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1、第26卷 第2期合 成 纤 维 工 业 Vol.26No.22003年4月 CHINASYNTHETICFIBERINDUSTRYApr.2003化纤油剂用表面活性剂单体的性能及应用陈卡佳(天津石油化工公司,天津 300271)摘 要:介绍了用作化纤油剂平滑剂、抗静电剂、乳化剂的磷酸酯、硫酸酯、脂肪酸酯、聚醚等表面活性剂单体的结构特点与性能,指出了应加速我国化纤油剂用表面活性剂单体的优化开发。关键词:化纤油剂 油剂单体 表面活性剂 磷酸酯 硫酸酯 脂肪酸酯 聚醚中图分类号:TQ340.472.2文献识别码:A文章编号:1001-0
2、041(2003)02-0045-031 化学纤维对油剂的要求丝的生产中,使用时不会发生卷缠罗拉等障碍,耐 化学纤维对油剂性能要求较高,纤维上油后,热性好,具有良好的平滑性,并可避免白粉脱落等有的需经高温拉伸和干燥,成品丝还要进行后加现象。工、加弹、织造等工序。因此,要求油剂应有一定2.1 磷酸酯的耐热性,受热时不分解、少挥发,不使纤维着色; 磷酸酯耐热性好,热挥发性小,用它配制的油油剂还要有一定的油膜强度,有良好的平滑性。剂能增加油膜强度,减少磨损,改善梳棉状态,减纤维生产及后加工过程中无毛丝、断头,尽量减少少粘缠现象,但配用比例过大或单独使用,则会
3、使白粉、析出物,油剂还要能赋予纤维优异的抗静电纤维平滑性过大,抱合性不足。目前,采用五氧化性能等。二磷与脂肪醇为原料生产磷酸酯方法所得到的产 化纤油剂主要是由平滑剂、乳化剂和抗静电品主要是单、双烷基磷酸酯的混合物。单烷基酯剂组成。其中平滑剂主要是合成脂肪酸酯、聚醚抗静电性能优于双烷基酯,而双烷基酯平滑性又和少量矿物油;乳化剂以聚氧乙烯醚类为主;而抗优于单烷基酯。有文献报道作为抗静电剂在合成静电剂主要是烷基磷酸酯和烷基醚磷酸酯。在配纤维油剂中单双酯含量为1z1较为合适。制油剂时,单靠一种表面活性剂很难适应各方面烷基磷酸酯的抗静电效果与相对湿度有很大的要求,
4、因此将几种不同类型和型号的表面活性关系,相对湿度较低时(40%),其抗静电效果较剂复配在一起,相互取长补短发挥其协同效应。差。在相对湿度为45%～65%时,单烷基比双烷根据具体纤维的特性、纺丝工艺对油剂性能的要基磷酸酯的抗静电效果好。磷酸酯盐的性能与中求,运用专门技术才能制备出合格的油剂产品。和剂的品种有一定关系,例如磷酸酯钠盐比磷酸酯钾盐使纤维的平滑性好,但抗静电性却差。2抗静电剂 烷基磷酸酯和烷基醚磷酸酯阴离子抗静电剂长期以来,合成纤维油剂抗静电剂通常是以按烷基的长短可分为低碳醇磷酸酯和高碳醇磷酸月桂醇为代表的直链醇生产磷酸酯(盐)作为主要酯两类。低
5、碳醇磷酸酯盐抗静电性好,平滑性差,成分,所处理的纤维抗静电性不充分,达不到满意纤维手感发涩,在高湿度时发粘,在低湿度时抗静的结果。自20世纪90年代以来日本三洋化成公电性明显下降;高碳醇磷酸酯盐抗静电性稍差,但司和德国拜耳公司,以含有C20以上有支链的异平滑性好,纤维手感柔软、滑爽。烷基醚(或聚醚)构烃基的磷酸单双酯(盐)作为抗静电成分,收到磷酸酯盐的抗静电性主要与烷基碳链长短有关,了良好的结果。如以异构C20～C36支链烃基醇,收稿日期:2003-01-06。其氧化烷撑的加成物为原料,所合成的磷酸酯作者简介:陈卡佳(1956-),女,安徽省庐江人,硕士研
6、究(盐)具有良好的抗静电效果,高温时效果尤其明生,高级工程师。长期从事化工、化纤等专业方面的技术显。广泛用于PA,PET,PP,PAN等合成纤维长研究及管理工作。©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.46 合 成 纤 维 工 业 第26卷醚链结构影响相对较小,对温度、湿度的敏感程度几种。一般矿物油因含杂质,带有颜色,需要用发降低,与聚醚类单体的相容性好,高碳醇醚磷酸酯烟硫酸等处理,然后再用白土脱色,过滤后,即可盐的抗静电效果好于相应的高碳
7、醇磷酸酯盐。烷得到无色的工业白油。油剂中,工业白油用量基(醚)磷酸酯盐的单双酯比例对性能也有影响,5%～50%,络筒油剂中甚至用到80%以上。但单酯含量高,抗静电性好,平滑性差;双酯多,则平因其耐热性差,高温下易挥发,加之油膜强度较滑性好,抗静电性下降。差,在高温高速纺丝中,其使用受到限制。(1)低碳醇磷酸酯3.2 天然油脂低碳醇一般指C12以下的醇,主要采用五氧 天然油脂是由高级脂肪酸的三甘油酯所构化二磷磷酸化工艺,实际生产过程需要解决产物成。这类平滑剂可列举出椰子油、大豆油、花生色泽、单双酯比例控制、组成稳定性等问题,可应油、玉米油以及猪油等,由于其
8、价格低,平滑性好,用于干法腈纶、细旦丙纶等油剂中。发烟少,油膜强度
