一种涤纶耐久型抗静电剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及纺织品功能整理剂，尤其是涉及一种涤纶耐久型抗静电剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、涤纶纤维分子结构致密、无亲水基团，标准吸水率仅0.4%，表面电阻率可达1013~1014ω，在纺纱、织造、染整、成衣裁剪缝纫加工过程中，纤维间摩擦极易积聚大量静电，引发诸多生产弊病：轻薄涤针织、雪纺面料静电吸附导致落布不顺；操作工接触织物产生电击；面料吸附灰尘毛絮造成布面脏污；磨毛、拉毛工序静电吸毛影响布面质量；高速裁剪缝纫时面料错位、吸附羽绒，严重降低成品品质与生产效率。

2、目前市面上涤纶抗静电剂主要有表面活性剂类（如阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂）、盐类（如无机盐、有机胍盐）、柔软剂类（阳离子柔软剂、阴离子柔软剂）和高分子聚酯（如吸湿排汗整理剂或亲水整理剂）。表面活性剂类、盐类和柔软剂类抗静电性能较好，但是不耐水洗；高分子聚酯类耐水洗，但是抗静电效果远远达不到加工要求。

3、除此之外，现有市售抗静电产品部分配方含有甲醛、聚氧化乙烯烷基酚醚（apeo）等物质，不符合印染行业绿色生产标准；部分含卤素助剂存在废水处理压力。因此，亟需研发一种结构适配涤纶、不含甲醛与apeo、兼具优异抗静电性能与长效耐水洗性能的耐久型涤纶抗静电高分子产品。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种涤纶耐久型抗静电剂及其制备方法和应用，涤纶耐久型抗静电剂为共价键合一体化高分子，由对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、聚醚胺、甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚和烷基化试剂经酯交换、缩聚、开环加成、季铵化反应制得，兼具优异抗静电性能与长效耐水洗性能，绿色环保，制备工艺简单可控，原料易得、生产成本低。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种涤纶耐久型抗静电剂，其结构式为：

3、；

4、其中，r包括苄基、甲基或乙基；eo为och2ch2；po为och2ch(ch3)；a包括氯、硫酸甲酯基或硫酸乙酯基；9≤y≤39，3.6≤x+z≤6，20≤m≤200，n为44。

5、本发明还提供了上述涤纶耐久型抗静电剂的制备方法，包括以下步骤：

6、s1、将乙二醇、聚醚胺、对苯二甲酸二甲酯混合，加入催化剂，在氮气气氛下进行酯交换反应、缩聚反应，得到聚对苯二甲酸酰聚醚胺；

7、s2、将甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚加入聚对苯二甲酸酰聚醚胺中进行开环加成反应，加入烷基化试剂进行季铵化反应，得到涤纶耐久型抗静电剂。

8、优选的，s1中，聚醚胺包括聚醚胺ed600、聚醚胺ed900、聚醚胺ed2003中的一种或多种，催化剂包括醋酸锌和三氧化二锑。

9、进一步的，s1中，对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、聚醚胺的摩尔比为1：(2~5)：(1~3)，醋酸锌和三氧化二锑的质量比为1：(1~5)，对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和聚醚胺的质量之和与催化剂的质量比为100：(0.5~3)。

10、更进一步的，对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、聚醚胺的摩尔比为1：(2.05~2.15)：(1.05~1.15)，醋酸锌和三氧化二锑的质量比为1：(1~3)，对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和聚醚胺的质量之和与催化剂的质量比为100：(0.5~1.5)。

11、优选的，s1中，酯交换反应的温度为170~190℃，真空度为-0.1~-0.08mpa，时间为3~5h；缩聚反应的温度为220~240℃，真空度为-0.1~-0.08mpa，时间为4~6h。

12、优选的，s2中，聚醚胺与甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚的摩尔比为1：(2~5)，开环加成反应的温度为80~95℃，开环加成反应的时间为4~6h。

13、进一步的，聚醚胺与甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚的摩尔比为1：(2.05~2.15)。

14、优选的，s2中，烷基化试剂包括氯化苄、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯中的一种或多种；聚醚胺与烷基化试剂的摩尔比为1：(2~5)，季铵化反应的温度为80~95℃，季铵化反应的时间为2~4h。

15、进一步的，聚醚胺与烷基化试剂的摩尔比为1：(2.05~2.15)。

16、本发明还提供了一种涤纶耐久型抗静电剂的应用，将上述的一种涤纶耐久型抗静电剂用于涤纶织物的耐久抗静电整理。

17、优选的，涤纶织物的耐久抗静电整理的整理液中，涤纶耐久型抗静电剂的质量浓度为20g/l。

18、因此，本发明采用上述一种涤纶耐久型抗静电剂及其制备方法和应用，具有以下有益效果：

19、（1）本发明的涤纶耐久型抗静电剂为共价键合一体化高分子，主链引入与涤纶结构相似的苯环、酯基链段，依据相似相容、共熔机理可牢固锚定在涤纶纤维内部，水洗不易脱落，耐久性能优异；分子主链共聚聚醚胺、侧链接枝甲氧基聚醚亲水链段，可持续吸附环境水汽构建连续导电通路；同时分子带有共价结合的季铵盐阳离子基团，大幅提升电荷传导能力，三重结构协同实现低摩擦带电电压、短静电衰减半衰期，未经水洗及30次水洗后抗静电性能均远优于市售常规抗静电剂，稳定达到纺织品抗静电a级指标。

20、（2）本发明的涤纶耐久型抗静电剂原料易得，不使用甲醛、apeo等物质，不含卤素，绿色环保，生产成本低。

21、下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

1.一种涤纶耐久型抗静电剂，其特征在于：结构式为：

2.如权利要求1所述的一种涤纶耐久型抗静电剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种涤纶耐久型抗静电剂的制备方法，其特征在于：s1中，聚醚胺包括聚醚胺ed600、聚醚胺ed900、聚醚胺ed2003中的一种或多种，催化剂包括醋酸锌和三氧化二锑。

4.根据权利要求3所述的一种涤纶耐久型抗静电剂的制备方法，其特征在于：s1中，对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、聚醚胺的摩尔比为1：(2~5)：(1~3)，醋酸锌和三氧化二锑的质量比为1：(1~5)，对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和聚醚胺的质量之和与催化剂的质量比为100：(0.5~3)。

5.根据权利要求2所述的一种涤纶耐久型抗静电剂的制备方法，其特征在于：s1中，酯交换反应的温度为170~190℃，真空度为-0.1~-0.08mpa，时间为3~5h；缩聚反应的温度为220~240℃，真空度为-0.1~-0.08mpa，时间为4~6h。

6.根据权利要求2所述的一种涤纶耐久型抗静电剂的制备方法，其特征在于：s2中，聚醚胺与甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚的摩尔比为1：(2~5)，开环加成反应的温度为80~95℃，开环加成反应的时间为4~6h。

7.根据权利要求2所述的一种涤纶耐久型抗静电剂的制备方法，其特征在于：s2中，烷基化试剂包括氯化苄、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯中的一种或多种；聚醚胺与烷基化试剂的摩尔比为1：(2~5)，季铵化反应的温度为80~95℃，季铵化反应的时间为2~4h。

8.一种涤纶耐久型抗静电剂的应用，其特征在于：将权利要求1所述的一种涤纶耐久型抗静电剂用于涤纶织物的耐久抗静电整理。

9.根据权利要求8所述的一种涤纶耐久型抗静电剂的应用，其特征在于：涤纶织物的耐久抗静电整理的整理液中，涤纶耐久型抗静电剂的质量浓度为20g/l。