一种抗静电剂及制备方法与流程

本发明涉及一种抗静电剂，还涉及了该抗静电剂的制备方法。

背景技术：

抗静电剂是一种化学物质，具有较强的吸湿性和较好的导电性，在介质材料中加入或在表面涂敷抗静电剂后，可以降低材料本身的电阻，从而达到泄漏电阻的目的。由于抗静电剂工艺简单、适用于各种纤维材料，成本较低等优点，所以占有一定的市场领域。织物的抗静电剂整理要达到持久的优良抗静电效果：一是要选择性能出色的抗静电剂；二是要选择适当的加工、使用工艺条件。所以生产出耐洗性好的，适用范围广的出色的抗静电溶剂对于纺织行业、塑料行业产品的开发和利用就具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的为了提供了一种抗静电剂，同时提供该抗静电剂的制备方法。

针对上述技术问题，本发明提供的解决方案是：一种抗静电剂，其由以下组分制成：

boltornh20：2-5份

十六烷基二甲基叔铵：4-10份

氢氧化钠：10-20份

环氧氯丙烷15-30份

n,n-二甲基甲酰胺：5-10份。

针对上述抗静电剂的制备方法，包括以下技术步骤：

在装有磁力搅拌器、温度计的250ml四口圆底烧瓶中，加入一定质量的boltornh20和50mln,n-二甲基甲酰胺，充分搅拌至固体全部溶解；加入适量氢氧化钠，向反应体系中缓慢滴加一定质量的环氧氯丙烷，在氮气保护下升温至预设温度，反应一定时间；

减压抽滤除去固体，得到中间体h20c1，将所得中间体加入250ml四口圆底烧瓶中，缓慢滴加十六烷基二甲基叔胺，在一定温度条件下继续反应一段时间；旋转蒸发除去溶剂，得到淡黄色黏稠液体，再将该液体用透析袋进行透析，除去未反应的小分子，得到最终产物，真空干燥。

本发明较现有技术具有的有益效果是：本发明提供的抗静电剂是以混炼的方式加入到基料树脂中，其抗静电作用不是靠抗静电分子迁移到材料表面，而是在材料内部形成具有导电能力的渗滤网络来及时逸散材料表面或体内的电荷，从而降低材料自身电阻。

附图说明

图1为抗静电剂分子在材料中杂乱分布；

图2为抗静电剂分子与材料固化后的分布。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步的说明，这是本发明的较佳实施例。

实施例1

在装有磁力搅拌器、温度计的250ml四口圆底烧瓶中，加入5份boltornh20和10份n,n-二甲基甲酰胺，充分搅拌至固体全部溶解；加入15份氢氧化钠，向反应体系中缓慢滴加18份环氧氯丙烷，在氮气保护下升温至预设温度，反应一定时间。

减压抽滤除去固体，得到中间体h20c1，将所得中间体加入250ml四口圆底烧瓶中，缓慢滴加10份十六烷基二甲基叔胺，在一定温度条件下继续反应一段时间；旋转蒸发除去溶剂，得到淡黄色黏稠液体，再将该液体用透析袋进行透析，除去未反应的小分子，得到最终产物，真空干燥。

制备好的第二种抗静电剂配制成处理液，即抗静电剂：水的质量比为1:10，然后按照浴比为1:20将毛巾浸渍在处理液中2min；再放入烘箱中，预烘温度为100℃，预烘时间为1min；烘焙温度为150℃-200℃，烘焙时间为30s-150s，最后对毛巾抗静电性能进行测试，可制得抗静电毛巾。

实施例2

在装有磁力搅拌器、温度计的250ml四口圆底烧瓶中，加入6份boltornh20和10份n,n-二甲基甲酰胺，充分搅拌至固体全部溶解；加入15份氢氧化钠，向反应体系中缓慢滴加30份环氧氯丙烷，在氮气保护下升温至预设温度，反应一定时间。

减压抽滤除去固体，得到中间体h20c1，将所得中间体加入250ml四口圆底烧瓶中，缓慢滴加8份十六烷基二甲基叔胺，在一定温度条件下继续反应一段时间；旋转蒸发除去溶剂，得到淡黄色黏稠液体，再将该液体用透析袋进行透析，除去未反应的小分子，得到最终产物，真空干燥。

制备好的第二种抗静电剂配制成处理液，即抗静电剂：水的质量比为1:10，然后按照浴比为1:20将毛巾浸渍在处理液中2min；再放入烘箱中，预烘温度为100℃，预烘时间为1min；烘焙温度为150℃-200℃，烘焙时间为30s-150s，最后对毛巾抗静电性能进行测试，可制得抗静电毛巾。

实施例3

在装有磁力搅拌器、温度计的250ml四口圆底烧瓶中，加入5份boltornh20和10份n,n-二甲基甲酰胺，充分搅拌至固体全部溶解；加入15份氢氧化钠，向反应体系中缓慢滴加16份环氧氯丙烷，在氮气保护下升温至预设温度，反应一定时间。

减压抽滤除去固体，得到中间体h20c1，将所得中间体加入250ml四口圆底烧瓶中，缓慢滴加4份十六烷基二甲基叔胺，在一定温度条件下继续反应一段时间；旋转蒸发除去溶剂，得到淡黄色黏稠液体，再将该液体用透析袋进行透析，除去未反应的小分子，得到最终产物，真空干燥。

制备好的第二种抗静电剂配制成处理液，即抗静电剂：水的质量比为1:10，然后按照浴比为1:20将毛巾浸渍在处理液中2min；再放入烘箱中，预烘温度为100℃，预烘时间为1min；烘焙温度为150℃-200℃，烘焙时间为30s-150s，最后对毛巾抗静电性能进行测试，可制得抗静电毛巾。

实施例4

在装有磁力搅拌器、温度计的250ml四口圆底烧瓶中，加入4份boltornh2010份n,n-二甲基甲酰胺，充分搅拌至固体全部溶解；加入15份氢氧化钠，向反应体系中缓慢滴加20份环氧氯丙烷，在氮气保护下升温至预设温度，反应一定时间。

减压抽滤除去固体，得到中间体h20c1，将所得中间体加入250ml四口圆底烧瓶中，缓慢滴加8份十六烷基二甲基叔胺，在一定温度条件下继续反应一段时间；旋转蒸发除去溶剂，得到淡黄色黏稠液体，再将该液体用透析袋进行透析，除去未反应的小分子，得到最终产物，真空干燥。

制备好的第二种抗静电剂配制成处理液，即抗静电剂：水的质量比为1:10，然后按照浴比为1:20将毛巾浸渍在处理液中2min；再放入烘箱中，预烘温度为100℃，预烘时间为1min；烘焙温度为150℃-200℃，烘焙时间为30s-150s，最后对毛巾抗静电性能进行测试，可制得抗静电毛巾。

实施例5

在装有磁力搅拌器、温度计的250ml四口圆底烧瓶中，加入4份boltornh20和10份n,n-二甲基甲酰胺，充分搅拌至固体全部溶解；加入15份氢氧化钠，向反应体系中缓慢滴加15份环氧氯丙烷，在氮气保护下升温至预设温度，反应一定时间。

减压抽滤除去固体，得到中间体h20c1，将所得中间体加入250ml四口圆底烧瓶中，缓慢滴加5份十六烷基二甲基叔胺，在一定温度条件下继续反应一段时间；旋转蒸发除去溶剂，得到淡黄色黏稠液体，再将该液体用透析袋进行透析，除去未反应的小分子，得到最终产物，真空干燥。

制备好的第二种抗静电剂配制成处理液，即抗静电剂：水的质量比为1:10，然后按照浴比为1:20将毛巾浸渍在处理液中2min；再放入烘箱中，预烘温度为100℃，预烘时间为1min；烘焙温度为150℃-200℃，烘焙时间为30s-150s，最后对毛巾抗静电性能进行测试，可制得抗静电毛巾。

对比例1

将10份对苯二甲酸二甲酯和30份间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠加入到250ml的三口烧瓶中，加热到150℃，待对苯二甲酸二甲酯和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠完全熔融后加入计量的6份乙二醇和酯交换催化剂3份醋酸锌，缓慢升温到180℃，进行酯交换反应，待甲醇馏出量不再增加为止，结束酯交换反应；加入计量的8份聚乙二醇，2份抗氧剂和1份缩聚反应催化剂三氧化二锑，通氮气，并升温到缩聚反应温度，保温半小时后抽空，反应30min，结束反应，降温处料即得到第一种抗静电剂。

制备好的第一种抗静电剂配制成处理液，即抗静电剂：水的质量比为1:10，然后按照浴比为1:20将毛巾浸渍在处理液中2min；再放入烘箱中，预烘温度为100℃，预烘时间为1min；烘焙温度为150℃-200℃，烘焙时间为30s-150s，最后对毛巾抗静电性能进行测试，可制得抗静电毛巾。

对比例2

将18份对苯二甲酸二甲酯和25份间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠加入到250ml的三口烧瓶中，加热到150℃，待对苯二甲酸二甲酯和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠完全熔融后加入计量的5份乙二醇和酯交换催化剂3份醋酸锌，缓慢升温到180℃，进行酯交换反应，待甲醇馏出量不再增加为止，结束酯交换反应；加入计量的8份聚乙二醇，2份抗氧剂和2份缩聚反应催化剂三氧化二锑，通氮气，并升温到缩聚反应温度，保温半小时后抽空，反应30min，结束反应，降温处料即得到第二种抗静电剂。

制备好的第二种抗静电剂配制成处理液，即抗静电剂：水的质量比为1:10，然后按照浴比为1:20将毛巾浸渍在处理液中2min；再放入烘箱中，预烘温度为100℃，预烘时间为1min；烘焙温度为150℃-200℃，烘焙时间为30s-150s，最后对毛巾抗静电性能进行测试，可制得抗静电毛巾。

对比例3

将10份对苯二甲酸二甲酯和25份间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠加入到250ml的三口烧瓶中，加热到150℃，待对苯二甲酸二甲酯和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠完全熔融后加入计量的6份乙二醇和酯交换催化剂3份醋酸锌，缓慢升温到180℃，进行酯交换反应，待甲醇馏出量不再增加为止，结束酯交换反应；加入计量的7份聚乙二醇，2份抗氧剂和2份缩聚反应催化剂三氧化二锑，通氮气，并升温到缩聚反应温度，保温半小时后抽空，反应30min，结束反应，降温处料即得到第一种抗静电剂。

制备好的第一种抗静电剂配制成处理液，即抗静电剂：水的质量比为1:10，然后按照浴比为1:20将毛巾浸渍在处理液中2min；再放入烘箱中，预烘温度为100℃，预烘时间为1min；烘焙温度为150℃-200℃，烘焙时间为30s-150s，最后对毛巾抗静电性能进行测试，可制得抗静电毛巾。

对比例4

将17份对苯二甲酸二甲酯和35份间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠加入到250ml的三口烧瓶中，加热到150℃，待对苯二甲酸二甲酯和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠完全熔融后加入计量的10份乙二醇和酯交换催化剂3份醋酸锌，缓慢升温到180℃，进行酯交换反应，待甲醇馏出量不再增加为止，结束酯交换反应；加入计量的7份聚乙二醇，3份抗氧剂和2份缩聚反应催化剂三氧化二锑，通氮气，并升温到缩聚反应温度，保温半小时后抽空，反应30min，结束反应，降温处料即得到第一种抗静电剂。

制备好的第一种抗静电剂配制成处理液，即抗静电剂：水的质量比为1:10，然后按照浴比为1:20将毛巾浸渍在处理液中2min；再放入烘箱中，预烘温度为100℃，预烘时间为1min；烘焙温度为150-200℃，烘焙时间为30s-150s，最后对毛巾抗静电性能进行测试，可制得抗静电毛巾。

对比例5

将20份对苯二甲酸二甲酯和20份间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠加入到250ml的三口烧瓶中，加热到150℃，待对苯二甲酸二甲酯和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠完全熔融后加入计量的6份乙二醇和酯交换催化剂3份醋酸锌，缓慢升温到180℃，进行酯交换反应，待甲醇馏出量不再增加为止，结束酯交换反应；加入计量的7份聚乙二醇，2份抗氧剂和2份缩聚反应催化剂三氧化二锑，通氮气，并升温到缩聚反应温度，保温半小时后抽空，反应30min，结束反应，降温处料即得到第一种抗静电剂。

制备好的抗静电剂配制成处理液，即抗静电剂：水的质量比为1:10，然后按照浴比为1:20将毛巾浸渍在处理液中2min；再放入烘箱中，预烘温度为100℃，预烘时间为1min；烘焙温度为150℃-200℃，烘焙时间为30s-150s，最后对毛巾抗静电性能进行测试。

测试实施例

分别对以上实施例进行抗静电性能测试。

表1

从表1可以看出，对于两种抗静电剂，第一种抗静电剂的表面电阻率、体电阻率、和面电荷密度相对于第二种抗静电剂都有明显的下降，表明第一种抗静电剂的抗静电效果明显优于第二种抗静电剂的抗静电效果。对于添加第一种抗静电剂的毛巾，其实施例5的各项值最小，抗静电性能最好。从手感上比较，添加第一种抗静电剂的毛巾手感柔顺，无气味；添加第二种抗静电剂的毛巾质地发硬，且面料增厚，有气味。从颜色上比较，第一种抗静电剂处理液颜色几乎不变；第二种抗静电剂处理液颜色浑浊。

对上述结果进行分析：第一种抗静电剂属于聚醚聚酯类抗静电剂，第二种抗静电剂为季铵盐类阳离子表面活性剂，都是通过浸渍的方式涂敷于毛巾表面。

现在的技术水平，抗静电分子大多分布在材料表面，材料中间少，且以颗粒状存在。影响其形态分布结构的关键因素是基体与永久性抗静电剂的熔融粘度差或粘度比，它常与加工工艺有关，如剪切速度和加工温度控制。抗静电剂分子在树脂中的分布方式见图1，表面浓度高，内部低；当抗静电剂工作液与树脂固化时，其分布如图2，抗静电剂亲水基朝着空气侧排列，因此亲水基能较强吸附周围空气中的水分而形成单分子导电层。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。