[發明專利]一種高分子磷酸酯、制備方法及其用途

有效

• 申請號: 200810055066.5
• 申請日: 2008-06-13
• 公開（公告）號: CN101284907A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 徐偉箭;趙承軍;劉嵐;劉耀馳;胥偉;熊遠欽
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;石家莊化纖有限責任公司
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48;C08G69/40;C08G65/00;C08G73/02;C08L77/00;C08L67/00;C08L79/02;C08J7/00
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張貳群

技術領域

本發明涉及一種高分子聚合物、制備方法及其用途，具體涉及一種酸醇酰胺聚醚類高分子磷酸酯，該物質的制備方法以及將此高分子磷酸酯用作高分子材料抗靜電改性。

背景技術

高分子材料的絕緣特性使它在某些應用場所中遇到靜電積累、靜電障礙、電磁波干擾等一系列問題，給生產和生活帶來嚴重的問題。聚酰胺廣泛應用于工程塑料與纖維工業，但其吸濕性和抗靜電性較差，為使用帶來不便。聚酰胺的表面電阻一般在10¹⁴～10¹⁵Ω，導電性能差，當與其他物質或材料表面接觸或磨擦后，容易積累大量靜電荷。因此，需要進行抗靜電改性，賦予其較低的電阻值，使其表面電阻和體積電阻降至較低值，以消除靜電危害。

現有的聚酰胺抗靜電技術有：(1)用表面活性劑進行親水化處理，提高材料的吸濕性，從而降低其電阻率、加快電荷的逸散。此類方法操作簡單，但其抗靜電效果難以長久保存，且在低濕環境中抗靜電性能較差。(2)開發和利用導電纖維技術。導電纖維的性能穩定，效果優異，且不受氣侯條件的限制，是最有前途的方法，但由于涉及物理與機械加工過程，受工藝條件的限制，目前實現大規模工業化生產的可能性很小。(3)對聚合物進行共混、共聚或接枝改性引入親水性極性基團制備抗靜電纖維。此類方法通過親水性高分子聚合物與樹脂母體之間以合金形式共混，或通過與基體的聚合，均勻而細微地分散成線狀或網狀的“導電通道”，因此，該類方法是一種目前用以開發永久性抗靜電聚合物的主要方法。

國外在抗靜電聚酰胺研究領域較為活躍，世界上每年都有較多新的專利發表，其整體發展趨勢在于提高導電性的同時，維持和改善材料的成型加工性能、力學性能及其他性能，拓寬應用領域。就目前情況來看，國外抗靜電聚酰胺已實現工業生產的多數是采用物理、機械方法添加表面活性劑或導電填料從而提高抗靜電性能。在表面活性劑類涂飾劑中加入膠粘劑或斥水劑以改善材料的抗靜電持久性已成為普遍的方法，通過在纖維上沉積或添加金屬(氧化物)得到導電纖維的研究已進入使用階段。這些方法和主要優點在于成本低、導性性能較好，但缺點也很明顯，如抗靜電效果難以持久、易使聚合物帶色、制作成紡織品時難于染色和紡絲、生產過程中導電粉飛揚致使工作條件惡劣等。因此，需要采用化學方法，即通過共聚、接枝或嵌段的手段獲得抗靜電材料，克服上述現有技術的不足。

聚醚因耐熱性能及親水性能良好而常用于高分子的抗靜電改性，日本專利JP11152682公開了一種聚乙二醇縮水甘油醚(Polyethylene?glycol?diglycidylether)，但是，將聚醚直接用于聚酰胺等聚合物抗靜電時，兩者間相容性差，抗靜電性能不能持久，同時，抗靜電劑加入使力學性能損失較大。美國專利US0037955?A1公開了一種“抗靜電劑”(Product?with?antistatic?properties)將聚醚與炭黑應用于聚合物的抗靜電改性，炭黑易使高分子材料著色。中國專利CN100348664C公開了一種“尼龍6/聚電解質抗靜電復合材料和抗靜電母粒的制備方法”，該方法為：將堿金屬鹽或烷基苯磺酸鹽、親水性聚合物依次加入反應釜中，加入無水乙醇或乙腈，攪拌反應；真空干燥制成粉末狀或顆粒狀聚電解質；所得的聚電解質、尼龍6、抗氧化劑、分散劑熔融共混制備成抗靜電復合材料。但是該專利提供的是粉狀或粒狀復合物，與高分子材料的相容性不夠理想，并且不能用作油劑對表現進行處理。

發明內容

本發明專利的目的是克服現有技術的不足，提供一種高分子磷酸酯、高分子磷酸酯的制備方法及其用途，即將此高分子磷酸酯用作高分子材料抗靜電改性劑。磷酸酯是一類性能優良、應用廣泛的陰離子表面活性劑，因其具有較好的抗靜電性，在化纖、塑料行業經常作為抗靜電劑使用。綜合考慮抗靜電劑的抗靜電性、吸水性及跟高分子材料的相容性，本發明引入了聚醚鏈段及酰胺基團，制成含有磷酸酯端基的AB或/和BAB型高分子聚合物。其中，A段含有酰胺基團，用以增強與高分子材料的相容性；B段為聚醚基團，用以增強抗靜電性和親水性能。該高分子磷酸酯是磷酸單酯、雙酯及少量三酯的混合物。主要起抗靜電作用的為單酯、雙酯。單酯的親水性好，具有良好的抗靜電性及集束性；雙酯的乳化性及平滑性好。

本發明所提供的高分子磷酸酯，為以下磷酸單酯、磷酸雙酯和磷酸三酯三種結構的混合物：

單酯????????????????????雙酯????????????????????????三酯

其中：R為AB或BAB型嵌段聚合物，AB型和BAB型高分子磷酸酯含有如下結構：

AB型高分子磷酸酯結構：

BAB型高分子磷酸酯結構：