一種用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，所述的耐海水抗菌油劑的組成按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括表面活化物10～80份，增塑劑1～25份，濕潤(rùn)劑1～18份，抗靜電劑1～35份，防腐劑0.5～22份，粘度調(diào)和劑2～31份，水10～90份。該耐海水抗菌油劑組分中添加防腐劑和表面活化物，使得耐海水抗菌油劑能夠改善聚酯纖維，使其具有優(yōu)異的平滑耐磨性能、超疏水性和防污性，而且具有優(yōu)異的抗靜電和抗菌性能。
【專利說(shuō)明】
-種用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及耐海水抗菌油劑，具體設(shè)及一種用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，高強(qiáng)聚醋纖維材料在海洋中的應(yīng)用越來(lái)越廣，主要運(yùn)用于海洋石油平臺(tái) 的固定繩索、艦船纜繩、魚(yú)網(wǎng)、船帆、防護(hù)衣、皮劃艇等。然而海洋環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境，其 中鹽度、海水溫度、海洋污染物、海洋生物、溶氧量等都會(huì)影響聚醋纖維材料性能和和使用 壽命，并制約其在海洋中的應(yīng)用，如果沒(méi)有高強(qiáng)度、強(qiáng)耐腐蝕性、無(wú)毒或低毒性的高性能材 料作為保證，發(fā)展海洋科技產(chǎn)業(yè)將受到很大限制。因此，加強(qiáng)對(duì)纖維材料的耐海水腐蝕性能 研究有著重要的意義。
[0003] 化纖油劑是在化學(xué)纖維的紡絲、拉伸及后處理的過(guò)程中，為了減少絲束與導(dǎo)絲構(gòu) 件摩擦，消除在烙融紡絲過(guò)程中產(chǎn)生的靜電，在紡絲、紡織前噴附在纖維表面上的化學(xué)助 劑。
[0004] 為了降低海水腐蝕、防止海洋附著生物的附著、減少耐海水抗菌層的起泡和脫落 現(xiàn)象，研究者開(kāi)始利用抗菌劑和活化物協(xié)同處理材料，如使用含氣活化物與金屬抗菌劑含 銀、銅、錫類協(xié)同可獲得優(yōu)異的防腐抗菌效果。金屬離子抗菌劑對(duì)各種病毒、細(xì)菌具有廣譜， 滅菌率高、安全性好、長(zhǎng)效、不產(chǎn)生耐藥性等特點(diǎn)，可W有效地殺死或抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。但是 有機(jī)抗菌劑耐熱穩(wěn)定性差，易揮發(fā)或水解，分解產(chǎn)物和揮發(fā)性組分容易對(duì)人類的皮膚和眼 睛等造成刺激，故使用安全性差，壽命短。因此在纖維、木材、涂料、塑料(特別是工程塑料） 加工成型等高溫、高壓、高剪切的加工條件下，有機(jī)抗菌劑的使用受到限制。例如湯慶國(guó)等 發(fā)表了金屬離子抗菌劑的抗菌效果及應(yīng)用（研究環(huán)境與健康雜志.2005年3月第22卷第2 期），具體公開(kāi)了將過(guò)渡族金屬離子、氧化物光觸媒或有機(jī)抗菌組分擔(dān)載到無(wú)機(jī)礦物上形成 性能優(yōu)異的新型抗菌材料，在改善人類的生活環(huán)境，提高人們健康水平方面將發(fā)揮越來(lái)越 重要的作用。但是，金屬抗菌劑易于析出，導(dǎo)致材料抗菌效果差，且對(duì)海洋產(chǎn)生金屬污染。二 十世紀(jì)八十年代初期，全世界防污涂料中所用抗菌劑為有機(jī)錫，有機(jī)錫高聚物不斷發(fā)生水 解和溶解，從而不斷釋放出有機(jī)錫毒料，達(dá)到長(zhǎng)期防污的目的。但它對(duì)海水中的一些生物具 有毒性，并引起生物發(fā)生變異，導(dǎo)致崎形，更為嚴(yán)重的是由于有機(jī)錫很穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間 也不易分解，它們經(jīng)過(guò)海洋貝類和魚(yú)類的渠道進(jìn)入人類的食物鏈，直接危害人體的健康。因 此近年來(lái)各沿海國(guó)家紛紛立法限制有機(jī)錫的使用。
[0005] 目前，由于對(duì)含有機(jī)錫抗菌劑的限制越來(lái)越嚴(yán)格，無(wú)錫抗菌劑的市場(chǎng)潛力也越來(lái) 越大。世界上很多國(guó)家正在加快開(kāi)發(fā)研制不含錫的抗菌劑。但是值得指出的是，W氧化亞銅 類加入輔助毒劑(如氧化化晚硫酪的鋒、銅絡(luò)合物等)為抗菌劑，海洋中或海港中銅元素的 大量積累，會(huì)導(dǎo)致海藻的大量死亡。且有研究表明，銅加上輔助毒劑對(duì)海洋生物的危害幾乎 等同于有機(jī)錫，因此，該類抗菌劑最終也將被禁用。銀離子抗菌性能較強(qiáng)，且對(duì)細(xì)菌不易產(chǎn) 生抗藥性突變，安全性好。研究表明，銀離子抗菌劑急性毒性(LD50)大于2000mg/kg，皮膚一 次刺激呈無(wú)刺激性反應(yīng)，基因突變呈陰性。但材料中銀離子不夠穩(wěn)定，在紫外線照射下銀離 子易還原為金屬銀，銀氧化后制品變黑，變灰，抗菌性能下降。
[0006] 為避免金屬類抗菌劑的缺陷，降低抗菌劑的價(jià)格，保證其抗菌廣譜性，因此研發(fā)出 聚醋纖維用綠色環(huán)保永久型的耐海水抗菌油劑逐步成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，也是未來(lái)海洋領(lǐng) 域的發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于聚醋纖維的耐海水抗菌油 劑，在油劑組分中添加防腐劑和表面活化物，改善了材料的防腐抗菌、耐久性、超疏水和抗 靜電等性能。
[0008] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：
[0009] -種用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑，所述的耐海水抗菌油劑的組成按質(zhì)量份數(shù) 計(jì)，包括表面活化物10~80份，增塑劑1~25份，濕潤(rùn)劑1~18份，抗靜電劑1~35份，防腐劑 0.5~22份，粘度調(diào)和劑2~31份，水10~90份。
[0010] 上述技術(shù)方案中，油劑組分中添加防腐劑和表面活化物，使得耐海水抗菌油劑能 夠改善聚醋纖維，使其具有優(yōu)異的平滑耐磨性能、超疏水和防污性，而且具有優(yōu)異的抗靜電 和抗菌性能。
[0011] 作為優(yōu)選，所述的表面活化物為聚二甲基硅氧烷、聚硅氧烷季錠鹽、氨基硅油或五 元共聚嵌段硅油中的一種或多種。所述的聚硅氧烷季錠鹽為聚硅氧烷季錠鹽-16;所述的氨 基硅油為氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷或氨基封端聚二甲基硅氧烷。
[0012] 作為優(yōu)選，所述的防腐劑為聚硅氧烷季錠鹽和聚季錠鹽的復(fù)配物。由于海洋中存 在大量的藻類和細(xì)菌，環(huán)境復(fù)雜，為了避免海洋生物和細(xì)菌的附著，該技術(shù)方案中采用聚娃 氧燒季錠鹽和聚季錠鹽的復(fù)配物。雖然單一的聚季錠鹽也具有避免海洋生物和細(xì)菌的附著 的作用，但是單一的聚季錠鹽容易在水中溶出，導(dǎo)致抗菌性大幅度降低的缺陷，而聚硅氧烷 季錠鹽和聚季錠鹽的復(fù)配物能夠避免該類缺陷，耐水洗性能較好，具有永久性。
[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述的聚硅氧烷季錠鹽與聚季錠鹽的質(zhì)量配比為1/1~20/1。
[0014] 作為優(yōu)選，所述的聚硅氧烷季錠鹽為聚硅氧烷季錠鹽-16;所述的聚季錠鹽為聚季 錠鹽-11、聚季錠鹽-10、聚季錠鹽-7、聚季錠鹽-6、聚季錠鹽-16或聚季錠鹽-22。
[0015] 作為優(yōu)選，所述的粘度調(diào)和劑為聚酸類增稠劑、丙締酸類增稠劑或徑乙基纖維素 增稠劑中的一種或多種。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的聚酸類增稠劑為聚氧化乙締酸、聚酸增稠劑 SE、非離子聚酸型聚氨醋類增塑劑、聚酸型聚氨醋類增塑劑。
[0016] 作為優(yōu)選，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸醋或聚醋增塑劑。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的鄰苯 二甲酸醋為鄰苯二甲酸二辛醋或鄰苯二甲酸二異壬醋。
[0017] 作為優(yōu)選，所述的濕潤(rùn)劑為陰離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑。所述的 陰離子型表面活性劑為烷基硫酸鹽、橫酸鹽、脂肪酸、脂肪酸醋硫酸鹽、簇酸皂類或憐酸醋 等。所述的非離子型表面活性劑為聚氧乙締烷基酪酸、聚氧乙締脂肪醇酸、聚氧乙締聚氧丙 締嵌段共聚物、娃醇等。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的濕潤(rùn)劑為壬基酪聚氧化乙締酸(P-40)。
[0018] 作為優(yōu)選，所述抗靜電劑為陽(yáng)離子抗靜電劑、陰離子抗靜電劑或非離子型抗靜電 劑。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的陽(yáng)離子抗靜電劑為長(zhǎng)鏈的烷基季錠(如聚季錠鹽-11)、憐鹽類，陰離 子抗靜電劑為烷基橫酸或憐酸等，非離子型抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺類等。
[0019] 作為優(yōu)選，所述的耐海水抗菌油劑的組成按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括12~18份五元共聚 嵌段硅油，1~5份鄰苯二甲酸二異壬醋，1~5份壬基酪聚氧化乙締酸，1~15份聚季錠鹽- 11，10~20份聚硅氧烷季錠鹽-16,5~13份聚氧化乙締酸和40~60份蒸饋水。
[0020] 同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0021 ] (1)本發(fā)明在耐海水抗菌油劑中添加表面活化物來(lái)增加疏水性，并在纖維油劑中 添加多種輔助劑后使聚醋纖維的防腐抗菌、超疏水性、抗靜電性能得到提升，同時(shí)提高抗菌 的持久性，并通過(guò)復(fù)配，減少原料的使用，從而降低生產(chǎn)成本。
[0022] (2)本發(fā)明耐海水抗菌油劑中通過(guò)選取合適的防腐劑，對(duì)聚硅氧烷季錠鹽和聚季 錠鹽進(jìn)行復(fù)配，提高了抗菌性能的持久性，降低了成本。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述。
[0024] 五元共聚嵌段硅油：如BF-IOO，BF-440，BF-660，東陽(yáng)市興邦化學(xué)有限公司。
[00巧]氨基硅油：如邸-2100，邸-2150，邸-9120，東陽(yáng)市興邦化學(xué)有限公司。
[00%] 實(shí)施例1
[0027] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為五元共聚嵌段 硅油占15份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占1份， 聚硅氧烷季錠鹽-16占20份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為五元共聚嵌段 硅油占15份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占6份， 聚硅氧烷季錠鹽-16占15份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為五元共聚嵌段 硅油占15份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占11份， 聚硅氧烷季錠鹽-16占10份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0032] 實(shí)施例4
[0033] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為聚二甲基娃氧 燒占15份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占11份，聚 硅氧烷季錠鹽-16占10份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0034] 實(shí)施例5
[0035] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為氨基硅油占15 份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占11份，聚硅氧烷 季錠鹽-16占10份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0036] 實(shí)施例6
[0037] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為聚硅氧烷季錠 鹽占25份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占11份，蒸 饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[003引對(duì)比例1
[0039] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為五元共聚嵌段 硅油占30份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，聚季錠鹽-11占6份， 蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸占9份。
[0040] 對(duì)比例2
[0041] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為五元共聚嵌段 硅油占30份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，蒸饋水占50份，聚氧 化乙締酸占9份。
[00創(chuàng)對(duì)比例3
[0043] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為聚二甲基娃氧 燒占30份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，蒸饋水占50份，聚氧化 乙締酸占9份。
[0044] 對(duì)比例4
[0045] 用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑的配方:各成分的重量配比范圍為氨基硅油占 30 份，鄰苯二甲酸二異壬醋占3份，壬基酪聚氧化乙締酸占2份，蒸饋水占50份，聚氧化乙締酸 占9份。
[0046] 性能實(shí)驗(yàn)
[0047] 本發(fā)明一種用于聚醋纖維的耐海水抗菌油劑，由于不同的配比其性能出現(xiàn)不同程 度差別。因此，采用實(shí)施例1~6和對(duì)比例1~4的配方，將其應(yīng)用于聚醋纖維(PET)材料中。 [004引參照:GB/T 14337-2008《化學(xué)纖維短纖維拉伸性能試驗(yàn)方法》中提供的方法進(jìn)行 力學(xué)性能測(cè)試;GB/T 20944.3-2008《紡織品抗菌性能的評(píng)價(jià)第3部分:振蕩法》提供的方法 進(jìn)行抗菌性能測(cè)試。分別取上述活化物、增塑劑、潤(rùn)濕劑、抗靜電劑、防腐劑、粘度調(diào)和劑、蒸 饋水W不同比例混合均勻后，將高強(qiáng)聚醋纖維浸潰在油劑中，干燥完成后，進(jìn)一步測(cè)試抗菌 性能和力學(xué)性能，部分試驗(yàn)結(jié)果如表1、表2所示：
[0049]表1為實(shí)施例1-6及對(duì)比例1-4分別制備的耐海水抗菌油劑對(duì)聚醋纖維的抗菌性能 數(shù)據(jù)
[(K)加 ]
[0051]表2為實(shí)施例1-3及對(duì)比例1，2分別制備的耐海水抗菌油劑對(duì)聚醋纖維的力學(xué)性能 數(shù)據(jù)
[0化 2]
[i
[0054]根據(jù)表1和表2可W看出，實(shí)施例1~3的配方中，聚硅氧烷季錠鹽類對(duì)高強(qiáng)聚醋纖 維具有優(yōu)異的抗菌性能和優(yōu)異的耐水洗性能W及優(yōu)異的超疏水性能，聚硅氧烷季錠鹽-16 化合物是新助劑，在耐海水上有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，增加耐海水聚醋纖維的成膜穩(wěn)定性，并提 高力學(xué)性能，從而延長(zhǎng)壽命，拓寬應(yīng)用范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的耐海水抗菌油劑的組成 按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括表面活化物10~80份，增塑劑1~25份，濕潤(rùn)劑1~18份，抗靜電劑1~35 份，防腐劑〇. 5~22份，粘度調(diào)和劑2~31份，水10~90份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的表面活 化物為聚二甲基硅氧烷、聚硅氧烷季銨鹽、氨基硅油或五元共聚嵌段硅油中的一種或多種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的防腐劑 為聚硅氧烷季銨鹽和聚季銨鹽的復(fù)配物。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的聚硅氧 烷季銨鹽與聚季銨鹽的質(zhì)量配比為1/1~20/1。5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的聚 硅氧烷季銨鹽為聚硅氧烷季銨鹽-16;所述的聚季銨鹽為聚季銨鹽-11、聚季銨鹽-10、聚季 銨鹽-7、聚季銨鹽-6、聚季銨鹽-16或聚季銨鹽-22。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的粘度調(diào) 和劑為聚醚類增稠劑、丙烯酸類增稠劑或羥乙基纖維素增稠劑中的一種或多種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的增塑劑 為鄰苯二甲酸酯或聚酯增塑劑。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的濕潤(rùn)劑 為陰離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚酯纖維的耐海水抗菌油劑，其特征在于，所述的耐海水 抗菌油劑的組成按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括12~18份五元共聚嵌段硅油，1~5份鄰苯二甲酸二異 壬酯，1~5份壬基酚聚氧化乙烯醚，1~15份聚季銨鹽-11，10~20份聚硅氧烷季銨鹽-16，5 ~13份聚氧化乙烯醚和40~60份蒸餾水。
【文檔編號(hào)】D06M15/643GK105908512SQ201610315897
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】韓建, 蘇娟娟, 張斌
【申請(qǐng)人】浙江理工大學(xué)