一种阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维

一种阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种具有较高的熔融温度和玻璃化温度的结晶性聚合物，在一定的温度范围内保持优良的物理性能和力学性能，其耐疲劳性、耐摩擦性、耐老化性、电绝缘性特点极为突出，对大多数有机溶剂和酸较稳定，生产能耗较低，因而被广泛应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域；但由于PET 刚性较强使得材料韧性较差，结晶速度较慢，成型模具温度高及成型周期长等缺点，大大限制了其应用范围。聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是一种结晶速度快，融融温度和玻璃化温度较低的结晶性聚合物，具有特别优异的柔软性、弹性回复性，加工性能、电气性能、机械性能和尺寸的稳定性特点；PTT 纤维保持了PET 纤维的优良的抗皱性和耐化学性，柔软性、抗日光性、耐污性、低静电性、易染性、低吸水率并具有一定的抗水解稳定性等特点。但其模量较低、材料较软限制了PTT 使用范围。聚醚酯（TPEE）为聚对苯二甲酸丁二酯-聚环氧乙烷-聚环氧丙烷热塑性弹性体，是由对苯二甲酸二甲酯、丁二醇、聚环氧乙烷二元醇和/或聚环氧丙烷二元醇通过共缩聚而得到的嵌段共聚物，具有良好的柔韧性及力学性能。将PET、PTT和TPEE共混制备的PET/PTT/TPEE复合纤维，能很好地综合三者的优点，实现单一品种不能达到的综合性能，但PET/PTT/TPEE自身的阻燃性不好，不能适于高阻燃的应用领域，而且PET/PTT/TPEE在生产及使用过程中容易产生静电，将造成吸尘、放电等危害，这也在很大程度上将影响到其应用性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合性能优良和适应性广的阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维，其组分按质量百分数配比为：PET 32%～65%、PTT 20%～30%、TPEE 5%～15%、E-MA-GMA 2%～5%、纳米高岭土5%～12%、抗静电剂1%～3%、紫外线吸收剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、磺酸盐阻燃剂0.1%～1%。

所述PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述TPEE为聚对苯二甲酸丁二酯-聚环氧乙烷-聚环氧丙烷三嵌段共聚物。

所述E-MA-GMA为相容剂乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物。

所述纳米高岭土为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且纵向厚度在20～50nm、片层尺寸在300～500nm范围内的高岭土纳米粒子。

所述抗静电剂为质量比1：1的非离子型抗静电剂丙三醇单硬脂酸酯和阴离子型抗静电剂烷基磺酸钠的复配物。

所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂或二苯甲酮类紫外线吸收剂。

所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

所述润滑剂为硬脂酸钙、硅酮粉、白油、硬脂酸酯中的一种。

所述磺酸盐阻燃剂为全氟丁基磺酸钾PPFBS、苯磺酰基苯磺酸钾KSS、2，4，5-三氯苯磺酸钠STB、全氟磺酸钾KFBS、全氟磺酸钠NaFBS中的一种。

上述的一种阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，将所述纳米高岭土在80℃～85℃温度下干燥3～4小时，待用；

（2）、按重量配比称取干燥的PTT和纳米高岭土加入高速混合器中，并按重量配比加入抗静电剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、润滑剂、磺酸盐阻燃剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；

（3）、按重量配比称取干燥的PET加入高速混合器中，再加入步骤（2）制得的PTT复合母料，并按重量配比加入TPEE和E-MA-GMA，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤压机，经螺杆机挤压共混、熔融，再进行纺丝，纺丝的熔体温度控制在220℃～280℃之间，卷绕速度控制在500～3000m/min，热定型温度为80℃～150℃，牵伸倍数控制在2～6倍之间，即得到本发明的一种阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维。

本发明的有益效果是，本发明综合了PET、PTT和TPEE各自的优点，还具有良好的抗静电性能和阻燃性能，而且柔软性好，耐化学性强，耐老化效果好，抗污染性能强，适于纺织纤维领域。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维，其组分按质量百分数配比为：PET 32%、PTT 30%、TPEE 15%、E-MA-GMA 4.5%、纳米高岭土12%、抗静电剂3%、苯并三唑类紫外线吸收剂2%、抗氧剂0.5%、硬脂酸钙0.9%、PPFBS 0.1%，所述纳米高岭土为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且纵向厚度在20～50nm、片层尺寸在300～500nm范围内的高岭土纳米粒子，所述抗静电剂为质量比1：1的非离子型抗静电剂丙三醇单硬脂酸酯和阴离子型抗静电剂烷基磺酸钠的复配物，所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，将所述纳米高岭土在80℃～85℃温度下干燥3～4小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的PTT和纳米高岭土加入高速混合器中，并按重量配比加入抗静电剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、抗氧剂、硬脂酸钙、PPFBS，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；（3）、按重量配比称取干燥的PET加入高速混合器中，再加入步骤（2）制得的PTT复合母料，并按重量配比加入TPEE和E-MA-GMA，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤压机，经螺杆机挤压共混、熔融，再进行纺丝，纺丝的熔体温度控制在220℃～280℃之间，卷绕速度控制在500～3000m/min，热定型温度为80℃～150℃，牵伸倍数控制在2～6倍之间，即得到本发明的一种阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维。

实施例2：

一种阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维，其组分按质量百分数配比为：PET 65%、PTT 20%、TPEE 5%、E-MA-GMA 2.5%、纳米高岭土5%、抗静电剂1%、二苯甲酮类紫外线吸收剂0.5%、抗氧剂0.2%、硬脂酸酯0.7%、NaFBS 0.1%，所述纳米高岭土为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且纵向厚度在20～50nm、片层尺寸在300～500nm范围内的高岭土纳米粒子，所述抗静电剂为质量比1：1的非离子型抗静电剂丙三醇单硬脂酸酯和阴离子型抗静电剂烷基磺酸钠的复配物，所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，将所述纳米高岭土在80℃～85℃温度下干燥3～4小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的PTT和纳米高岭土加入高速混合器中，并按重量配比加入抗静电剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、抗氧剂、硬脂酸酯、NaFBS，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；（3）、按重量配比称取干燥的PET加入高速混合器中，再加入步骤（2）制得的PTT复合母料，并按重量配比加入TPEE和E-MA-GMA，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤压机，经螺杆机挤压共混、熔融，再进行纺丝，纺丝的熔体温度控制在220℃～280℃之间，卷绕速度控制在500～3000m/min，热定型温度为80℃～150℃，牵伸倍数控制在2～6倍之间，即得到本发明的一种阻燃抗静电性PET/PTT/TPEE复合纤维。