[發明專利]抗靜電阻燃樹脂及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010087903.3
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111171297B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 周家良;朱美芳;相恒學;俞森龍;翟功勛;麻伍軍;周哲
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/78;D01F6/92;D01F1/07;D01F1/09
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所(普通合伙) 13113
• 代理人: 劉謨培;左燕生

本發明屬于高分子材料技術領域，具體公開了一種抗靜電阻燃樹脂及其制備方法與應用，制成抗靜電阻燃樹脂有效成分的原料包括負載鈦系化合物的羧基化氧化石墨烯、對苯二甲酸、丁二醇和烷基次膦酸金屬鹽，將原料進行酯化反應、縮聚反應，水冷后即得，所制抗靜電阻燃樹脂切粒后經熔融紡絲即得抗靜電阻燃聚酯纖維。本發明提供的抗靜電阻燃樹脂用于制備抗靜電阻燃聚酯纖維，其極限氧指數≥30％，阻燃等級為UL94V?0級，纖維電阻率為5.3×10⁶～10⁹Ω?cm，并且抗靜電阻燃樹脂的制備工藝易于操作。本發明的制備方法適用于制備抗靜電阻燃樹脂，所制抗靜電阻燃樹脂適進一步應用于制作抗靜電阻燃聚酯纖維。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種樹脂，具體地說是一種抗靜電阻燃樹脂及其制備方法與應用。

背景技術

聚酯纖維具有優良的物理性能和化學性能，而且成本低廉，被廣泛應用于人們的生產與生活當中，是目前世界上產量最大的合成纖維。隨著其應用領域的擴大，在某些特殊領域的使用場合，比如軍事、航空、交通運輸、娛樂場所、醫院等的裝飾材料、消防設施等，則需要達到一定的抗靜電要求,但是聚酯纖維是一種疏水性的纖維，標準狀況下的體積電阻率達到1013Ω·cm以上，容易產生靜電，且屬于可燃性纖維，這些原因限制了聚酯纖維的應用領域。

聚酯纖維由有機二元酸和二元醇縮聚而成的樹脂經紡絲所得的合成纖維，由此可見，若制備出抗靜電的阻燃樹脂，即可通過紡絲得到抗靜電的阻燃聚酯纖維。

發明內容

本發明的目的，是要提供抗靜電阻燃樹脂，解決現有技術中聚酯纖維阻燃效率較低和抗靜電能力弱的問題；

本發明的另一個目的，是提供上述抗靜電阻燃樹脂的一種制備方法，解決現有技術中樹脂加工困難的問題；

本發明還提供了上述抗靜電阻燃樹脂的一種應用。

本發明為實現上述目的，所采用的技術方法如下：

一種抗靜電阻燃樹脂，制成其有效成分的原料包括質量比為0.005～0.03:0.02～0.1:1:1.8～2.2的負載鈦系化合物的羧基化氧化石墨烯、烷基次膦酸金屬鹽、對苯二甲酸和丁二醇。

作為限定：制備所述負載鈦系化合物的羧基化氧化石墨烯的有效成分的原料包括：羧基化氧化石墨烯0.5～2份、無水乙醇100份、鈦酸四丁酯1～5份、EDTA0.2～0.6份，所述羧基化氧化石墨烯中羧基的含量為10％～30％。

作為進一步限定：所述負載鈦系化合物的羧基化氧化石墨烯中鈦含量為5～25％，羧基化氧化石墨烯的尺寸為500～1000nm。

作為更進一步限定：所述烷基次膦酸金屬鹽為二乙基次膦酸鋁和/或二乙基次膦酸鋅。

本發明還提供了一種上述抗靜電阻燃樹脂的一種制備方法，按照以下步驟進行：

將負載鈦系化合物的羧基化氧化石墨烯分散于丁二醇中，與對苯二甲酸混合，再加入烷基次膦酸金屬鹽，升溫后進行酯化反應，再升溫減壓進行縮聚反應，經水冷即得所述抗靜電阻燃樹脂

作為限定：所述負載鈦系化合物的羧基化氧化石墨烯的制備方法為：將羧基化氧化石墨烯分散于無水乙醇中，再加入鈦酸正丁酯和EDTA進行反應，用去離子水清洗，即得負載鈦系化合物的羧基化氧化石墨烯。

作為進一步限定：所述反應溫度為50～70℃，反應時間為2～6h,去離子水清洗次數為2～4次。

作為更進一步限定：酯化反應的溫度為240～250℃、反應時間為2～4h,縮聚反應的溫度為250～260℃、反應壓力小于或等于150Pa、反應時間為3～4h。本發明還提供了一種上述抗靜電阻燃樹脂的一種應用，所述抗靜電阻燃樹脂用于切粒、熔融紡絲后制備抗靜電阻燃聚酯纖維。