滑劑時的轉速為500 800rpm,優選630 650rpm ;將預分散體從高速混合機底部放出1/3 1/2加入到高速混合機頂部后高速攪拌的轉速為400 700rpm,優選500 550rpm。本發明還涉及一種采用本發明方法制備得到的預分散體制備聚酯纖維的方法,該方法包括以下步驟將預分散體經擠出、鑄帶、切粒,制備得到聚酯纖維導電母粒,聚酯纖維導電母粒經紡絲制備得到導電聚酯纖維。本發明還涉及一種采用本發明方法制備得到的導電聚酯纖維,該導電聚酯纖維具有以下特征表面電阻率IXio5 1Χ107Ω。本發明還涉及一種采用本發明 方法制備得到的聚酯纖維導電母粒,該聚酯纖維導電母粒具有以下特征①熔融指數30 80g/10min ;②壓力升指數< 10bar/kg ;③母粒電阻率彡IO3 Ω /cm ;④顆粒均勻度彡3. 0g/kgo下面對本發明的技術方案做進一步的解釋和說明。本發明采用粉體造粒技術,先制備出造粒前驅體——預分散體,再通過預分散體制備導電聚酯纖維母粒。這一方法可以穩定、高效地實現導電聚酯纖維母粒的生產,滿足紡絲的要求,制備出的導電纖維性能優異,滿足下游企業的要求。在預分散體的制備過程中,本發明采用了新型固態粉狀的粉體硅烷偶聯劑代替傳統的液態硅烷偶聯劑,傳統的液態硅烷偶聯劑處理方法有①先將偶聯劑溶解在溶劑中,然后在炭黑高速攪拌的情況下均勻噴入;②在炭黑的處理過程中用偶聯劑的溶液進行浸潰,適當升高溫度以保證偶聯劑與炭黑的相互作用,再將溶劑揮發掉并干燥一定時間。這些處理方法要消耗大量的時間,生產效率很低。此外,操作過程加入的有機溶劑和揚出的炭黑對生產環境也有很大的影響。簡化了母粒生產的操作步驟,提高了生產效率,同時大大減輕了環境污染問題。導電碳黑的結構度越高,要達到要求的導電性能,其所需的添加量就越低,但相應的分散難度也越大;低比表面積的碳黑在分散和加工過程中,顯示出特有的優勢。經過反復試驗,本發明確定采用炭黑的結構度(吸油值)彡80ml/100g,優選為140 180ml/100g ; t匕表面積(碘值)(200m2/g,最優為< 100m2/g ;導電聚酯纖維復合紡絲時,可以使用PET (聚對苯二甲酸乙二酯)作為基體,但PET加工性能較差,對此,同屬聚酯的PBT (聚對苯二甲酸丁二酯)化學結構與PET十分相似,且PBT大分子具有規整結構和適當的柔順性,PBT更容易形成結晶結構,且結晶速率更高,成型周期短,加工流動性好,經過反復試驗,本發明確定采用PBT粉體,并進一步優選粉體粘度< I. 3cP,最佳為< I. OcP0
載體樹脂粉體的細度越高,堆積密度就越大,在制備PBT-碳黑預分散體過程中,載體樹脂與炭黑的密度差增大,造成自然分層趨勢,不利于炭黑的均勻分散。經過反復試驗,本發明確定采用粉體目數最佳為40目,堆積密度O. 330 O. 370g/ml,最佳O. 300 0.400g/ml。磨粉采用江蘇張家港惠邦機械有限公司的磨盤式磨粉機MF-500,磨粉工藝條件振動加料機開度50%,調速器4速,冷卻水溫度10°C。所述的抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、芳香胺類抗氧劑,優選受阻酚類抗氧劑;所述的輔助抗氧劑選自亞磷酸酯類抗氧劑、硫酯類抗氧劑,優選亞磷酸酯類抗氧劑;所述的分散潤滑劑選自金屬皂類、石蠟烴類、高分子蠟中的至少一種,優選金屬皂和石蠟烴類復合潤滑劑;所述的粉體硅烷偶聯劑為粉體硅烷偶聯劑KH-302,受阻酚類抗氧劑的添加量為炭黑重量的O. I O. 5%,亞磷酸酯類輔助抗氧劑的添加量為炭黑重量的O. I O. 5%,金屬皂和石蠟烴類復合分散潤滑劑的添加量為炭黑重量的I 3%,其中,金屬皂和石蠟烴各占一半,所述的粉體硅烷偶聯劑的添加量為炭黑重量的O. 5 5%。本發明利用主抗氧劑和輔助抗氧劑之間的協同效應,配成有效的復合抗氧劑,抑制加工過程中氧化降解的發生。據此,本發明選擇受阻酚類的主抗氧劑和亞磷酸酯類的輔助抗氧劑。本發明選用了金屬皂和石蠟烴類(聚乙烯蠟)復合潤滑劑。聚乙烯蠟的潤滑作用偏外部潤滑,特點是熔點較高,適宜于聚酯類的高溫加工條件,且聚乙烯與聚酯相容性好,改善流動性的效果較為明顯。而金屬皂類的潤滑作用偏內部潤滑,且可彌補石蠟烴類潤滑劑在加工初期和后期潤滑性的不足。因此,這種復合潤滑劑的內部潤滑性和外部潤滑性比較平衡,且在擠出加工中初期潤滑效果、中期潤滑效果和后期潤滑效果也比較平衡。粉體硅烷偶聯劑最初用于粉末涂料中,在本發明中,由于載體樹脂、炭黑均為粉體,此外處理過程中提供了較高的處理溫度,所以粉狀硅烷偶聯劑在預分散體中能得到充分的混合,為炭黑提供了與聚酯載體更好的相容性,使得炭黑在樹脂中分散更均勻,體系熔融粘度變大,流變性得以改善,為使用預分散體造粒和使用制成的導電母粒紡絲提供了基礎。粉體硅烷偶聯劑的處理方法為在一定的溫度下,在干燥好的炭黑中加入粉體硅烷偶聯齊 ,之后在高速混合機中混合,再加入其他助劑和聚酯粉體,最終制備成預分散體。制備得到預分散體從高速混合機底部放出1/3 1/2,優選1/3,加入到高速混合機頂部后高速攪拌,將預分散體經擠出、鑄帶、切粒,制備得到導電聚酯母粒。雖然碳黑和載體樹脂在高速混合機中高速攪拌,但是在攪拌過程中也出現一定程度的分層現象,會導致制得的預分散體的堆積密度極差增大,從高速混合機底部放出1/3 1/2,優選1/3,加入到高速混合機頂部后高速攪拌可以減小分層作用,使碳黑和載體樹脂混合更加均勻。在預分散體的制備過程中,隨著預處理時間的增加,碳黑聚集體的數量增多,而大小將減少,當碳黑聚集體的數量和大小達到平衡時,制品纖維的導電性最好,超過之后導電性反而會下降。最終確定,預分散體的總處理時間為10 60min,優選20 40min。本發明制備出的預分散體具有如下特征堆積密度為O. 300 O. 340g/ml,整個預分散體堆積密度的極差< O. 020g/ml。本發明制備出的導電聚酯纖維母粒具有如下特征①熔融指數30 80g/10min ;②壓力升指數< 10bar/kg ;③母粒電阻率< IO3 Ω/cm ;④顆粒均勻度< 3. Og/kgo本發明制備出的導電聚酯纖維具有如下特征表面電阻率IXlO5 IX IO7Ω。
本發明的有益效果為本發明預分散體的制備過程穩定,高效,基本無污染,以此法制備出的預分散體經擠出造粒,得到的導電聚酯纖維母粒生產過程穩定,指標優異,經此法制備出的導電母粒紡絲得到的導電聚酯纖維導電性可達到行業先進水平,且可紡性好,組件周期長。預分散體的制備過程中采用了粉體硅烷偶聯劑代替液態偶聯劑,這一方法大大簡化了母粒生產的操作步驟,提高了生產效率,同時減輕了環境污染問題。
圖I是現有技術中導電母粒的制備流程圖;圖2是現有技術中導電母粒的制備流程圖;圖3是本發明導電聚酯纖維母粒的制備流程圖。本發明的具體實施方式
僅限于進一步解釋和說明本發明,并不對本發明的內容構成限制。
具體實施例方式實施例I—種導電聚酯纖維含有炭黑25重量份、PBT粉體75重量份;粉體硅烷偶聯劑KH-302的添加量為炭黑重量的2. 5%,抗氧劑1010的添加量為炭黑重量的O. 5%,輔助抗氧劑168的添加量為炭黑重量的O. 5%,分散潤滑劑硬酯酸鎂與聚乙烯蠟重量比I :1,添加量為炭黑重量的3% ;炭黑的結構度(吸油值)為180ml/100g ;比表面積100m2/g ;PBT粉體的粘度為I. OcP ;PBT粉體為40目,PBT粉體的堆積密度為O. 338g/ml。該導電聚酯纖維的制備方法為
I.將炭黑在160°C條件下干燥8h ;2.在140°C下,在炭黑中按比例加入粉體硅烷偶聯劑高速攪拌完成炭黑的偶聯,在最大容積為150L的高速混合機中高速攪拌20分鐘,轉速為800 830rpm ;3.再按比例加入抗氧劑1010、輔助抗氧劑168和分散潤滑劑硬酯酸鎂與聚乙烯蠟重量比I :1,高速攪拌5分鐘,轉速為630 650rpm ;4.最后按比例加入PBT聚酯粉體高速攪拌10分鐘,從高速混合機底部放出1/3的混合物,加入到高速混合機頂部后高速攪拌5分鐘,轉速為500 550rpm,制備得到預分散體;5.將預分散體經擠出、鑄帶、切粒,制備得到導電聚酯母粒,導電聚酯母粒經紡絲制備得到導電聚酯纖維。所得預分散體堆積密度為O. 332g/ml,極差O. 020g/ml,造粒過程較順利,導電母粒熔融指數73. 84g/10min,壓力升指數3. lbar/kg,母粒電阻率1040 Ω /cm,顆粒均勻度
2.lg/kg0以此導電母粒制備出的導電纖維表面電阻率4. 2Χ109Ω,可紡性較好。實施例2一種導電聚酯纖維含有炭黑32重量份、PBT粉體67重量份;粉體硅烷偶聯劑ΚΗ-302的添加量為炭黑重量的2. 0%,主抗氧劑1010的添加量為炭黑重量的O. 25%,輔助抗氧劑168的添加量為炭黑重量的O. 25%,分散潤滑劑硬酯酸鎂與聚乙烯蠟重量比I :1,添加量為炭黑重量的3%。炭黑的結構度(吸油值)為142ml/100g ;比表面積78m2/g ;PBT粉體的粘度為I. OcP ;PBT粉體為40目,PBT粉體的堆積密度為O. 350g/ml。該導電聚酯纖維的制備方法為I.將炭黑在140°C條件下干燥8h ;2.在160°C下,在炭黑中按比例加入粉體硅烷偶聯劑高速攪拌完成炭黑的偶聯,在最大容積為150L的高速混合機中高速攪拌20分鐘,轉速為800 830rpm ;3.再按比例加入抗氧劑、輔助抗氧劑和分散潤滑劑高速攪拌5分鐘,轉速為630 650rpm ; 4.最后按比例加入PBT聚酯粉體高速攪拌5分鐘,從高速混合機底部放出1/2的混合物,加入到高速混合機頂部后高速攪拌5分鐘,轉速為500 550rpm,制備得到預分散體;5.將預分散體經擠出、鑄帶、切粒,制備得到導電聚酯母粒,導電聚酯母粒經紡絲制備得到導電聚酯纖維。所得預分散體堆積密度O. 324g/ml,極差O. 016g/ml,造粒過程較順利,導電母粒的熔融指數36. 43g/10min,壓力升指數8. 62bar/kg,母粒電阻率148 Ω /cm,顆粒均勻度
2.6g/kg。此導電母粒制備出的導電纖維表面電阻率8. 9X105 Ω,可紡性好。實施例3—種導電聚酯纖維含有炭黑31重量份、PBT粉體69重量份;粉體硅烷偶聯劑KH-302的添加量為炭黑重量的2. 1%,主抗氧劑1010的添加量為炭黑重量的O. 25%,輔助抗氧劑168的添加量為炭黑重量的O. 25%,分散潤滑劑硬酯酸鎂與聚乙烯蠟重量比I :1,添加量為炭黑重量的4%。炭黑的結構度(吸油值)為148ml/100g ;比表面積74m2/g ;PBT粉體的粘度為I. OcP ;PBT粉體為40目,PBT粉體的堆積密度為O. 350g/ml。該導電聚酯纖維的制備方法為I.將炭黑在80°C條件下干燥8h ;2.在140°C下,在炭黑中按比例加入粉體硅烷偶聯劑高速攪拌完成炭黑的偶聯,在最大容積為150L的高速混合機中高速攪拌20分鐘,轉速為800 830rpm ;3.再按比例加入抗氧劑、輔助抗氧劑和分散潤滑劑高速攪拌5分鐘,630 650rpm ;4.最后按比例加入PBT聚酯粉體高速攪拌5分鐘,從高速混合機底部放出1/2的混合物,加入到高速混合機頂部后高速攪拌5分鐘,轉速為500 550rpm,制備得到預分散體;5.將預分散體經擠出、鑄帶、切粒,制備得到導電聚酯母粒,導電聚酯母粒經紡絲制備得到導電聚酯纖維。所得預分散體堆積密度O. 348g/ml,極差O. 014g/ml,造粒過程較順利,導電母粒的熔融指數54. 22g/10min,壓力升指數5. 40bar/kg,母粒電阻率444 Ω/cm,顆粒均勻度
2.8g/kg。以此導電母粒制備出的導電纖維表面電阻率I. 8XlO6 Ω,可紡性好。實施例4一種導電聚酯纖維含有炭黑28重量份、PBT粉體72重量份;粉體硅烷偶聯劑KH-302的添加量為炭黑重量的4. 0%,主抗氧劑1010的添加量為炭黑重量的O. 25%,輔助抗氧劑168的添加量為炭黑重量的O. 25%,分散潤滑劑硬酯酸鎂與聚乙烯蠟重量比I :1,添加量為炭黑重量的2. 5%。炭黑的結構度(吸油值)為148ml/100g ;比表面積82m2/g ;PBT粉體的粘度為1. OcP ;PBT粉體為40目,PBT粉體的堆積密度為O. 350g/ml。該導電聚酯纖維的制備方法為1.將炭黑在90°C條件下干燥IOh ;2.在160°C下,在炭黑中按比例加入粉體硅烷偶聯劑高速攪拌完成炭黑的偶聯,在最大容積為150L的高速混合機中高速攪拌20分鐘,轉速為800 830rpm ;3.再按比例加入抗氧劑、輔助抗氧劑和分散潤滑劑高速攪拌5分鐘,630 650rpm ;4.最后按比例加入PBT聚酯粉體高速攪拌5分鐘,從高速混合機底部放出1/2的混合物,加入到高速混合機頂部后高速攪拌5分鐘,轉速為500 550rpm,制備得到預分散體;5.將預分散體經擠出、鑄帶、切粒,制備得到導電聚酯母粒,導電聚酯母粒經紡絲制備得到導電聚酯纖維。所得預分散體堆積密度O. 328g/ml,極差O. 015g/ml,造粒過程較順利,導電母粒的熔融指數68. 59g/10min,壓力升指數3. 85bar/kg,母粒電阻率950 Ω /cm,顆粒均勻度
2.4g/kg。以此導電母粒制備出的導電纖維表面電阻率4. I XlO8 Ω,可紡性好。實施例5 9
聚酯纖維導電母粒預分散體,其配方如表I 5所示
權利要求
1.一種聚酯纖維導電母粒預分散體,其特征在于,所述聚酯纖維導電預分散體中含有炭黑10 40重量份,PBT或PET粉體60 90重量份;優選含有炭黑15 35重量份、PBT粉體65 85重量份;更優選含有炭黑25 33重量份、PBT粉體67 75重量份; 所述聚酯纖維導電預分散體中還含有粉體硅烷偶聯劑、抗氧劑、輔助抗氧劑、分散潤滑劑,其中, 粉體硅烷偶聯劑的添加量為炭黑重量的O. I 10% ; 抗氧劑的添加量為炭黑重量的O. I 1% ; 輔助抗氧劑的添加量為炭黑重量的O. I 1% ; 分散潤滑劑的添加量為炭黑重量的I 5%。
2.根據權利要求I所述的聚酯纖維導電母粒預分散體,其特征在于,所述的抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑或芳香胺類抗氧劑,優選受阻酚類抗氧劑;所述的輔助抗氧劑選自亞磷酸酯類抗氧劑或硫酯類抗氧劑,優選亞磷酸酯類抗氧劑;所述的分散潤滑劑選自金屬皂類、石蠟烴類、高分子蠟中的至少一種,優選金屬皂和石蠟烴類復合潤滑劑;所述受阻酚類抗氧劑的添加量為炭黑重量的O. I O. 5%,優選O. 25 O. 5% ;所述亞磷酸酯類輔助抗氧劑的添加量為炭黑重量的O. I O. 5%,優選O . 25 O. 5% ;所述金屬皂和石蠟烴類復合分散潤滑劑的添加量為炭黑重量的I 4%,優選3 4% ;所述粉體硅烷偶聯劑的添加量為炭黑重量的O.5 5%,優選 2. O 2. 5%ο
3.根據權利要求I所述的聚酯纖維導電母粒預分散體,其特征在于,所述炭黑的結構度為 80 300ml/100g,優選 140 180ml/100g ;比表面積 I 200m2/g,優選 20 IOOm2/g ;所述的PBT粉體的粘度為O. 6 I. 3cP,優選O. 9 I. OcP ;所述的PBT粉體為20 80目,優選40目;PBT粉體的堆積密度為O. 300 O. 400g/ml,優選O. 330 O. 370g/ml。
4.根據權利要求I 3任一權利要求所述的聚酯纖維導電母粒預分散體,其特征在于,所述聚酯纖維導電母粒預分散體具有以下特征 ①堆積密度為O.300 O. 340g/ml ; ②堆積密度的極差≤O.020g/ml。
5.一種如權利要求I 3任一權利要求所述的聚酯纖維導電母粒預分散體的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括以下步驟將炭黑干燥后,在120 180°C下,在炭黑中按比例加入粉體硅烷偶聯劑高速攪拌完成炭黑的偶聯;再按比例加入抗氧劑、輔助抗氧劑和分散潤滑劑高速攪拌,最后按比例加入PBT聚酯粉體高速攪拌,制備得到預分散體。
6.根據權利要求5所述的制備方法,其特征在于,加入抗氧劑、輔助抗氧劑和分散潤滑劑高速攪拌后,將預分散體從高速混合機底部放出1/3 1/2,優選1/3,加入到高速混合機頂部后高速攪拌I 20分鐘,優選3 lOmin。
7.根據權利要求5所述的制備方法,其特征在于,加入粉體硅烷偶聯劑時高速攪拌的時間為I 20分鐘,優選5 20分鐘;加入抗氧劑、輔助抗氧劑和分散潤滑劑時的高速攪拌的時間為I 20分鐘,優選3 IOmin ;制備預分散體的總時間為10 60min,優選20 40mino
8.根據權利要求5所述的制備方法,其特征在于,所述制備方法中炭黑干燥的條件為在60 100°C條件下干燥4 24h ;優選在80 100°C條件下干燥8 10h。
9.根據權利要求5、6任一權利要求所述的制備方法,其特征在于,所述制備方法加入粉體硅烷偶聯劑完成碳黑的偶聯處理時的轉速為700 lOOOrpm,優選800 830rpm ;力口入抗氧劑、輔助抗氧劑、分散潤滑劑時的轉速為500 800rpm,優選630 650rpm ;將預分散體從高速混合機底部放出1/3 1/2加入到高速混合機頂部后高速攪拌的轉速為400 700rpm,優選 500 550rpm。
10.一種采用權利要求I 4所述的預分散體制備聚酯纖維的方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟將預分散體經擠出、鑄帶、切粒,制備得到聚酯纖維導電母粒,聚酯纖維導電母粒經紡絲制備得到導電聚酯纖維。
11.一種如權利要求10所述的方法制備的導電聚酯纖維,其特征在于,所述導電聚酯纖維具有以下特征表面電阻率1父105 1\104。
12.—種如權利要求10所述的方法制備的聚酯纖維導電母粒,其特征在于,所述的聚酯纖維 導電母粒具有以下特征 ①熔融指數30 80g/10min;②壓力升指數≤10bar/kg ; ③母粒電阻率≤1O3Ω/cm ; ④顆粒均勻度≤3. Og/kgo
全文摘要
本發明涉及導電纖維領域,具體講,涉及到一種聚酯纖維導電母粒預分散體及其制備方法。所述聚酯纖維導電母粒中含有炭黑10~40重量份、PBT粉體60~90重量份,還含有抗氧劑、輔助抗氧劑、分散潤滑劑和粉體硅烷偶聯劑,其中,粉體硅烷偶聯劑的添加量為炭黑重量的0.1~10%,抗氧劑的添加量為炭黑重量的0.1~1%,輔助抗氧劑的添加量為炭黑重量的0.1~1%,分散潤滑劑的添加量為炭黑重量的1~5%。本發明制備方法穩定,高效,基本無污染,預分散體的制備過程中采用了粉體硅烷偶聯劑代替液態偶聯劑,這一方法大大簡化了導電母粒生產的操作步驟,提高了聚酯纖維的生產效率,同時減輕了環境污染問題。
文檔編號C08K9/06GK103214802SQ20131013910
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月19日 優先權日2013年4月19日
發明者王勇, 高揚, 劉建兵, 李睿, 王顥, 許志強, 楊春喜, 焦紅娟, 劉宇 申請人:北京中紡優絲特種纖維科技有限公司