一種抗靜電尼龍610制備方法及其牙刷絲的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種抗靜電尼龍610的制備方法，以及用該抗靜電尼龍610制備的牙刷絲。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酰胺俗稱尼龍，種類繁多，主要品種有:尼龍_6、尼龍-66、尼龍-610、尼龍-12、尼龍-1010、尼龍-43等。其中尼龍610在尼龍家族中占有很重要的位置，是美國杜邦公司1941年開發(fā)成功的，其性能在很多方面與尼龍66類似，同時又具有吸水性小，制品尺寸穩(wěn)定性好，電器電絕緣性優(yōu)異、剛度低等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)50年代開始生產(chǎn)和應(yīng)用，以取代金屬材質(zhì)滿足下游工業(yè)制品輕量化、低成本的要求，所以在機(jī)械制造、交通運(yùn)輸及日用品中廣泛用作齒輪、補(bǔ)襯、密封材料、輸油管、儲油容器、絕緣材料、儀表殼、刷絲等工業(yè)部門及生活用品中得到廣泛地應(yīng)用。尼龍610由于剛性適中、抗倒毛性能較好，可以延長牙刷的使用壽命，因此尼龍610樹脂逐步取代尼龍6、尼龍66、尼龍612、尼龍1010樹脂，越來越多用于牙刷絲的制造。但尼龍系列的牙刷絲由于尼龍本身是極性材質(zhì)，在生產(chǎn)、儲存、使用過程中容易由于摩擦產(chǎn)生靜電而可能導(dǎo)致火災(zāi)，存在安全隱患。如申請?zhí)枮?005100281881的發(fā)明專利公開了一種用于牙刷絲的材料及其制備方法，該發(fā)明通過在普通尼龍(尼龍6、尼龍66)聚合時加入長碳鏈尼龍樹脂，利用酰胺基交換反應(yīng)，在普通尼龍里引入吸水率非常低的長碳鏈尼龍鏈段；并用含有單個能與聚酰胺共聚的基團(tuán)和憎水基團(tuán)的單體對聚酰胺進(jìn)行封端；加入成核劑以提高尼龍結(jié)晶度。使普通尼龍的48h飽和吸水率由7%下降至2%或更低。另外還改進(jìn)了普通尼龍的成型收縮率，保持了尼龍良好的耐磨性和彈性回復(fù)性。其模量與尼龍612相當(dāng)，保證了其刷絲在絲徑相同的情況下，口感和功用與尼龍612刷絲相同。申請?zhí)枮?71117543的發(fā)明專利公開了一種一種藥物尼龍牙刷絲，該牙刷絲，由尼龍1010、氟化鈉、氟化鍶氟化鈣、氟化胺和單氟磷酸鈉等組成，該發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是:具有防齲、脫敏、抑菌、固齒和自潔等五大功能，同時具有防治牙齲出血、牙周炎、牙齦炎、老年牙齒松動、抑制口腔細(xì)菌滋生和牙刷本身自行清潔的功效。
[0003]從報(bào)道的資料看均未涉及牙刷絲的抗靜電性，致使牙刷絲在生產(chǎn)、儲存、使用過程中表面容易積聚靜電荷，一旦積聚的靜電荷量超過周圍環(huán)境氣體的擊穿場強(qiáng)時，會產(chǎn)生靜電放電，發(fā)生爆炸、火災(zāi)、電擊等危害。研發(fā)成本較低的抗靜電尼龍610及其牙刷絲具有重要的應(yīng)用意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種抗靜電尼龍610的制備方法，同時提供用該抗靜電尼龍610制成的牙刷絲，該牙刷絲具有良好的抗靜電性和耐磨性。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
將等摩爾比的癸二酸與己二胺混合中和，形成酰胺鹽，并配成酰胺鹽水溶液；將反應(yīng)性抗靜電劑、催化劑和抗氧劑依次加入反應(yīng)體系中，反應(yīng)體系升溫至220?255°C，升壓至1.2?1.8MPa，持續(xù)反應(yīng)I?3小時；反應(yīng)結(jié)束后，體系繼續(xù)升溫至240°C?260°C進(jìn)行脫水，脫水后降至常溫常壓，制得抗靜電尼龍610。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是:
所述反應(yīng)性抗靜電劑為抗靜電劑SN (硬脂酰胺丙基二甲基-β -羥乙基銨硝酸鹽)、抗靜電劑609 (N，N’-雙(2-羥基乙基)-N- (3’-十二烷氧基-2’-羥基丙基)甲胺硫酸甲酯鹽)或抗靜電劑SP (硬脂酰胺丙基二甲基-β -羥乙基銨二氫磷酸鹽)中一種或兩種以上混入口 ο
[0007]所述催化劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸三鈉、磷酸一氫鈉或磷酸二氫鈉中一種或兩種以上混合。
[0008]所述抗氧劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫或氯化亞錫中一種或兩種以上混合。
[0009]所述酰胺鹽、反應(yīng)性抗靜電劑、催化劑和抗氧劑的重量份配比為100:1?5:0.05 ?0.5:0.05 ?0.2。
[0010]所述脫水溫度為250°C?260°C ;所述酰胺鹽水溶液固含量為50%?70% ;所述常溫為20-30°C，所述常壓為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓0.1MPa0
[0011]將制得的抗靜電尼龍610紡絲即得到抗靜電尼龍610牙刷絲。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果:
1)本發(fā)明所使用的抗靜電劑為反應(yīng)性抗靜電劑，作為一種反應(yīng)單體參加反應(yīng)，并以化學(xué)鍵的形式結(jié)合到尼龍610的主鏈或側(cè)鏈上去，使尼龍610本身含有抗靜電成分，穩(wěn)定性好，無毒，適合做牙刷絲；
2)本發(fā)明制得的抗靜電尼龍610牙刷絲具有良好的抗靜電性，表面電阻率由純尼龍610的114Ω.cm以上降為111 Ω.cm以下，滿足了牙刷絲對于抗靜電的要求；
3)除了良好的抗靜電性以外，本發(fā)明制得的抗靜電尼龍610牙刷絲由于反應(yīng)性抗靜電劑提高了分子間作用力，因此具有較好的耐磨性，磨損率比純尼龍610牙刷絲減少10倍以上，可以大大提高牙刷絲的使用壽命；
4)本發(fā)明中用于制備抗靜電尼龍610牙刷絲的設(shè)備簡單，有效降低了成本；
5)本發(fā)明中抗靜電尼龍610牙刷絲的通過高壓進(jìn)行制備，有效地縮短了成型周期，提高了生產(chǎn)效率。
【具體實(shí)施方式】
[0013]在實(shí)施例中表面電阻率測試參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1410-2006，采用ZC36型高阻計(jì)進(jìn)行測試；磨損率測試在MM-200磨損試驗(yàn)機(jī)上按GB 3960-1983進(jìn)行。
[0014]實(shí)施例1
首先在高壓反應(yīng)釜中將36.5g的己二胺與63.5g的癸二酸中和成60%固含量的酰胺鹽水溶液，然后加入1.1g抗靜電劑SN，0.06g碳酸鈉，0.07g辛酸亞錫，將反應(yīng)體系升溫至224°C，壓力1.3MPa，保壓3h ;隨后溫度升溫至258°C，脫水，降壓至常溫常壓，制得抗靜電尼龍610。將抗靜電尼龍610紡絲即得到抗靜電尼龍610牙刷絲。該抗靜電尼龍610牙刷絲的表面電阻率為9.3 X 19 Ω.cm,磨損率為0.23 X 10 6mm3/Nm。
[0015]實(shí)施例2
首先在高壓反應(yīng)釜中將36.5g的己二胺與63.5g的癸二酸中和成60%固含量的酰胺鹽水溶液，然后加入2.5g抗靜電劑609，0.20g碳酸氫鈉，0.12g 二月桂酸二丁基錫，將反應(yīng)體系升溫至232°C，壓力1.4MPa，保壓2.5h ;隨后溫度升溫至250°C，脫水，降壓至常溫常壓，制得抗靜電尼龍610。將抗靜電尼龍610紡絲即得到抗靜電尼龍610牙刷絲。該抗靜電尼龍610牙刷絲的表面電阻率為3.8 XlO9Q.cm，磨損率為0.26X10 W/Nm0
[0016]實(shí)施例3
首先在高壓反應(yīng)釜中將36.5g的己二胺與63.5g的癸二酸中和成60%固含量的酰胺鹽水溶液，然后加入5g抗靜電劑SP，0.48g磷酸三鈉，0.19g氯化亞錫，將反應(yīng)體系升溫至255°C，壓力1.7MPa，保壓1.2h ;隨后溫度升溫至258°C，同時脫水，降壓至常溫常壓，制得抗靜電尼龍610。將抗靜電尼龍610紡絲即得到抗靜電尼龍610牙刷絲。該抗靜電尼龍610牙刷絲的表面電阻率為1.2XlO9 Ω.cm，磨損率為0.17X10 6mm3/Nm。
[0017]對比例I
首先在高壓反應(yīng)釜中將36.5g的己二胺與63.5g的癸二酸中和成60%固含量的酰胺鹽水溶液，然后加入0.05g碳酸鈉，0.07g辛酸亞錫，將反應(yīng)體系升溫至224°C，壓力1.3MPa，保壓3h ;隨后溫度升溫至258°C，脫水，降壓至常溫常壓，制得尼龍610。將尼龍610紡絲即得到尼龍610牙刷絲。該尼龍610牙刷絲的表面電阻率為2.5Χ1014Ω.cm，磨損率為
2.7X10 W/Nrn。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗靜電尼龍610的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 將等摩爾比的癸二酸與己二胺混合中和生成酰胺鹽，并配成酰胺鹽水溶液；將反應(yīng)性抗靜電劑、催化劑和抗氧劑依次加入反應(yīng)體系中，反應(yīng)體系升溫至220?255°C，升壓至1.2?1.8MPa，持續(xù)反應(yīng)I?3小時；反應(yīng)結(jié)束后，體系繼續(xù)升溫至240°C?260°C進(jìn)行脫水，脫水后降至常溫常壓，制得抗靜電尼龍610。2.如權(quán)利要求1所述的一種抗靜電尼龍610的制備方法，其特征在于:所述反應(yīng)性抗靜電劑為抗靜電劑SN即硬脂酰胺丙基二甲基-β -羥乙基銨硝酸鹽、抗靜電劑609即N，N’ -雙(2-羥基乙基)-N- (3’ -十二烷氧基-2，-羥基丙基)甲胺硫酸甲酯鹽或抗靜電劑SP即硬脂酰胺丙基二甲基-β -羥乙基銨二氫磷酸鹽中一種或兩種以上混合。3.如權(quán)利要求1所述的一種抗靜電尼龍610的制備方法，其特征在于:所述催化劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸三鈉、磷酸一氫鈉或磷酸二氫鈉中一種或兩種以上混合。4.如權(quán)利要求1所述的一種抗靜電尼龍610的制備方法，其特征在于:所述抗氧劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫或氯化亞錫中一種或兩種以上混合。5.如權(quán)利要求1所述的一種抗靜電尼龍610的制備方法，其特征在于:所述酰胺鹽、反應(yīng)性抗靜電劑、催化劑和抗氧劑的重量份配比為100:1?5:0.05?0.5:0.05?0.2。6.如權(quán)利要求1所述的一種抗靜電尼龍610的制備方法，其特征在于:所述脫水溫度為 250 °C~ 260 0C ο7.如權(quán)利要求1所述的一種抗靜電尼龍610的制備方法，其特征在于:所述酰胺鹽水溶液固含量為50%?70%。8.用權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)制得的抗靜電尼龍610，紡絲得到抗靜電尼龍610牙刷絲。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗靜電尼龍610的制備方法，以及用該抗靜電尼龍610制備的牙刷絲。以癸二酸、己二胺為主要原料，加入反應(yīng)性抗靜電劑、催化劑、抗氧劑，經(jīng)聚合反應(yīng)得到抗靜電尼龍610，最后將抗靜電尼龍610紡絲即可得到抗靜電尼龍610牙刷絲。發(fā)明公開的抗靜電尼龍610的制備方法具有生產(chǎn)工藝簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明制得的抗靜電尼龍610牙刷絲具有良好的抗靜電性和耐磨性。牙刷絲在生產(chǎn)、儲存、使用過程中表面容易積聚靜電荷，一旦積聚的靜電荷量超過周圍環(huán)境氣體的擊穿場強(qiáng)時，會產(chǎn)生靜電放電，發(fā)生爆炸、火災(zāi)、電擊等危害，本發(fā)明提供的抗靜電尼龍610牙刷絲消除了這一隱患。
【IPC分類】C08G69/42, D01F1/09, C08G69/26, D01F6/90, C08G69/28
【公開號】CN105037714
【申請?zhí)枴緾N201410717171
【發(fā)明人】項(xiàng)尚林, 袁小華, 顏惠茹, 陳曦, 井建林
【申請人】淮安市欣佳尼龍有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2014年12月2日