碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106894110A(43)申请公布日2017.06.27(21)申请号201710131366.6(22)申请日2017.03.07(71)申请人江苏中杰澳新材料有限公司地址214500江苏省泰州市靖江市经济开发区苏源热电路18号(72)发明人周焕民(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104代理人曹祖良刘海(51)Int.Cl.D01F8/14(2006.01)D01F1/09(2006.01)D01F1/10(2006.01)D01D5/092(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）导电纤维及其制备方法，所述导电纤维由导电部分和非导电部分采用复合纺丝工艺制成，导电部分由PTT材料、碳黑导电剂及助剂组成，非导电部分为PTT材料。制备方法包括：（1）制备PTT导电母粒；（2）将PTT导电母粒与PTT切片分别用螺杆挤出机熔融输送，分配到复合喷丝板的各个喷丝孔，从喷丝孔中射出，经侧吹风冷却、上油、牵伸、卷绕即成。本发明有益效果是：以复合纺制造的导电纤维导电部分集中在纤维的一部分，根据碳黑导电机理的渗逾阈值理论，就有最好的导电性能，还保留了PTT纤维高弹、舒适的特点。由于导电剂仅负载在局部，对纤维性能影响不大，可广泛应用于永久性防静电领域。CN106894110ACN106894110A权利要求书1/1页1.一种碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维（PTT），其特征是：所述导电纤维由导电部分和非导电部分复合而成；所述导电部分包括PTT材料、碳黑导电剂和助剂，非导电部分为PTT材料；所述导电部分占导电纤维总重量的5～40%，导电部分中碳黑导电剂的含量为10～40wt%；所述助剂的用量以碳黑导电剂的量计，包括0.5～3wt%的偶联剂、5～15%wt分散剂、0.3～1wt%抗氧化剂和1～5wt%润滑剂。2.如权利要求1所述的碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维，其特征是：所述偶联剂采用铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂；所述分散剂采用聚酯蜡分散剂；所述抗氧化剂采用抗氧化剂1010或/和抗氧化剂DLTP；所述润滑剂采用硬酯酸镁或硬酯酸锌。3.如权利要求1所述的碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维，其特征是：所述导电纤维为皮芯型复合结构，导电部分位于皮层或芯层。4.如权利要求1所述的碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维，其特征是：所述导电纤维中的导电部分嵌设于非导电部分中；所述导电部分完全包裹于非导电部分中，或者导电部分的局部外露于导电纤维的表面。5.如权利要求1所述的碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维，其特征是：所述碳黑导电剂的原生粒径为15～50纳米，电阻率为10-4～101Ω•cm。6.如权利要求1所述的碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维，其特征是：所述导电纤维的电阻率为100～106Ω•cm，导电纤维的单丝线径为5～100微米。7.一种碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维的制备方法，其特征是，包括以下步骤：（1）制备PTT导电母粒：将碳黑导电剂、助剂和PTT聚酯切片进行预捏合，然后经双螺杆熔融共混、挤出、水冷、切粒制得碳黑导电剂含量为10～40wt%的PTT导电母粒；（2）将PTT切片与PTT导电母粒分别用螺杆挤出机熔融输送，经计量泵计量分配到复合型喷丝板的各个喷丝孔，从喷丝孔中射出，最后经侧吹风冷却凝固、牵伸、上油、导丝、卷绕即得到所述的导电纤维。8.如权利要求7所述的碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维的制备方法，其特征是：所述步骤（1）中预捏合的温度为90℃～150℃，时间为30～120min；双螺杆熔融共混、挤出的温度设定为一区80-100℃，二区为150-200℃，三区到挤出口各区的温度为250～270℃，螺杆的长径比为1:10～1:50。9.如权利要求7所述的碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维的制备方法，其特征是：所述步骤（2）中螺杆挤出机的温度为230～270℃，箱体温度为270℃。10.如权利要求7所述的碳黑型聚对苯二甲酸丙二醇酯导电纤维的制备方法，其特征是：所述步骤（2）中侧吹风风压为50～500Pa，风速为0.2～1.2m/s，风温为15～20℃，风湿度为65～80%；所述的牵伸卷绕速度为2000～5000m/min；所述PTT切片预先经过干燥，含水率控制在30ppm以下，干燥过程为：用流化床预结晶，温度为170℃，干燥塔入口风温为165℃，干燥风流量为180m3/h，露点为-70℃，干燥时间6～8小时；所述PTT导电母粒预先经过干燥，含水率控制在60ppm以下，干燥过程为：采用真空转鼓干燥