一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，該方法包括以下步驟：通過(guò)大分子量的混合二元醇與二異氰酸酯類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)生成異氰酸酯封端的預(yù)聚物，把預(yù)聚物溶解在二甲基乙酰胺內(nèi)制成預(yù)聚物溶液，預(yù)聚物溶液再與胺(或醇)類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)生成聚氨酯脲原液，然后在聚氨酯脲原液中添加其他助劑，儲(chǔ)藏熟化后制成聚氨酯紡絲原液，最后通過(guò)干紡紡絲得到聚氨酯彈性纖維。本發(fā)明制備的聚氨酯彈性纖維具有高伸長(zhǎng)、高回復(fù)率、拉伸模量小的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種低模量高回復(fù)率聚氨醋彈性纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種低模量高回復(fù)率聚氨醋彈性纖維的制備方法，特別是一種具有高 伸長(zhǎng)、高回復(fù)率、拉伸模量小的聚氨醋彈性纖維的制備方法，屬于聚氨醋彈性纖維技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨醋彈性纖維的特征在于其擁有高彈性，目前已是一種應(yīng)用非常廣泛的合成纖 維，并且在不斷的向新的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。市場(chǎng)上現(xiàn)有領(lǐng)域大多都要求其擁有高回彈，高模量 的特性。但是像松緊帶、羅口、鞋面、腰帶等市場(chǎng)就要求其具有低模量、高回復(fù)率，W滿(mǎn)足織 物的舒適性要求。
[0003] 煙臺(tái)氨絕申請(qǐng)?zhí)?00910259777.9的軟氨絕纖維生產(chǎn)方法中描述了一種低應(yīng)力高 伸長(zhǎng)氨絕的生產(chǎn)方法，該方法中公開(kāi)了使用分子量大于3000并且?guī)в袀?cè)基（甲基或乙基)聚 合多元醇和二異氯酸醋類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)后再擴(kuò)鏈制備的氨絕。
[0004] 宋屯、遠(yuǎn)的《氨絕的結(jié)構(gòu)、性能和染整》中提到了高柔軟性聚氨醋纖維，為了降低氨 絕的伸長(zhǎng)模量，通常是在氨絕的軟鏈段的聚酸二元醇上附加烷基側(cè)鏈，但在工業(yè)上生產(chǎn)很 困難。目前已研制出新的催化劑，完成了含烷基側(cè)鏈的二元醇工業(yè)化生產(chǎn)，用運(yùn)種二元醇生 產(chǎn)的高柔軟性聚氨醋纖維Roica SH已進(jìn)人市場(chǎng)，該氨絕柔軟的原因是其軟鏈段在拉伸時(shí)， 由于存在側(cè)烷基，軟鏈不易拉伸結(jié)晶，故容易回復(fù)；而常規(guī)氨絕軟鏈段拉伸時(shí)易靠近而結(jié) 晶，所W回復(fù)性差。運(yùn)種氨絕即使在-20°C下也有良好的回復(fù)性。很適合作滑雪服等低溫下 的運(yùn)動(dòng)服。作為同類(lèi)產(chǎn)品，還有杜邦公司的Lycra T-902。
[0005] W上技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都采用了一種含烷基側(cè)鏈的聚酸二元醇，其制備的聚氨醋彈性纖 維雖然有低模量及高回復(fù)性，但其耐熱性、耐氧化性較差。本申請(qǐng)采用的是部分聚締控二元 醇，其分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性強(qiáng)，分子鏈中無(wú)酸鍵，后期不易形成氨鍵，纖維的柔順性與回復(fù)性更 強(qiáng)，同時(shí)其制備的纖維耐熱、耐氧化性能也較強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)方案:本發(fā)明是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 通過(guò)大分子量的混合二元醇與二異氯酸醋類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)生成異氯酸醋封端的預(yù)聚 物，把預(yù)聚物溶解在二甲基乙酷胺內(nèi)制成預(yù)聚物溶液，預(yù)聚物溶液再與胺(或醇)類(lèi)物質(zhì)反 應(yīng)生成聚氨醋脈原液，然后在聚氨醋脈原液中添加其他助劑，儲(chǔ)藏熟化后制成聚氨醋紡絲 原液，最后通過(guò)干紡紡絲得到聚氨醋彈性纖維。
[000引有益效果:本發(fā)明的一種低模量高回復(fù)率聚氨醋彈性纖維的制備方法，與現(xiàn)有技 術(shù)相比，纖維柔軟性更好，回復(fù)性、耐熱性、耐氧化性能也更優(yōu)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]通過(guò)大分子量的混合二元醇與二異氯酸醋類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)生成異氯酸醋封端的預(yù)聚 物，把預(yù)聚物溶解在二甲基乙酷胺內(nèi)與胺(或醇)類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)生成聚氨醋脈原液，然后在聚 氨醋脈原液中添加其他助劑，儲(chǔ)藏熟化后制成聚氨醋紡絲原液，最后通過(guò)干紡紡絲得到聚 氨醋彈性纖維。
[0010] 本發(fā)明中所使用的大分子量的混合二元醇為聚酸型二元醇與聚締控二元醇的混 合物。
[0011] 本發(fā)明中所使用的聚酸二元醇選自聚乙二醇、聚四亞甲基酸二醇、四氨巧喃氧化 乙締共聚二醇中的至少一種。
[0012] 本發(fā)明中所使用的聚締控二元醇選自聚乙締二元醇、聚下締二元醇、聚異戊二締 二元醇、聚乙締-下締二元醇中的至少一種。
[0013] 本發(fā)明中所使用的聚酸二元醇的數(shù)均分子量在1000-8000之間。
[0014] 本發(fā)明中所使用的聚締控二元醇的數(shù)均分子量在1000-6000之間。
[001引本發(fā)明中所使用的二異氯酸醋選自4,4-二苯基甲燒二異氯酸醋、2,4-二苯基甲燒 二異氯酸醋、4,4-二環(huán)己基甲燒二異氯酸醋、六亞甲基二異氯酸醋、異佛爾酬二異氯酸醋中 的至少一種。
[0016] 本發(fā)明中所使用的大分子量的混合二元醇與二異氯酸醋反應(yīng)的物質(zhì)的量之比在 0.2-1.0 之間。
[0017] 本發(fā)明中所使用的胺(或醇)類(lèi)物質(zhì)包含選自乙二胺、1,3-丙二胺、2-甲基戊二胺、 間苯二胺、二乙醇胺、1，4-下二醇、二乙胺、二甲胺、單乙醇胺中的至少兩種物質(zhì)。
[0018] 本發(fā)明中所使用的其他助劑包含助染劑、抗紫外助劑、抗氧化劑、防粘劑等。
[0019] 下面用具體的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的具體生產(chǎn)過(guò)程，但運(yùn)些實(shí)施例不得理解 為任何意義上的對(duì)本發(fā)明的限制。
[0020] 實(shí)施例1:
[0021] 在氮?dú)夥諊?0°C、攬拌的條件下將1400g聚四亞甲基酸二醇（數(shù)均分子量為 4000)、1356g聚乙締二醇（數(shù)均分子量為4000)與843g的4,4-二苯基甲燒二異氯酸醋反應(yīng) 120分鐘，得到異氯酸醋封端的預(yù)聚物，待冷卻到40°C后加入539始二甲基乙酷胺充分溶解， 得到預(yù)聚物溶液。隨后將54.7g乙二胺、3.6g 1，3-丙二胺、7. Og二乙胺混合的二甲基乙酷胺 溶液(濃度為5%)緩慢加入到前面的預(yù)聚物溶液中制得聚氨醋脈溶液。在所制得的聚氨醋 脈溶液中再添加其它助劑經(jīng)熟化紡絲制備180D規(guī)格的聚氨醋彈性纖維。
[0022] 實(shí)施例2:
[0023] 在氮?dú)夥諊?0°C、攬拌的條件下將690g聚乙二醇(數(shù)均分子量為3000)、700g聚乙 締-下締二醇(數(shù)均分子量為3000)與628g的六亞甲基二異氯酸醋反應(yīng)120分鐘，得到異氯酸 醋封端的預(yù)聚物，待冷卻到40°C后加入3500g二甲基乙酷胺充分溶解，得到預(yù)聚物溶液。隨 后將27. Ig乙二胺、5.33g 2-甲基戊二胺、3.7g二乙胺混合的二甲基乙酷胺溶液（濃度為 5%)緩慢加入到前面的預(yù)聚物溶液中制得聚氨醋脈溶液。在所制得的聚氨醋脈溶液中再添 加其它助劑經(jīng)熟化紡絲制備180D規(guī)格的聚氨醋彈性纖維。
[0024] 實(shí)施例3:
[0025] 在氮?dú)夥諊?0°C、攬拌的條件下將128?四氨巧喃氧化乙締共聚二醇(數(shù)均分子 量為7800 )、1200g聚乙締-下締二醇(數(shù)均分子量為7800)與1119g的4，4-二苯基甲燒二異氯 酸醋反應(yīng)120分鐘，得到異氯酸醋封端的預(yù)聚物，待冷卻到40°C后加入5405g二甲基乙酷胺 充分溶解，得到預(yù)聚物溶液。隨后將49.7g乙二胺、6.8g 1，3-丙二胺、4. Og二甲胺混合的二 甲基乙酷胺溶液(濃度為5%)緩慢加入到前面的預(yù)聚物溶液中制得聚氨醋脈溶液。在所制 得的聚氨醋脈溶液中再添加其它助劑經(jīng)熟化紡絲制備180D規(guī)格的聚氨醋彈性纖維。
[00%] 對(duì)比例1:
[0027] 在氮?dú)夥諊?0°C、攬拌的條件下將2937g聚四氨巧喃酸二醇(數(shù)均分子量為1810) 與659g的4,4-二苯基甲燒二異氯酸醋反應(yīng)120分鐘，得到異氯酸醋封端的預(yù)聚物，待冷卻到 40°C后加入539?二甲基乙酷胺充分溶解，得到預(yù)聚物溶液。隨后將53.6g乙二胺、7.3g 1， 2-丙二胺、7.?二乙胺混合的二甲基乙酷胺溶液(濃度為4.6%)緩慢加入到前面的預(yù)聚物 溶液中制得聚氨醋脈溶液。在所制得的聚氨醋脈溶液中再添加其它助劑經(jīng)熟化紡絲制備 180D規(guī)格的聚氨醋彈性纖維。
[0028] 最后對(duì)上述實(shí)施例和對(duì)比例的產(chǎn)品進(jìn)行常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)，具體見(jiàn)下表
[0029]
[0030] 從實(shí)施例和對(duì)比例發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明方法制備聚氨醋彈性纖維，比常規(guī)工藝制備的產(chǎn) 品具有更好的伸長(zhǎng)率、更低的拉升模量W及高回復(fù)率，同時(shí)其耐熱性與耐氧化性能也有所 提局。
[0031] W上實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制， 在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種 改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在于該方法包括以下步 驟： 通過(guò)大分子量的混合二元醇與二異氰酸酯類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)生成異氰酸酯封端的預(yù)聚物，把 預(yù)聚物溶解在二甲基乙酰胺內(nèi)制成預(yù)聚物溶液，預(yù)聚物溶液再與胺(或醇)類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)生成 聚氨酯脲原液，然后在聚氨酯脲原液中添加其他助劑，儲(chǔ)藏熟化后制成聚氨酯紡絲原液，最 后通過(guò)干紡紡絲得到聚氨酯彈性纖維。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在 于所述的大分子量混合二元醇為聚醚二元醇與聚烯烴二元醇的混合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在 于所述的聚醚二元醇選自聚乙二醇、聚四亞甲基醚二醇、四氫呋喃氧化乙烯共聚二醇中的 至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在 于所述的聚烯烴二元醇選自聚乙烯二元醇、聚丁烯二元醇、聚異戊二烯二元醇、聚乙烯-丁 烯二元醇中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在 于所述的聚醚二元醇的數(shù)均分子量在1000-8000之間。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在 于所述的聚烯烴二元醇的數(shù)均分子量在1000-6000之間。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，特征在于 所述的二異氰酸酯選自4,4_二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4_二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4_二 環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的至少一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在 于所述的大分子量的混合二元醇與二異氰酸酯反應(yīng)的物質(zhì)的量之比在〇. 2-1.0之間。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在 于所述的胺（或醇）類(lèi)物質(zhì)包含選自乙二胺、1，3_丙二胺、2-甲基戊二胺、間苯二胺、二乙醇 胺、1，4_ 丁二醇、二乙胺、二甲胺、單乙醇胺中的至少兩種物質(zhì)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低模量高回復(fù)率聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在 于所述其他助劑包含助染劑、抗紫外助劑、抗氧化劑、防粘劑。
【文檔編號(hào)】C08G18/62GK105970343SQ201610443097
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】劉亞輝, 楊曉印, 周志偉, 陳鈴, 毛植森, 費(fèi)長(zhǎng)書(shū)
【申請(qǐng)人】浙江華峰氨綸股份有限公司