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1、- 本科生毕业设计论文 2021 届设计论文题目涤纶织物抗静电剂的制备与性能 作 者琦纬分 院 材料与化学工程 班 级 高分子化学与工程091指导教师职称黄亦军副教授论 文 字 数 7881 论文完成时间2021年4月15日 师大学钱江学院教学部制涤纶织物抗静电剂的制备与性能高分子材料与工程091班 琦纬 指导教师：黄亦军摘 要：本文采用对苯二甲酸乙二醇酯DMT、乙二醇EG、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠SIPM以及不同分子量聚乙二醇PEG,通过本体聚合成一系列不同分子量的亲水性聚醚酯，用于涤纶织物的外表处理。首先确定适宜的反响条件。然后考察PEG分子量和含量、构造中引入SIPM、涤纶织物的浸渍
2、时间及聚醚酯浓度对抗静电性能的影响，用红外光谱、DSC对其表征；适宜的合成工艺：酯交换温度180-190；缩聚温度为210-230左右，催化剂为三氧化二锑，真空度756mmHg左右。实验结果说明，聚醚酯的抗静电性能随着PEG分子量的升高而下降，用分子量为2000的PEG，含量为70%，合成的聚醚酯是一种综合性能较好的抗静电剂。构造中引入SIPM能有效提高抗静电性。适宜的后处理工艺条件：聚醚酯浓度为0.2%，浸渍时间为10min，烘焙温度为160。关键词：外表处理；抗静电性；聚醚酯；红外光谱Preparation and performance of terylene antistatic ag
3、entPolymer materials and engineering : Zhang QiweiInstructor:Huang YijunAbstract: In this paper, a series of different molecular weight hydrophilic polyether-ester based on dimethyl terephthalate (DMT),ethylenealcohol (EG),sodium dimethyl m-phthalate(SIPM) and various molecular weight polyethylene g
4、lycol(PEG) were prepared by polycondensation reaction.They were used as antistatic agent forterylene.First,polymerization conditions were investigated.Then,the effect of PEG molecular weight and content,bringing the SIPM into the structure, impregnating time and the concentration of polyether-estero
5、nantistatic performance were investigated,These polyether-ester were characterized by IR and DSC.The Suitable polymerization conditions was determined as follow:transesterification wascarried out within -190; polycondensation wascarried out within 210-230 with catalyst Sb2O3,vacuity was about 756mmH
6、g.It was found that with the molecular weight of PEG increased,theantistatic performancedecreased,the polyether-ester which based on PEG 2000 with the contentof 70% was a good kind of antistatic agent. Bringing SIPM into the structure can raise antistatic performance clearly.Suitable conditions of a
7、fter-treatment:the concentration of polyether-ester was 0.2%, impregnating time was 10min, baking temperature was 160.Key words: surface treatment;Antistatic performance;polyester ester;IR目 录1.引言12.实验局部32.1 实验原料32.2 实验装置32.3 实验原理42.4实验工艺52.5共聚物性能测试5湿润时间的测定52.5.2 抗静电性能测试53.结果与讨论63.1 PEG分子量与用量对聚醚酯抗静电性
8、的影响63.2聚醚酯构造中引入SIPM对抗静电性的影响63.3浸渍时间对抗静电性能的影响73.4聚醚酯浓度对抗静电性能的影响83.5烘焙温度对抗静电性的影响83.6聚醚酯构造分析9红外光谱分析9示差量热扫描仪DSC94.结论11参考文献11致13. z.-涤纶织物抗静电剂的制备与性能高分子材料与工程091：琦纬 指导教师：黄亦军1.引言高绝缘是聚合物的主要特点之一，但这特点也带来了静电危害。因此高分子材料的抗静电效果在当今社会引起广泛关注。一些低分子量组成的抗静电剂外表活性剂主要用于降低聚合物的电阻率。然而外表活性剂的抗静电效果的存在主要是由平分吸附在外表活性剂。此外，由于来回摩擦和洗涤，会造
9、成外表活性剂的流失，导致了抗静电效果消失1-2。因此，在最近一年两亲嵌段共聚物也应用于抗静电剂，以抑制传统的抗静电剂的缺点。大分子抗静电剂对湿度依赖减少，而且很难转移。因此，他们有持续的抗静电能力3。聚酯纤维PET俗称涤纶，具有强度高、耐磨性好、回弹性佳，本钱低等许多天然纤维无法比拟的优良性能特点，因此涤纶在纺织品中占有相当大的比重。但是涤纶纤维属于疏水性纤维，具有很低的回潮率，涤纶织物的吸湿性差，穿着舒适性不好，易产生静电，表现出较强的易带静电性、易吸污性、手感差、污渍难洗除性等缺点，给服装加工和穿着服用带来了许多不便，从而使涤纶纤维织物的消费量和消费水平受到限制为此需要对织物进展整理，以改
10、善其抗静电性能。4。目前，消除涤纶静电的方法主要有两种：一是外表处理，即在纤维极其织物外表涂复抗静电剂；二是根底改性，即添加抗静电剂在聚酯部以赋予其抗静电性能5。传统的抗静电整理是在纤维或织物外表进展的，利用外表活性剂在纤维外表形成一层薄膜，减低纤维的摩擦系数，减少静电的产生；同时增强纤维的外表吸湿性，减低纤维外表的比电阻，使已经产生的静电易于逸散，缩短电荷的半衰期，从而到达抗静电的作用6。涤纶织物抗静电整理大多通过减少或防止静电产生和导去积累的电荷来实现。根据抗静电效力的时间长短划分为非耐久性和耐久性抗静电整理。非耐久性抗静电整理主要采用外表活性剂对织物进展处理，使纤维外表亲水性加强。当空气
11、的相对湿度提高时,纤维外表形成水的吸附层，比电阻降低7。一般用于合成纤维的纺丝、纺纱、织造。非耐久性暂时性抗静电剂主要有阴离子型外表活性剂：烷基磷酸酯类化合物用于涤纶纤维纺丝油剂，无论对长丝或短纤维，都具有良好的抗静电性。抗静电剂P就是烷基磷酸酯和二乙醇胺的缩合物。阳离子型外表活性剂：该类抗静电剂一般是季铵盐类，活性离子带有正电荷，对纤维的吸附能力较强，具有优良的柔软性、平滑性、抗静电性及一定的耐洗性。在较低的相对湿度下，季铵盐抗静电剂就是具有相对较高的保水能力，因此抗静电效果很好。例如国产抗静电剂TM和十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐抗静电剂SN。两性外表活性剂：甜菜碱羧酸型和磺酸型两性活性剂
12、的吸附性能强、摩擦系数低、抗静电性能强、耐热性能较好。如-吡咯烷酮-5羧酸钠的吸湿性很强，当相对湿度为58%时，其吸湿率为61%。用他处理的涤纶织物给人柔软舒适的感觉8。以上所举的外表活性剂的抗静电性能，从全面性能来考虑，以阳离子和两性外表活性剂的性能最好。此外，还有混合型、有机硅、有机氟、硅氟外表活性剂以及高分子类抗静电剂可用于涤纶织物的抗静电整理。抗静电剂按其应用时效分非耐久性的和耐久性的，前者主要用于配制化纤纺织油剂、化纤织物织造加工助剂或配制家用化学品；后者主要用于纺织品整理，仿真丝整理也主要用于后者。耐久性永久性抗静电整理是近20年开展起来的整理加工方法。所谓耐久性抗静电整理是指洗涤
13、屡次后抗静电效力还不减低的处理。耐久性抗静电剂是指能在纤维外表生成具有耐久性抗静电效果的薄膜，或分子构造中含有活性基团，能和纤维的官能团发生反响而与纤维键合，或能与合成纤维的纺丝原液混合进展纺丝，使纺出的纤维本身具有耐久性抗静电性能9。耐久性抗静电剂采用的多是含有离子型和吸湿性基团的高分子化合物或者通过交联作用在纤维外表形成不溶性聚合物的导电层。这类抗静电整理几乎都属于树脂整理。耐久性永久性抗静电剂主要有：阴离子耐久性抗静电剂：阴离子耐久性抗静电剂多为羧酸类、酯类、碳酸类、磷酸类等。如以聚丙烯酸处理纤维，加热至100后，再用阳离子型外表活性剂如十八烷基三甲基或十八烷基二甲基季铵盐处理可获得抗静
14、电效果。还有一局部具有磺酸基聚乙烯及其共聚物，可用其可控性盐溶液处理织物，再用阳离子外表活性剂处理。此类不溶性高聚物具有较好的抗静电性能，且耐洗牢度也好。阳离子耐久性抗静电剂：属于这类耐久性抗静电剂最多。主要类别有丙烯酸酯类衍生物、丙烯酰胺衍生物、乙烯醚衍生物、含氨乙稀衍生物、聚胺树脂等10。非离子耐久性抗静电剂：此类抗静电剂是由丙烯酸的聚乙二醇酯，经热处理后失去其水溶性，成为耐久性抗静电剂。属于这类的还有聚乙二醇与甲基丙烯酸及环氧丙烷化合物、聚氧乙稀与苯乙烯共聚物以二异氰酸为交联剂等。 聚醚酯型整理剂是一种具有耐洗性的涤纶用抗静电剂,国外曾有研究人员对此进展过研究,但多数集中于将聚醚醋与涤纶
15、纺丝液共混来制取。抗静电纤维将聚醚酯作为外用抗静电整理剂的研究则相对较少,整理剂施加法是通过将抗静电剂涂覆到织物上,以获得抗静电效果的整理方法,由于这种方法操作简便,且对整理剂的要求不高,是目前主要的整理方法11。采用抗静电整理剂，通过浸轧、浸渍等后整理方法获得抗静电效果的整理技术，应用于织物整理还存在不少问题。主要是效果不能持久，耐水洗牢度不高。虽然抗静电效果和耐久性尚不尽如人意，但比从聚合开场的化学改性和从纺丝开场的共混改性的方式具有简单、灵活等优点。目前，研究耐久性抗静电剂，或兼具其他性能的抗静电整理剂是最为重要的一项课题。对于永久性抗静电整理技术，虽然满足了抗静电性能的要求，但是其价格昂贵，添加量比拟大，一般都要10%以上，故严重阻碍了永久性抗静电剂的推广。所以对于永久性抗静电剂研究的重点仍然在于本钱的降低及加工条件的选择和完善12。聚醚酯型整理剂是一种具有耐洗性的涤纶用抗静电剂，国外曾有研究人员对此进展过研究，但多数集中于将聚醚酯与涤纶纺丝液共混来制取抗静电纤维3 ，而将聚醚酯作为外用抗静电整理剂的研究则相对较少。整理剂施加法是通过将抗静电剂涂覆到织物上，以获得抗静电剂效果的整理方法，由于这种方法操
