專利名稱：炭黑在導(dǎo)電纖維母料中的應(yīng)用方法和服裝導(dǎo)電纖維母料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為導(dǎo)電劑炭黑在導(dǎo)電纖維母料中的應(yīng)用方法，以及提供一種以改性 導(dǎo)電劑炭黑作為導(dǎo)電劑的服裝導(dǎo)電纖維母料。
背景技術(shù)：
日常人們的著裝，由于摩擦、碰撞現(xiàn)象易產(chǎn)生靜電，常出現(xiàn)“啪啪”的放電聲。這種 現(xiàn)象在特定的場(chǎng)合，例煤礦、電子、印刷、包裝等若不及時(shí)排除，很容易引發(fā)靜電事故，已成 為上述領(lǐng)域安全生產(chǎn)的重大隱患之一。防止高聚物表面產(chǎn)生靜電的方法主要有空氣離子 化法、加濕法、金屬接觸放電法、輻射線法、導(dǎo)電物質(zhì)導(dǎo)入法、表面形成吸濕膜法、化學(xué)處理 變性法及應(yīng)用抗靜電劑等。其中，主要應(yīng)用于塑料纖維制品的是采用摻入導(dǎo)電物質(zhì)法。加入的導(dǎo)電物質(zhì)一般為金屬纖維、導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電聚合物短纖維等，能使制品具有 良好的導(dǎo)電性(表面電阻率< 106Q _)。金屬纖維的抗靜電效果較好，但是加工時(shí)易折 斷，易被氧化，價(jià)格較貴，普通制品承受不了。作為一般的勞動(dòng)著裝最經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠的是采用導(dǎo) 電炭黑制作的導(dǎo)電纖維。加入導(dǎo)電纖維，纖維中的炭黑濃度必須達(dá)到一定的百分比的時(shí)候，導(dǎo)電率才能出 現(xiàn)突然降低的改變，達(dá)到抗靜電效果。而加入的量多，制品的顏色和質(zhì)量都會(huì)受到限制，如 炭黑填充PP導(dǎo)電，在填充百分比達(dá)到15%時(shí)導(dǎo)電率才出現(xiàn)顯著變化，達(dá)到30%時(shí)表面電阻 達(dá)到最低值103Q，此時(shí)材料的顏色已不能適合多種、美觀的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種炭黑在導(dǎo)電纖維母料中的應(yīng)用方法和提 供一種服裝導(dǎo)電纖維母料，通過(guò)對(duì)導(dǎo)電炭黑進(jìn)行改性，提高導(dǎo)電效率，在母料中分散好，導(dǎo) 電纖維母料與高分子材料界面結(jié)合好。本發(fā)明炭黑在導(dǎo)電纖維母料中的應(yīng)用方法，其特征在于是將炭黑進(jìn)行表面改性， 然后與制備母料的其它原料一起進(jìn)行捏合、造粒制得母料，炭黑表面改性的方法為將超導(dǎo) 炭黑置于密閉容器中，在55°C 65°C下連續(xù)用偶聯(lián)劑溶液霧化后噴灑在炭黑表面，攪拌機(jī) 轉(zhuǎn)速20 30r/min，霧化處理0. 5 1. 0小時(shí)得到的，其中偶聯(lián)劑用量為超導(dǎo)炭黑總量的 3 5%，偶聯(lián)劑溶液的稀釋劑為液體石蠟，與偶聯(lián)劑的質(zhì)量配比為1 1。所述偶聯(lián)劑優(yōu)選由50wt%復(fù)合型單烷氧基類鈦酸酯(如市售牌號(hào)LD27)和 50襯％焦磷酯型鈦酸酯(如市售產(chǎn)品NGT-201)組成。所述超導(dǎo)炭黑的技術(shù)指標(biāo)為粒徑22nm ；比表面積1475m2/g ；DBP吸油值 944cm7g。優(yōu)選市售產(chǎn)品HG-1P(山東淄博華光化工廠生產(chǎn))，具有高結(jié)構(gòu)、微小粒徑、空殼 鏈狀結(jié)構(gòu)的特性。本發(fā)明一種利用上述改性超導(dǎo)炭黑制備的服裝導(dǎo)電纖維母料，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)， 由載體樹(shù)脂44. 5 %、復(fù)配改性樹(shù)脂12 %、改性超導(dǎo)炭黑35 %、潤(rùn)滑劑3. 5 %、抗氧化劑1.0% 和分散劑4.0%組成。
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所述載體樹(shù)脂優(yōu)選由80wt %的LLDPE (線型低密度聚乙烯)和20wt % LDPE (低密 度聚乙烯)組成。所述復(fù)配改性樹(shù)脂優(yōu)選由14wt% POE (乙烯-辛烯共聚物)、33wt% TPU (熱塑性 聚氨酯彈性體)和53wt% EPDM(三元乙丙橡膠)組成。所述潤(rùn)滑劑優(yōu)選由5wt%芥酸酰胺和50襯％單硬脂酸甘油酯組成。所述抗氧劑優(yōu)選由50wt% 1076 β (4_羥基_3，5_ 二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯和 50wt% 168亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯組成；分散劑采用硬脂酸鋇。制備方法為加料順序2/3載體樹(shù)脂一改性超導(dǎo)炭黑一抗氧劑一潤(rùn)滑劑一分散劑一復(fù)配改性 樹(shù)脂一1/3載體樹(shù)脂。進(jìn)行密煉(采用的密煉機(jī)工藝路線)熔融造粒、冷卻，制成導(dǎo)電母料。密煉時(shí)間 30min，密煉溫度140 210°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速30 60r/min。制備的導(dǎo)電母料表面電阻為IO2 103Ω，滿足導(dǎo)電纖維母料的技術(shù)要求。該母料按一定配比制成專用料及導(dǎo)電纖維后，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.通過(guò)對(duì)超導(dǎo)炭黑進(jìn)行改性，導(dǎo)電率比傳統(tǒng)炭黑提高一倍以上。2.本發(fā)明制備的導(dǎo)電母料，具有適宜制備多種導(dǎo)電纖維的優(yōu)勢(shì)，適用于PP、PET、 PC、PA等多種導(dǎo)電纖維的制備，滿足導(dǎo)電纖維母料的技術(shù)要求。而且具有樹(shù)脂塑化好、炭黑 分散優(yōu)、成本低的優(yōu)勢(shì)。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例未作特別說(shuō)明，其中的百分?jǐn)?shù)均指質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。份數(shù)為質(zhì)量份。實(shí)施例1 制備方法為1.將超導(dǎo)炭黑(HG-IP)，置于一連續(xù)處理的密閉容器中、邊熱處理(55°C 65°C ) 邊連續(xù)用本發(fā)明所述的偶聯(lián)劑溶液霧化后噴灑在炭黑表面進(jìn)行改性，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速20 30r/min.霧化處理0. 5 1. 0小時(shí)，得到改性超導(dǎo)納米炭黑。偶聯(lián)劑由50wt%復(fù)合型單烷 氧基類鈦酸酯LD27和50襯％焦磷酯型鈦酸酯NDZ-101組成。偶聯(lián)劑用量為超導(dǎo)炭黑總量 的3%，偶聯(lián)劑溶液的稀釋劑為液體石蠟，與偶聯(lián)劑的質(zhì)量配比為1 1。2.將14% POE+33% TPU+53% EPDM改性樹(shù)脂，經(jīng)捏合處理后得到復(fù)配改性樹(shù)脂。3.母料組成與配比以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，載體樹(shù)脂(80% LLDPE+20% LDPE) 44. 5%； 復(fù)配改性樹(shù)脂12% ；改性超導(dǎo)炭黑35% ；潤(rùn)滑劑(50%芥酸酰胺+50%單硬脂酸甘油酯): 3.5% ；抗氧劑(50% 1076+50% 168) 1.0% ；分散劑(硬脂酸鋇)4% 04.工藝路線采用密煉機(jī)進(jìn)行密煉熔融、開(kāi)煉機(jī)拉片、冷卻、切粒，制成導(dǎo)電母料。5.加料順序2/3載體樹(shù)脂一改性超導(dǎo)炭黑一抗氧劑一潤(rùn)滑劑一分散劑一復(fù)配改 性樹(shù)脂一1/3載體樹(shù)脂。6.密煉條件密煉溫度150°C，密煉時(shí)間30min，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速40r/min。7.開(kāi)煉機(jī)拉片塑化物 料從密煉機(jī)卸出后，立刻放到開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)片。8.冷卻、切粒物料片經(jīng)充分風(fēng)冷后，造粒，即為母料。
實(shí)施例2 1、將超導(dǎo)炭黑(HG-1P)，置于一連續(xù)處理的密閉容器中、邊熱處理(55°C 65°C ) 邊連續(xù)用本發(fā)明所述的偶聯(lián)劑溶液霧化后噴灑在炭黑表面進(jìn)行改性，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速20 30r/min.霧化處理0. 5 1. 0小時(shí)，得到改性超導(dǎo)納米炭黑。偶聯(lián)劑由50wt%復(fù)合型單烷 氧基類鈦酸酯LD27和50襯％焦磷酯型鈦酸酯NDZ-101組成。偶聯(lián)劑用量為超導(dǎo)炭黑總量 的5%，偶聯(lián)劑溶液的稀釋劑為液體石蠟，與偶聯(lián)劑的質(zhì)量配比為1 1。2.將14% POE+33% TPU+53% EPDM改性樹(shù)脂，經(jīng)捏合處理后得到復(fù)配改性樹(shù)脂。3.母料組成與配比以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，載體樹(shù)脂(80% LLDPE+20% LDPE) 44. 5%； 復(fù)配改性樹(shù)脂12% ；改性超導(dǎo)炭黑35% ；潤(rùn)滑劑(50%芥酸酰胺+50%單硬脂酸甘油酯) 3. 5% ；抗氧劑(50% 1076+50% 168) 1. 0% ；分散劑(ff-22) 4% 4.密煉條件加料順序2/3載體樹(shù)脂一改性超導(dǎo)納米炭黑一抗氧劑一潤(rùn)滑劑一分散劑一復(fù)配 改性樹(shù)脂一1/3載體樹(shù)脂。密煉時(shí)間30min、密煉溫度200°C、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速60r/min。5.開(kāi)煉機(jī)拉片塑化物料從密煉機(jī)卸出后，立刻放到開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)片。6.冷卻、切粒物料片經(jīng)充分風(fēng)冷后，造粒，即為母料。以下實(shí)施例的份數(shù)為質(zhì)量份。實(shí)施例3 取聚丙烯樹(shù)脂77份，導(dǎo)電纖維母料(實(shí)施例1制備)23份，置于捏合機(jī)中捏合 10分鐘。然后進(jìn)行擠出紡絲，制得丙綸纖維。取纖維絲制樣后測(cè)試，纖維的導(dǎo)電率為 1X105Q cm，滿足導(dǎo)電纖維要求。實(shí)施例4 取聚對(duì)苯二甲酸乙二酯樹(shù)脂77份，導(dǎo)電纖維母料(實(shí)施例1制備)23份，置于捏 合機(jī)中捏合10分鐘。然后進(jìn)行擠出紡絲，制得滌綸纖維。取纖維絲制樣后測(cè)試，纖維的導(dǎo) 電率為1X105Q cm，滿足導(dǎo)電纖維要求。實(shí)施例5 取聚酰胺樹(shù)脂77份，導(dǎo)電纖維母料(實(shí)施例2制備)23份，置于捏合機(jī)中捏合 10分鐘。然后進(jìn)行擠出紡絲，制得錦綸纖維。取纖維絲制樣后測(cè)試，纖維的導(dǎo)電率為 1X105Q cm，滿足導(dǎo)電纖維要求。實(shí)施例6 取聚丙烯腈樹(shù)脂77份，導(dǎo)電纖維母料(實(shí)施例2制備)23份，置于捏合機(jī)中捏 合10分鐘。然后進(jìn)行擠出紡絲，制得腈綸纖維。取纖維絲制樣后測(cè)試，纖維的導(dǎo)電率為 1X105Q cm，滿足導(dǎo)電纖維要求。
權(quán)利要求
炭黑在導(dǎo)電纖維母料中的應(yīng)用方法，其特征在于是將炭黑進(jìn)行表面改性，然后與制備母料的其它原料一起進(jìn)行捏合、造粒制得母料，炭黑表面改性的方法為將超導(dǎo)炭黑置于密閉容器中，在55℃～65℃下連續(xù)用偶聯(lián)劑溶液霧化后噴灑在炭黑表面，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速20～30r/min，霧化處理0.5～1.0小時(shí)得到的，其中偶聯(lián)劑用量為超導(dǎo)炭黑總量的3～5％，偶聯(lián)劑溶液的稀釋劑為液體石蠟，與偶聯(lián)劑的質(zhì)量配比為1∶1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑由50襯％復(fù)合型單烷氧基 類鈦酸酯和50襯％焦磷酯型鈦酸酯組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑由50wt%LD27和50wt% NGT-201 組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用方法，其特征在于所述超導(dǎo)炭黑采用HG-1P。
5.一種服裝導(dǎo)電纖維母料，其特征在于以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，由載體樹(shù)脂44.5%、復(fù)配改 性樹(shù)脂12%、改性超導(dǎo)炭黑35%、潤(rùn)滑劑3. 5%、抗氧化劑1. 0%和分散劑4. 0%組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電纖維母料，其特征在于所述載體樹(shù)脂由80襯％的LLDPE 和 20wt% LDPE 組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電纖維母料，其特征在于所述復(fù)配改性樹(shù)脂由14wt%P0E、 33wt% TPU 和 53wt% EPDM 組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電纖維母料，其特征在于所述潤(rùn)滑劑由5wt%芥酸酰胺和 50襯％單硬脂酸甘油酯組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電纖維母料，其特征在于所述抗氧劑由50wt%抗氧劑1076 和50wt%抗氧劑168組成，分散劑采用硬脂酸鋇。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種炭黑在導(dǎo)電纖維母料中的應(yīng)用方法，是將炭黑進(jìn)行表面改性后與制備母料的其它原料一起進(jìn)行捏合、造粒制得母料，炭黑表面改性的方法為將超導(dǎo)炭黑用偶聯(lián)劑霧化后噴灑在炭黑表面進(jìn)行改性。利用本發(fā)明改性超導(dǎo)炭黑制備的服裝導(dǎo)電纖維母料，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，由載體樹(shù)脂44.5％、復(fù)配改性樹(shù)脂12％、改性超導(dǎo)納米炭黑35％、潤(rùn)滑劑3.5％、抗氧化劑1.0％和分散劑4.0％組成。通過(guò)對(duì)超導(dǎo)炭黑進(jìn)行改性，導(dǎo)電率比傳統(tǒng)炭黑提高一倍以上，制備的導(dǎo)電母料，具有適宜制備多種導(dǎo)電纖維的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)C09C1/56GK101845163SQ20091001571
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者付宇經(jīng), 張寶善 申請(qǐng)人:山東天野塑化有限公司