[发明专利]炭黑在导电纤维母料中的应用方法和服装导电纤维母料

说明书

技术领域

本发明涉及作为导电剂炭黑在导电纤维母料中的应用方法，以及提供一种以改性导电剂炭黑作为导电剂的服装导电纤维母料。

背景技术

日常人们的着装，由于摩擦、碰撞现象易产生静电，常出现“啪啪”的放电声。这种现象在特定的场合，例煤矿、电子、印刷、包装等若不及时排除，很容易引发静电事故，已成为上述领域安全生产的重大隐患之一。防止高聚物表面产生静电的方法主要有：空气离子化法、加湿法、金属接触放电法、辐射线法、导电物质导入法、表面形成吸湿膜法、化学处理变性法及应用抗静电剂等。其中，主要应用于塑料纤维制品的是采用掺入导电物质法。

加入的导电物质一般为金属纤维、导电炭黑、导电聚合物短纤维等，能使制品具有良好的导电性(表面电阻率＜10⁶Ω·cm)。金属纤维的抗静电效果较好，但是加工时易折断，易被氧化，价格较贵，普通制品承受不了。作为一般的劳动着装最经济、实惠的是采用导电炭黑制作的导电纤维。

加入导电纤维，纤维中的炭黑浓度必须达到一定的百分比的时候，导电率才能出现突然降低的改变，达到抗静电效果。而加入的量多，制品的颜色和质量都会受到限制，如炭黑填充PP导电，在填充百分比达到15％时导电率才出现显著变化，达到30％时表面电阻达到最低值10³Ω，此时材料的颜色已不能适合多种、美观的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种炭黑在导电纤维母料中的应用方法和提供一种服装导电纤维母料，通过对导电炭黑进行改性，提高导电效率，在母料中分散好，导电纤维母料与高分子材料界面结合好。

本发明炭黑在导电纤维母料中的应用方法，其特征在于是将炭黑进行表面改性，然后与制备母料的其它原料一起进行捏合、造粒制得母料，炭黑表面改性的方法为：将超导炭黑置于密闭容器中，在55℃～65℃下连续用偶联剂溶液雾化后喷洒在炭黑表面，搅拌机转速20～30r/min，雾化处理0.5～1.0小时得到的，其中偶联剂用量为超导炭黑总量的3～5％，偶联剂溶液的稀释剂为液体石蜡，与偶联剂的质量配比为1∶1。

所述偶联剂优选由50wt％复合型单烷氧基类钛酸酯(如市售牌号LD27)和50wt％焦磷酯型钛酸酯(如市售产品NGT-201)组成。

所述超导炭黑的技术指标为：粒径：22nm；比表面积：1475m²/g；DBP吸油值：944cm³/g。优选市售产品HG-1P(山东淄博华光化工厂生产)，具有高结构、微小粒径、空壳链状结构的特性。

本发明一种利用上述改性超导炭黑制备的服装导电纤维母料，以质量百分数计，由载体树脂44.5％、复配改性树脂12％、改性超导炭黑35％、润滑剂3.5％、抗氧化剂1.0％和分散剂4.0％组成。

所述载体树脂优选由80wt％的LLDPE(线型低密度聚乙烯)和20wt％LDPE(低密度聚乙烯)组成。

所述复配改性树脂优选由14wt％POE(乙烯-辛烯共聚物)、33wt％TPU(热塑性聚氨酯弹性体)和53wt％EPDM(三元乙丙橡胶)组成。

所述润滑剂优选由5wt％芥酸酰胺和50wt％单硬脂酸甘油酯组成。

所述抗氧剂优选由50wt％1076β(4-羟基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯和50wt％168亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯组成；分散剂采用硬脂酸钡。

制备方法为：

加料顺序：2/3载体树脂→改性超导炭黑→抗氧剂→润滑剂→分散剂→复配改性树脂→1/3载体树脂。

进行密炼(采用的密炼机工艺路线)熔融造粒、冷却，制成导电母料。密炼时间：30min，密炼温度：140～210℃，转子转速：30～60r/min。

制备的导电母料表面电阻为10²～10³Ω，满足导电纤维母料的技术要求。

该母料按一定配比制成专用料及导电纤维后，具有优良的导电性能。

本发明的优点：

1.通过对超导炭黑进行改性，导电率比传统炭黑提高一倍以上。

2.本发明制备的导电母料，具有适宜制备多种导电纤维的优势，适用于PP、PET、PC、PA等多种导电纤维的制备，满足导电纤维母料的技术要求。而且具有树脂塑化好、炭黑分散优、成本低的优势。

具体实施方式

以下实施例未作特别说明，其中的百分数均指质量百分数。份数为质量份。

实施例1：

制备方法为：