[發(fā)明專利]具有良好親水性和抗靜電性能的改性滌綸及其制備方法

有效

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• 申請日: 2008-09-29
• 公開（公告）號: CN101367912A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 王榮民;吳稱意;熊玉兵;王澤;王鴻
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C08G63/685
• 分類號: C08G63/685;C08G63/78;D01F6/84
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發(fā)明屬于高分子技術領域，涉及一種改性滌綸的制備，尤其涉及一種具有良好親水性和抗靜電性能的改性滌綸及其制備方法。

背景技術

以對苯二甲酸和乙二醇為原料合成了聚對苯二甲酸乙二酯并制成了纖維，商品名為滌綸。由于滌綸具有強度高、彈性好、保型性好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)異性能，被廣泛應用于服裝、裝飾、工農業(yè)等領域。但是滌綸由于內部分子排列緊密，分子間缺少親水結構，因此回潮率很小，吸濕性能差(在相對濕度為95％的條件下，其最高吸濕率為0.7％)。由于其吸濕性差，抗靜電性不好，滌綸織物透氣性、染色性、抗起毛起球性都比較差。滌綸的另一嚴重缺點是吸水性差，容易被油類所污染，在低濕度的場合下易帶靜電荷。因此，改善滌綸的抗靜電性能是滌綸改性的首要任務。

針對滌綸使用性能的缺陷，其改性研究主要有兩個方面：一是物理改性方法，主要是在滌綸的生產過程中進行物理共混改性；二是化學改性方法，即運用化學接枝或嵌段的方法改變滌綸的分子鏈結構，改善滌綸的服用性能。

目前，對抗靜電纖維的制造方法有：(1)用耐久性抗靜電劑涂于織物上；(2)將耐熱性抗靜電劑分散在聚酯熔體中，紡絲織成織物；(3)將聚酯分子鏈進行共聚改性，將共聚物熔融紡絲，改善聚酯纖維的抗靜電性能。通常所采用的可反應和可溶性的抗靜電添加劑有甘醇醚類、二羧酸酰胺類及西佛堿類化合物。改善高聚物纖維的抗靜電性能和吸濕性能，通常通過共聚等方法在聚合物中引入親水基團，提高其吸濕性能，降低比電阻。例如在PET的生產過程中，加入適量聚乙二醇(PEG)，經(jīng)過共同縮聚而制得PET-PEG嵌段共聚物，以此作為改性劑加入到PET中混合紡絲，用以改進滌綸產品的抗靜電性和吸濕性。上世紀90年代后期，日本的鐘紡、帝人、東麗、可樂麗等公司都進行了導電纖維系列研究。東麗公司開發(fā)的高白度導電復合纖維，可樂麗公司開發(fā)了由炭黑和熱塑性彈性體組成的具有永久導電性能的合成共軛纖維，還開發(fā)了用于軍裝和工作服的白色抗靜電聚酯長絲，用其織成的織物不僅具有優(yōu)良的抗靜電性能，還具有優(yōu)良的手感、染色性、強度、抗洗滌性和耐化學性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對滌綸親水性和抗靜電性能差的問題，提供一種親水性能和抗靜電性能較好的改性滌綸。

本發(fā)明的另一目的是提供一種親水性能和抗靜電性能好的改性滌綸的制備方法。

一、改性滌綸的結構

本發(fā)明改性滌綸的結構式如下：

X＝Cl、BF₄、CH₃COO；

m＝0.033～0.2。

二、改性滌綸的制備

本發(fā)明改性滌綸的制備方法，是將乙二醇、對苯二甲酸二甲酯、含有1，3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑結構的離子液體按31:30:1～6:5:1的摩爾比加入到反應器中，加入乙二醇摩爾量1～7％的催化劑SnCl₂，在惰性氣體的保護下，于170～180℃下反應3～3.5h，然后抽真空，繼續(xù)反應3～3.5h后，在惰性氣體下冷卻到室溫即得改性滌綸。

上述含有1，3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑結構的離子液體為氯化1，3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑離子液體；或四氟硼酸1，3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑離子液體；或醋酸1，3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑離子液體。

所述氯化1，3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑結構的離子液體由如下工藝制備而成：將咪唑與氯乙酸甲酯以1:2.1～1:2.2的摩爾比混合，加入總量2～2.5倍摩爾量的無水甲醇、0.05～0.07倍摩爾量的金屬鈉，在攪拌下，于-1～0℃攪拌反應5～7小時，然后升溫至10～60℃，反應20～24h后過濾得到淺黃色的液體，減壓蒸去甲醇和未反應完的氯乙酸甲酯，于0～-2℃靜置40～48小時，結晶體用乙酸乙酯洗滌，即得粗產品。

所述四氟硼酸1，3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑離子液體由如下工藝制備而成：將氯化1，3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑離子液體與四氟硼酸鈉以1:0.8～1:1.2摩爾比溶于丙酮中，室溫攪拌24～48h，過濾，蒸去丙酮即得。

所述醋酸1，3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑離子液體由如下工藝制備而成：將氯化1，3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑離子液體與醋酸鈉以1:0.8～1:1.2摩爾比溶于丙酮中，室溫攪拌24～48h，過濾，蒸去丙酮即得。

三、改性滌綸的結構表征