專利名稱：一種無鹵環(huán)保陽離子型抗靜電劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種季銨鹽陽離子型抗靜電劑，特別是涉及一種無鹵環(huán)保陽離子型抗靜電劑及其制備方法，該抗靜電劑可用于涂料、塑料和合成纖維中抗靜電。
背景技術(shù)：
高分子材料具有質(zhì)輕、耐磨、耐腐蝕、便于成型加工以及對電、熱有很好的絕緣性等一系列優(yōu)點，目前已廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、電力、日用品等國民經(jīng)濟(jì)和日常生活的各個領(lǐng)域。高分子材料通常具有很高的電阻率( ο13 1017Ω · Cm)，經(jīng)常被用作絕緣材料使用，但在加工及使用過程中由于摩擦而容易產(chǎn)生靜電積累，不僅會影響制品的透明性和表面美觀，還會造成靜電吸塵、靜電放電及短路等不良現(xiàn)象，甚至引起爆炸或火災(zāi)等事故，嚴(yán)重阻礙其在一些領(lǐng)域的應(yīng)用，因此，研究開發(fā)抗靜電劑來消除材料的靜電以及研究開發(fā)具有抗靜電的材料越來越受到大家的重視。在眾多的抗靜電劑當(dāng)中，季銨鹽型陽離子抗靜電劑是其中重要的一種，它對高分子材料具有較好的吸附能力，即使在濃度很稀時，也可被塑料和纖維吸收，抗靜電效果較好，可應(yīng)用于聚酯、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯以及塑料制品的抗靜電劑。目前，季銨鹽型陽離子抗靜電劑大多還是以胺(氨)與齒代烷(或環(huán)氧齒代烷)反應(yīng)合成，這類抗靜電劑中，有的對塑料或纖維具有較好的抗靜電效果，但不耐溫，有的耐溫，但抗靜電效果又不好，成本較高而影響了產(chǎn)品質(zhì)量和推廣使用。由于分子中含有鹵原子，具有一定的毒性，對人及環(huán)境都有不同程度的影響，不安全也不環(huán)保，并且合成原料不廉價易得，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種具有穩(wěn)定良好的抗靜電劑效果的無鹵環(huán)保季銨鹽陽離子型抗靜電劑，該抗靜電劑對塑料、纖維都具有穩(wěn)定、持久的抗靜電效果；無毒，對環(huán)境具有良好的相容性；用量少，使用方便，不影響制品的各項性能。本發(fā)明另一目的是提供了一種上述無鹵環(huán)保陽離子抗靜電劑的制備方法，該制備方法原料廉價易得，工藝簡單易操作，成本較低。一種無鹵環(huán)保陽離子型抗靜電劑，具有以下結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
1.一種無鹵環(huán)保陽離子型抗靜電劑，其特征在于具有以下結(jié)構(gòu)式
2.權(quán)利要求I所述的無鹵環(huán)保陽離子型抗靜電劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)將烷基伯胺、溶劑和甲酸加入到反應(yīng)釜中，在強力攪拌下加入甲醛溶液，在反應(yīng)溫度為50 100°C下反應(yīng)5 25h，用質(zhì)量濃度為5 40%的氫氧化鈉溶液中和后，分出有機層，除溶劑，干燥后得烷基叔胺；所述烷基伯胺的烷基為C8 C18中的一種；烷基伯胺、甲酸和甲醛的摩爾比I : I 5 : I 5;所述溶劑為甲苯、正己烷、環(huán)己烷、石油醚、異丙醇和正丁醇的至少一種； (2)將所述烷基叔胺與硫酸二酯在反應(yīng)溫度為50 100°C下反應(yīng)I 10h，即可制得陽離子型抗靜電劑；所述烷基硫酸二酯為硫酸二甲酯和/或硫酸二乙酯；所述烷基叔胺與硫酸二酯的摩爾比為I : O. 95 I : 1.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽離子型抗靜電劑的制備方法，其特征在于步驟(I)中反應(yīng)溫度為60 80°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽離子型抗靜電劑的制備方法，其特征在于步驟(I)中反應(yīng)的時間為10 20h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽離子型抗靜電劑的制備方法，其特征在于步驟(I)中溶劑的用量為原料總質(zhì)量的5% 25%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽離子型抗靜電劑的制備方法，其特征在于步驟(2)反應(yīng)溫度為50 70°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽離子型抗靜電劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中反應(yīng)時間為3 6h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鹵環(huán)保陽離子型抗靜電劑及其制備方法，是由烷基伯胺在溶劑中與甲酸、甲醛反應(yīng)得到叔胺，再與硫酸二甲酯或硫酸二乙酯反應(yīng)制備出陽離子型抗靜電劑。具體為將烷基伯胺、溶劑和甲酸加入到反應(yīng)釜中，在50～100℃強力攪拌下加入甲醛溶液，反應(yīng)5～25h，中和除溶劑后干燥得烷基叔胺；將烷基叔胺與硫酸二酯在50～100℃下反應(yīng)1～10h即可制得陽離子型抗靜電劑。本發(fā)明產(chǎn)品具有穩(wěn)定良好的抗靜電劑效果，原料易得，工藝簡單，耐溫，成本低廉且使用方便，可廣泛的應(yīng)用在涂料、塑料和纖維中，在使用過程中不影響制品的其他性質(zhì)。
文檔編號C08L27/06GK102775697SQ20121026543
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者任碧野, 陳廷忠 申請人:華南理工大學(xué)