[go: up one dir, main page]

CN105624826B - 一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法 - Google Patents

一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105624826B
CN105624826B CN201610051464.4A CN201610051464A CN105624826B CN 105624826 B CN105624826 B CN 105624826B CN 201610051464 A CN201610051464 A CN 201610051464A CN 105624826 B CN105624826 B CN 105624826B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyoxymethylene
carbon black
conductive
conductive carbon
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610051464.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105624826A (zh
Inventor
夏于旻
倪建华
黄铄涵
吴柔腾
姚淑雅
王燕萍
王依民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Donghua University
Original Assignee
Donghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Donghua University filed Critical Donghua University
Priority to CN201610051464.4A priority Critical patent/CN105624826B/zh
Publication of CN105624826A publication Critical patent/CN105624826A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105624826B publication Critical patent/CN105624826B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/94—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of other polycondensation products
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/09—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making electroconductive or anti-static filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明提供了一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法。所述的聚氧亚甲基导电纤维，其特征在于，包括：聚氧亚甲基100质量份、表面接枝缩甲醛的导电炭黑11～29质量份，抗氧剂0.1～10份质量份和增容剂0.1～10质量份。本发明的聚氧亚甲基导电纤维能够在低湿度下仍具有良好的耐久的导电效果，拓展了聚氧亚甲基纤维的用途和应用领域。并且相比于直接将导电炭黑与聚氧亚甲基共混熔融纺丝的方法，依照本发明所述的制备方法得到的聚氧亚甲基导电纤维中，由于导电炭黑接枝了缩甲醛短链，与聚氧亚甲基基体的相容性更好，分散更均匀，导电性能更加优异。

Description

一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于化工产品制备领域，具体涉及一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法。
背景技术
聚氧亚甲基是一种性能优异的工程塑料，具有很高的强度和硬度，较宽的使用温度和湿度范围内都能保持优异的性能，包括耐腐蚀、高强度和较好的尺寸保持率等，所以聚氧亚甲基也被称为“塑钢”，广泛应用于机械制品、汽车零部件等多方面领域。以聚氧亚甲基为原料，制备的聚氧亚甲基纤维具有高强高模、优异的耐化学品性能和抗蠕变性能，可广泛用于水泥基、塑料、橡胶等基体的增强纤维，以及缆绳、渔网、过滤网等。但是聚氧亚甲基纤维由于自身化学结构的特点，电阻率很高，属于电绝缘材料。
导电纤维通常是指在标准状态下(20摄氏度，65％相对湿度)、比电阻在107Ω·m以下的纤维，这类纤维具有良好的导电性和耐久性，特别是在低湿度下能够保持优异导电性的纤维，在工业、民用等领域都有很大的应用前景。目前提高聚合物导电率的常见方法是在聚合物基体中添加导电炭黑，直接纺丝，或者制备成相应聚合物的导电母粒然后纺制导电纤维。例如：专利《一种聚酯纤维导电母粒预分散体及其制备方法》(申请号201310139104.6)公开了一种适合聚酯基体的导电母粒，采用粉体硅烷偶联剂KH-302、金属皂和石蜡烃类复合分散润滑剂与导电炭黑进行复合，提高导电炭黑在聚酯基体中的分散均匀性；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》(申请号200910015717.2)公开了一种炭黑在导电纤维母料中的使用方法，使用由单烷氧基类钛酸酯与焦磷酯型钛酸酯复合得到的钛酸酯类偶联剂，使用液体石蜡作为稀释剂，对导电炭黑进行改性，以增加导电炭黑在载体树脂(聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺和聚丙烯腈)中的分散性，从而提高最终纤维的导电性。上述专利中均提到使用偶联剂对导电炭黑进行改性处理，目的是以共价或非共价的方式在导电炭黑表面接上有机物短链，如烷基链和聚酯链等，从而提高导电炭黑与聚合物基体的相容性，增加导电炭黑在聚合物基体中的分散均匀性，避免团聚，从而使导电炭黑能够最大程度地发挥导电性能。但是由于聚氧亚甲基自身化学结构的原因，聚氧亚甲基与聚酯、聚烯烃、聚酰胺等高分子链段的相容性都很差，会发生明显地分相，导电炭黑经过偶联剂处理后，其在聚氧亚甲基基体中的分散性无法得到有效地提高，所以偶联剂处理导电炭黑的方法对于聚氧亚甲基树脂及聚氧亚甲基纤维来说效果有限。
目前已有利用炭黑提高聚氧亚甲基树脂导电性能的相关报道。专利《导电聚甲醛材料》(申请号02137916.5)将聚甲醛、炭黑和二丁酯增塑剂进行混合然后造粒得到导电聚甲醛材料。专利《基于聚甲醛和高结构化炭黑的导电树脂复合物》(申请号200780017825.2)中将由聚甲醛、聚亚烷基二醇、金属氧化物、高结构化颗粒炭黑和梳型聚合物组成的复合物，进行熔体捏合，得到导电树脂复合物。专利《静电驱散性聚甲醛组合物》(申请号200780043435.2)描述了一种由聚甲醛、导电性炭黑、取代脲和受阻胺光稳定剂构成的聚甲醛组合物，具有良好的静电驱散性能。专利《导电聚甲醛材料及其制备方法》(申请号201210297007.5)描述了一种导电聚甲醛材料，由聚甲醛、聚四氟乙烯、二丁酯、炭黑、苯乙烯化苯酚、抗氧剂1010和硅酸钙经过干燥、高速混合器混合后，经过双螺杆挤出造粒机熔融制得。专利《新型导电聚甲醛材料及制备方法》(申请号201310138131.1)公开的导电聚甲醛材料，由聚甲醛树脂、抗静电剂和导电剂构成，其中抗静电剂由聚乙烯醇、磺酸盐类、胺盐复配类和硬脂酸中的一种或两种及以上物质组合而成，导电剂由碳纳米管、碳纤维、金属纤维、金属晶须和导电炭黑中的一种或两种及以上物质组合而成。上述报道都是通过在聚氧亚甲基树脂中添加导电炭黑而提高基体的导电率，利用一些现有的聚合物和小分子有机物协助导电炭黑在基体中的分散，并没有根据聚氧亚甲基基体的化学结构特点，对导电炭黑进行有针对性的改性，所以没有解决导电炭黑与聚氧亚甲基基体相容性差，在共混加工中容易团聚而无法均匀分散，难以形成有效的导电网络通道这一根本性问题。此外，添加了金属纤维、碳纤维等导电介质的聚合物不适合用于纺制纤维。因此如何克服现有的技术不足是目前高分子技术领域特别是聚氧亚甲基导电纤维领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供了一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法，该聚氧亚甲基纤维能够在低湿度下仍具有良好的耐久的导电效果，拓展了聚氧亚甲基纤维的用途和应用领域。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种聚氧亚甲基导电纤维，其特征在于，包括：聚氧亚甲基100质量份、表面接枝缩甲醛的导电炭黑11～29质量份，抗氧剂0.1～10份质量份和增容剂0.1～10质量份。
优选地，所述的抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076中的至少一种。
优选地，所述的增容剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁和乙烯基双硬脂酰胺(EBS)中的一种或两种任意配比的混合物。
优选地，所述的聚氧亚甲基导电纤维的体积比电阻为102～106Ω·m。
本发明还提供了上述的聚氧亚甲基导电纤维的制备方法，其特征在于，包括：
步骤a：将氧化剂溶液和导电炭黑(CB)加入反应容器中，在一定温度下反应一段时间，反应结束后，冷却至室温，过滤，用去离子水反复洗涤，直到滤液呈中性，过滤得到滤渣，将滤渣干燥，得到表面氧化改性的导电炭黑(CB-OH)；
步骤b：将表面氧化改性的导电炭黑(CB-OH)与结构如式(I)所示的缩甲醛低聚物加入反应容器中，在氮气保护下搅拌，在一定温度下反应一段时间后，过滤，得到滤渣，并用去离子水反复洗涤，在一定温度下干燥一段时间后，得到表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)n)；
步骤c.将所得的表面接枝缩甲醛的导电炭黑与聚氧亚甲基、抗氧剂和增容剂按比例混合，通过单螺杆或双螺杆挤出机熔融纺丝，冷却成型，并经牵伸定型，卷绕得到聚氧亚甲基导电纤维。
优选地，所述的步骤a中的氧化剂溶液为硝酸溶液和过氧化氢水溶液的混合溶液。
更优选地，所述的硝酸溶液的浓度为30％～50％，过氧化氢溶液的浓度为10％～30％，硝酸溶液和过氧化氢溶液的体积比为1∶1～1∶3。
优选地，所述的氧化剂溶液与导电炭黑的投料比为：每100毫升氧化剂溶液加入5～10克导电炭黑。
优选地，所述的步骤a中的反应在机械搅拌和油浴加热的条件下进行。
更优选地，所述的步骤a的油浴温度为40～90摄氏度，反应时间为30～90分钟。
优选地，所述的步骤a中的干燥温度为80～110摄氏度，干燥时间为2～24小时。
优选地，所述的式(I)中，n为整数，n值的范围为1≤n≤15。
优选地，所述的步骤b中，表面氧化改性的导电炭黑(CB-OH)与缩甲醛低聚物的质量比的范围为1∶10～1∶20。
优选地，所述的步骤b的反应温度为30～120摄氏度，反应时间为30～120分钟。
优选地，所述的步骤b中用去离子水对滤渣进行5～10次洗涤。所述的干燥温度为60～120摄氏度范围内，干燥时间为5～48小时。
优选地，所述的步骤c中，使用的单螺杆或双螺杆挤出机加工温度为120～250摄氏度，牵伸温度为60～210摄氏度，牵伸倍数为5～10倍，卷绕速度为200～2000米/分钟。
本发明的原理是，导电炭黑(CB)经过氧化剂氧化后得到表面带有羟基的炭黑(CB-OH)，然后再与缩甲醛低聚物反应，接枝上聚氧亚甲基短链，得到表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)n)，将其与聚氧亚甲基、抗氧剂和增容剂按比例混合，通过单螺杆或双螺杆挤出机进行纺丝，制得聚氧亚甲基导电纤维。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明所述的制备工艺路线较短，所有原料商业化，可以实现大规模生产制备；
2、与通过添加亲水性化合物，提高纤维吸湿性从而抗静电的方法相比，本方法使用的导电炭黑作为导电剂，导电效果不受环境湿度的影响，能够在低湿度下仍具有良好的耐久的导电效果，大大拓展其应用领域。
3、相比于直接将导电炭黑与聚氧亚甲基经单螺杆或双螺杆共混纺丝，依照本发明所述的制备方法得到的聚氧亚甲基导电纤维中，由于导电炭黑接枝了缩甲醛短链，与聚氧亚甲基基体的相容性更好，分散更均匀，导电性能更加优异。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种聚氧亚甲基导电纤维，由聚氧亚甲基100质量份，表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)1)13质量份，抗氧剂1010 1质量份，硬脂酸钙2.5质量份组成。其制备方法为：
步骤a：按照体积1∶1的比例，分别取浓度为30％的硝酸溶液和浓度为10％的过氧化氢溶液，进行混合得到氧化剂溶液并加入反应容器，按照每100毫升氧化剂溶液加入5克导电炭黑的投料比，添加导电炭黑(CB)，反应在机械搅拌和油浴加热的条件下进行，油浴温度为40摄氏度，反应45分钟后，冷却至室温，过滤并用去离子水反复洗涤，直至滤液呈中性后，过滤得到滤渣，将滤渣在80摄氏度下进行干燥5小时，得到表面氧化的导电炭黑(CB-OH)。
步骤b：选用结构如式(I)所示(n＝1)的缩甲醛低聚物，按照表面氧化的导电炭黑(CB-OH)与缩甲醛低聚物质量比1∶10的投料比，将两者加入反应容器，在氮气保护下进行搅拌，在60摄氏度下反应60分钟后，过滤得到滤渣，并用去离子水洗涤滤渣5次，在80摄氏度干燥10小时后，得到表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)1)。
步骤c：取聚氧亚甲基(数均相对分子量8万)100质量份，表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)1)13质量份，抗氧剂1010 1质量份，硬脂酸钙2.5质量份，混合均匀，通过单螺杆挤出机熔融纺丝，单螺杆挤出机的加工温度控制在120～220摄氏度之间，室温下侧吹风冷却成型，并经牵伸定型，牵伸温度为80摄氏度摄氏度，牵伸倍数为5倍，卷绕得到聚氧亚甲基导电纤维，卷绕速度为600米/分钟。
实施例2
一种聚氧亚甲基导电纤维，由聚氧亚甲基100质量份，表面接枝缩甲醛的导电炭黑13质量份，抗氧剂1010 2质量份，硬脂酸钙3质量份组成。其制备方法为：
步骤a：按照体积1∶1.5的比例，分别取浓度为35％的硝酸溶液和浓度为15％的过氧化氢溶液，进行混合得到氧化剂溶液并加入反应容器，按照每100毫升氧化剂溶液加入6克导电炭黑的投料比，添加导电炭黑(CB)，反应在机械搅拌和油浴加热的条件下进行，油浴温度为50摄氏度，反应60分钟后，冷却至室温，过滤并用去离子水反复洗涤，直至滤液呈中性后，过滤得到滤渣，将滤渣在85摄氏度下进行干燥10小时，得到表面氧化的导电炭黑(CB-OH)。
步骤b：选用结构如式(I)所示(n＝2)的缩甲醛低聚物，按照表面氧化的导电炭黑(CB-OH)与缩甲醛低聚物质量比1∶15的投料比，将两者加入反应容器，在氮气保护下进行搅拌，在80摄氏度下反应90分钟后，过滤得到滤渣，并用去离子水洗涤滤渣8次，在80摄氏度干燥15小时后，得到表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)2)。
步骤c：取聚氧亚甲基(数均相对分子量10万)100质量份，表面接枝缩甲醛的导电炭黑13质量份，抗氧剂1010 2质量份，硬脂酸钙3质量份，混合均匀，通过单螺杆挤出机熔融纺丝，单螺杆挤出机的加工温度控制在150～210摄氏度之间，室温下侧吹风冷却成型，并经牵伸定型，牵伸温度为90摄氏度，牵伸倍数为6.2倍，卷绕得到聚氧亚甲基导电纤维，卷绕速度为550米/分钟。
实施例3
一种聚氧亚甲基导电纤维，由聚氧亚甲基100质量份，表面接枝缩甲醛的导电炭黑15质量份，抗氧剂1010、2.5质量份，硬脂酸钙3.5质量份组成。其制备方法为：
步骤a：按照体积1∶2的比例，分别取浓度为40％的硝酸溶液和浓度为20％的过氧化氢溶液，进行混合得到氧化剂溶液并加入反应容器，按照每100毫升氧化剂溶液加入7克导电炭黑的投料比，添加导电炭黑(CB)，反应在机械搅拌和油浴加热的条件下进行，油浴温度为60摄氏度，反应90分钟后，冷却至室温，过滤并用去离子水反复洗涤，直至滤液呈中性后，过滤得到滤渣，将滤渣在90摄氏度下进行干燥15小时，得到表面氧化的导电炭黑(CB-OH)。
步骤b：选用结构如式(I)所示(n＝3)的缩甲醛低聚物，按照表面氧化的导电炭黑(CB-OH)与缩甲醛低聚物质量比1∶10的投料比，将两者加入反应容器，在氮气保护下进行搅拌，在90摄氏度下反应100分钟后，过滤得到滤渣，并用去离子水洗涤滤渣7次，在90摄氏度干燥24小时后，得到表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)3)。
步骤c：取聚氧亚甲基(数均相对分子量15万)100质量份，表面接枝缩甲醛的导电炭黑15质量份，抗氧剂1010、2.5质量份，硬脂酸钙3.5质量份，混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融纺丝，单螺杆挤出机的加工温度控制在120～250摄氏度之间，室温下侧吹风冷却成型，并经牵伸定型，牵伸温度为110摄氏度，牵伸倍数为7.3，卷绕得到聚氧亚甲基导电纤维，卷绕速度为530米/分钟。
实施例4
一种聚氧亚甲基导电纤维，由聚氧亚甲基100质量份，表面接枝缩甲醛的导电炭黑20质量份，抗氧剂1076 3质量份，硬脂酸镁4质量份组成。其制备方法为：
步骤a：按照体积1∶2.5的比例，分别取浓度为45％的硝酸溶液和浓度为25％的过氧化氢溶液，进行混合得到氧化剂溶液并加入反应容器，按照每100毫升氧化剂溶液加入7.5克导电炭黑的投料比，添加导电炭黑(CB)，反应在机械搅拌和油浴加热的条件下进行，油浴温度为70摄氏度，反应75分钟后，冷却至室温，过滤并用去离子水反复洗涤，直至滤液呈中性后，过滤得到滤渣，将滤渣在95摄氏度下进行干燥20小时，得到表面氧化的导电炭黑(CB-OH)。
步骤b：选用结构如式(I)所示(n＝4)的缩甲醛低聚物，按照表面氧化的导电炭黑(CB-OH)与缩甲醛低聚物质量比1∶15的投料比，将两者加入反应容器，在氮气保护下进行搅拌，在100摄氏度下反应90分钟后，过滤得到滤渣，并用去离子水洗涤滤渣9次，在100摄氏度干燥36小时后，得到表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)4)。
步骤c：取聚氧亚甲基(数均相对分子量9.5万)100质量份，表面接枝缩甲醛的导电炭黑20质量份，抗氧剂1076 3质量份，硬脂酸镁4质量份，混合均匀，通过单螺杆挤出机熔融纺丝，单螺杆挤出机的加工温度控制在140～200摄氏度之间，室温下侧吹风冷却成型，并经牵伸定型，牵伸温度为110摄氏度，牵伸倍数为9倍，卷绕得到聚氧亚甲基导电纤维，卷绕速度为600米/分钟。
实施例5
一种聚氧亚甲基导电纤维，由聚氧亚甲基100质量份，表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)6)25质量份，抗氧剂1010 2质量份，硬脂酸镁5质量份组成。其制备方法为：
步骤a：按照体积1∶3的比例，分别取浓度为50％的硝酸溶液和浓度为30％的过氧化氢溶液，进行混合得到氧化剂溶液并加入反应容器，按照每100毫升氧化剂溶液加入9克导电炭黑的投料比，添加导电炭黑(CB)，反应在机械搅拌和油浴加热的条件下进行，油浴温度为75摄氏度，反应90分钟后，冷却至室温，过滤并用去离子水反复洗涤，直至滤液呈中性后，过滤得到滤渣，将滤渣在110摄氏度下进行干燥24小时，得到表面氧化的导电炭黑(CB-OH)。
步骤b：选用结构如式(I)所示(n＝6)的缩甲醛低聚物，按照表面氧化的导电炭黑(CB-OH)与缩甲醛低聚物质量比1∶20的投料比，将两者加入反应容器，在氮气保护下进行搅拌，在110摄氏度下反应120分钟后，过滤得到滤渣，并用去离子水洗涤滤渣10次，在110摄氏度干燥48小时后，得到表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)6)。
步骤c：取聚氧亚甲基(数均相对分子量6万)100质量份，表面接枝缩甲醛的导电炭黑(CB-(CH2O)6)25质量份，抗氧剂1076 1质量份，硬脂酸镁5质量份，混合均匀，通过单螺杆挤出机熔融纺丝，单螺杆挤出机的加工温度控制在180～215摄氏度之间，室温下侧吹风冷却成型，并经牵伸定型，牵伸温度为95摄氏度，牵伸倍数为4.9倍，卷绕得到聚氧亚甲基导电纤维，卷绕速度为650米/分钟。
对比例1
取聚氧亚甲基100质量份，导电炭黑15质量份，抗氧剂1010、3质量份，硬脂酸钙5质量份，均匀混合，通过单螺杆挤出机熔融纺丝，室温下侧吹风冷却成型，并经牵伸定型，卷绕得到纤维；单螺杆挤出机的加工温度控制在120～230摄氏度之间，牵伸温度为90摄氏度，牵伸倍数为5.5倍，卷绕速度为500米/分钟。
对比例2
取聚氧亚甲基100质量份，导电炭黑13质量份，抗氧剂1010、2质量份，硬脂酸钙5.5质量份，均匀混合，通过单螺杆挤出机熔融纺丝，侧吹风冷却成型，并经牵伸定型，卷绕得到纤维；单螺杆挤出机的加工温度控制在120～230摄氏度之间，牵伸温度为100摄氏度，牵伸倍数为6倍，卷绕速度为350米/分钟。
对比例3
取聚氧亚甲基100质量份，导电炭黑17质量份，抗氧剂1010、3质量份，硬脂酸钙2.5质量份，均匀混合，通过单螺杆挤出机熔融纺丝，室温下侧吹风冷却成型，并经牵伸定型，卷绕得到纤维；单螺杆挤出机的加工温度控制在120～230摄氏度之间，牵伸温度为110摄氏度，牵伸倍数为6倍，卷绕速度为550米/分钟。
各实施例与对比例的导电性能结果详见表1。
表1聚氧亚甲基纤维导电性能比较
通过实施例1～5与对比例1～3的比较，实施例中的纤维的比电阻比对比例中的纤维的电子更低，这是因为普通导电炭黑与聚氧亚甲基基体相容性差，在加工中容易团聚，难以均匀分散，无法形成有效的导电网络通道；通过对导电炭黑改性后，大幅度提高了导电炭黑与聚氧亚甲基基体的相容性，增加了导电炭黑的分散性，从而能够形成有效的导电通道网络，提升了聚氧亚甲基导电纤维的导电能力。

Claims (8)

1.一种聚氧亚甲基导电纤维的制备方法，所述的聚氧亚甲基导电纤维，包括：聚氧亚甲基100质量份、表面接枝缩甲醛的导电炭黑11~29质量份，抗氧剂0.1~10份质量份和增容剂0.1~10质量份，其特征在于，包括：
步骤a：将氧化剂溶液和导电炭黑加入反应容器中，在一定温度下反应一段时间，反应结束后，冷却至室温，过滤，用去离子水反复洗涤，直到滤液呈中性，过滤得到滤渣，将滤渣干燥，得到表面氧化改性的导电炭黑；
步骤b：将表面氧化改性的导电炭黑与结构如式（I）所示的缩甲醛低聚物加入反应容器中，在氮气保护下搅拌，在一定温度下反应一段时间后，过滤，得到滤渣，并用去离子水反复洗涤，在一定温度下干燥一段时间后，得到表面接枝缩甲醛的导电炭黑；
（I）
所述的式（I）中，n为整数，n值的范围为1≤n≤15；
步骤c. 将所得的表面接枝缩甲醛的导电炭黑与聚氧亚甲基、抗氧剂和增容剂按比例混合，通过单螺杆或双螺杆挤出机熔融纺丝，冷却成型，并经牵伸定型，卷绕得到聚氧亚甲基导电纤维。
2.如权利要求1所述的聚氧亚甲基导电纤维的制备方法，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076中的至少一种；所述的增容剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁和乙烯基双硬脂酰胺中的一种或两种任意配比的混合物。
3.如权利要求1所述的聚氧亚甲基导电纤维的制备方法，其特征在于，所述的聚氧亚甲基导电纤维的体积比电阻为102~106Ω·m。
4.如权利要求1所述的聚氧亚甲基导电纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤a中的氧化剂溶液为硝酸溶液和过氧化氢水溶液的混合溶液。
5.如权利要求1所述的聚氧亚甲基导电纤维的制备方法，其特征在于，所述的氧化剂溶液与导电炭黑的投料比为：每100毫升氧化剂溶液加入5~10克导电炭黑。
6.如权利要求1所述的聚氧亚甲基导电纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤a中的反应在机械搅拌和油浴加热的条件下进行。
7.如权利要求1所述的聚氧亚甲基导电纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤b中，表面氧化改性的导电炭黑与缩甲醛低聚物的质量比的范围为1:10~1:20。
8.如权利要求1所述的聚氧亚甲基导电纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤c中，使用的单螺杆或双螺杆挤出机加工温度为120~250摄氏度，牵伸温度为60~210摄氏度，牵伸倍数为5~10倍，卷绕速度为200~2000米/分钟。
CN201610051464.4A 2016-01-26 2016-01-26 一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法 Active CN105624826B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610051464.4A CN105624826B (zh) 2016-01-26 2016-01-26 一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610051464.4A CN105624826B (zh) 2016-01-26 2016-01-26 一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105624826A CN105624826A (zh) 2016-06-01
CN105624826B true CN105624826B (zh) 2017-10-24

Family

ID=56040155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610051464.4A Active CN105624826B (zh) 2016-01-26 2016-01-26 一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105624826B (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53111348A (en) * 1977-03-10 1978-09-28 Asahi Chem Ind Co Ltd Polyoxymethylene composition
JP3029204B2 (ja) * 1990-04-16 2000-04-04 旭化成工業株式会社 高導電性ポリオキシメチレン系樹脂成形体
US5902517A (en) * 1996-10-28 1999-05-11 Cabot Corporation Conductive polyacetal composition
US6852790B2 (en) * 2001-04-06 2005-02-08 Cabot Corporation Conductive polymer compositions and articles containing same
CN1234766C (zh) * 2002-07-04 2006-01-04 吴建业 导电聚甲醛材料及其制备方法
US7396492B2 (en) * 2006-03-30 2008-07-08 Kenneth Leon Price Electrically conductive resin compounds based on polyoxymethylene and highly structured carbon black
US8128845B2 (en) * 2006-11-22 2012-03-06 E.I. Du Pont De Nemours And Company Static dissipative polyacetal compositions
CN103627134A (zh) * 2012-08-20 2014-03-12 上海盈致橡塑制品有限公司 导电聚甲醛材料及其制备方法
JP6334842B2 (ja) * 2012-12-20 2018-05-30 旭化成株式会社 導電性ポリアセタール樹脂組成物のペレット及びその製造方法
CN103937147A (zh) * 2014-05-09 2014-07-23 东莞市德诚塑化科技有限公司 一种导电聚甲醛及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105624826A (zh) 2016-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109868518B (zh) 一种抑菌型超高分子量聚乙烯纤维的生产方法
CN106012093B (zh) 一种复合导电纤维的制备方法
CN103992548B (zh) 一种用于3d打印的改性低密度聚乙烯纳米复合材料及其制备方法
TW201339221A (zh) 導電性樹脂組合物之製造方法及導電性樹脂組合物
CN113943458B (zh) 一种聚碳酸酯/聚丙烯合金材料及其制备方法
CN103865171A (zh) 一种pp耐寒增韧功能的色母粒及其制备方法
CN110358194B (zh) 一种抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法
CN108976782B (zh) 一种基于超支化环氧树脂改性的尼龙复合材料及其制备方法
CN105624826B (zh) 一种聚氧亚甲基导电纤维及其制备方法
KR101637632B1 (ko) 나일론 복합체 및 이의 제조방법
CN105524403B (zh) 一种聚氧亚甲基导电母粒及其制备方法
CN111875887A (zh) 一种抗静电聚丙烯塑料及其制备方法
CN108727817A (zh) 一种聚酰亚胺短切纤维增强母粒及其制备方法
CN105624827B (zh) 一种疏导静电的聚氧亚甲基纤维及其制备方法
KR100879755B1 (ko) 폴리카보네이트 구형 입자 및 폴리카보네이트/탄소나노튜브 복합 입자의 제조방법
CN116751421A (zh) 一种耐候抗氧化改性塑料颗粒及其制备方法
CN117700880A (zh) 一种聚丙烯蜡及其制备方法
CN116855012A (zh) 一种聚丙烯材料及其制备方法
JP2009197117A (ja) 熱可塑性樹脂組成物及びその成形品
CN115895171A (zh) 一种玻纤增强abs组合物及其制备方法和应用
CN117820743A (zh) 一种电磁屏蔽聚乙烯材料及其制备方法
CN103804910B (zh) 一种玻纤、SiO2增强增韧聚苯硫醚材料及其制备方法
CN112341747A (zh) 一种碳纳米管改性的永久抗静电abs材料及其制备方法
CN110230110A (zh) 一种低成本、防静电的涤纶及其制备方法
CN104744897B (zh) 辐射交联聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant