專利名稱：：聚氨酯脲彈性纖維及其制備方法聚氨酯鵬性辯缺其制備方法駄領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種聚氨酯脲彈性纖維，該纖維具有優(yōu)異的均勻性和可紡性，{共用于與合成纖維如聚酯和尼龍交織的優(yōu)異的織造性能(textileproperty)。背景駄為了制備聚氨酯脲彈性纖維，M^ffi二胺增長異氰酸酯末端的預(yù)聚物鏈獲得聚合物，接著進行干法紡絲和熔融紡絲，上述異氰酸酯末端由高分子多元醇和過量有機二異氰酸酯而合成。所帝啲聚氨酯脲彈性纖維與聚醐安纖維或聚酯纖維和天然纖維一起交織(cross-weave)成各種需要彈性的衣服，例如婦女胸衣、襪子、連褲襪、泳衣等。盡管聚氨酯脲彈性纖維具有來自于由大量脲基團組成的硬鏈段的氫鍵的優(yōu)異彈性，但它在耐熱性方面具有弱點，這是因為在高溫的刺激下，其中的硬鏈段容易移動。因而，當(dāng)聚氨酯脲彈性纖纟頓過高溫她與合成纖維交織時，或者為了制備衣物如需要配色的婦女內(nèi)衣而二次染色時，織物的彈性纖維可能會變松或變成單股線，導(dǎo)致產(chǎn)品的彈性和外觀變差。這已是所有包括聚氨酯脲彈性纖維的聚氨酉驢彈性纖維的普遍問題。因此，很多聚氨酯鵬單性纖維生產(chǎn)公司嘗試了各種辦纟妹改進其耐熱性。一些公司生產(chǎn)出耐熱性改進的聚氨酯脲彈性纖維產(chǎn)品，但是仍然處在相應(yīng)地犧牲其它物理性能如彈性回復(fù)率、可定形性和彈性以及t歡佳控制妒工藝的麻煩中。為制備在合成纖維染色工藝下或其它二次染色條件下保持齊性和耐熱性的聚氨酯脲，使用乙二胺作為敗&的增鏈劑，由于乙二胺的直線性和硬鏈段間的強凝聚作用致使耐熱性得到改進。然而，在鏈增長過程中，它會反應(yīng)速度很快加速，引起副反應(yīng)。另外，硬鏈段間的強凝聚作用引起凝膠化，致使由于粘度不均勻、不穩(wěn)定導(dǎo)致紡絲困難，彈性纖維的5艘和彈性斷氐。作為解決以上問題的一部分努力，日本特開昭44-22113描述使用少量的l-官能團單醇來控制鏈增長的反i^M和防止副反應(yīng)。但是，對于這種方法而言，彈性纖維的其它物理性能如^驢和彈性的犧牲是不可避免的，這必須加以鵬。在日本特開昭58-59213和美國專利5,100,999中描述了提高聚氨酯脲彈性纖維耐熱性的常規(guī)方法。根據(jù)這些描述，M采用聚己內(nèi)酯二醇和聚碳酸酯二醇作為多元醇來形成聚氨酯脲的軟鏈段，使結(jié)晶交聯(lián)點的結(jié)構(gòu)更跌e^4耐熱性，但是這種改進效果不是很讓人滿意，并且與使用聚醚多醇的聚氨酯脲相比彈性回復(fù)率有所斷氐。根據(jù)日本特開平1-110520戶服，為了艦?zāi)蜔嵝?，^f頓二氨基二苯基脲作為增鏈劑來提高二元胺結(jié)構(gòu)中l(wèi)tt團硬鏈段的交聯(lián)密度。然而，這個方法可能損害紡絲穩(wěn)定性，這是因為在粘度水平遊賣變化的預(yù)紡絲溶M已經(jīng)形成聚合物之間的交聯(lián)。日本特開平4-100919描述，將三胺聚合以作為預(yù)紡絲添加齊睞改進耐熱性。自從在紡絲前弓l入該特定處理方法以來，許多聚氨酯脲彈性纖維生產(chǎn)公司已經(jīng)l頓三胺作為增鏈劑或添加劑來鵬耐熱性，但改進效果依然不能令人滿意。還使用了一種共增鏈劑作為降低的熱定形性(heatsettability)、粘度和耐熱性的補充，但效果依然存在問題。另外，過量〗細交聯(lián)劑會在工藝中帶來粘度問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的在于劇共一種即4ffi織Jt和染色處理(包括高溫^fe)后也具有優(yōu)異織遺性能的聚氨酯脲彈性纖維，上述織造性能包括齊性回復(fù)率、熱定形性和纟驢。本發(fā)明的另一個目的在于通過首先制備初級聚合物以減少凝膠化和副反應(yīng)并從而有利于最后的紡絲來Mf共一種聚氨酯脲彈性纖維。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種具有均勻物理性能的聚氨酯脲彈性纖維，其M使二級聚合物的添加劑組合物和產(chǎn)生的混合物穩(wěn)定來制備，以得到安、和容易的紡絲性和均勻盼性能。本發(fā)明還有一個目的在于提供一種能llf共優(yōu)異的混合效率和穩(wěn)定性的聚合方法，以及劍共一種采用上述方法的具有優(yōu)異的耐熱性、彈性回復(fù)率、熱定形性和^g的聚氨酯鵬單性纖維的制備方法。本發(fā)明還有一個目的在于提供一種高混合效率和穩(wěn)定性很高的用于反應(yīng)的聚合設(shè)備。技術(shù)方案為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明樹共了一種新的彈性纖維的制備方法，該彈性纖維表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性、熱定形性、均勻性和彈性回復(fù)率，但沒有凝膠化，該方^^括以下步驟(a)通過在4(K50。C^it下，更在45。C下，在靜態(tài)混合器中混合由50(^2000ppm1-官能團單醇和5~20ppm有機酸構(gòu)成的聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)和二苯基甲烷4,4，-二異氰酸酯(MDI)，將其在圓筒管,續(xù)聚合反應(yīng)管中在7(K95。C下，在7585。C下進行聚合，.制備粘度為50(K700泊的聚氨酉舒驟物初級聚合物，其中末端未反應(yīng)的二異氰酸酉洽量高達3mol%;(b)通過在40。C下，攪拌N,N-二甲基乙MI安凝忡的初級聚合物、由乙二胺/l,2-二氨基丙徵二乙胺組成的增鏈劑、和鏈終止劑，制備表觀粘度為2000^3500泊(固體^*37%)的二級聚合物溶液:；(c)fflil向聚合物溶液中加入添加劑組^t/，制備具有350(K5000泊(40°C，固體含量37%)的紡絲原液(spinningdope);以及(d)通過將戰(zhàn)紡絲原M行紡絲，審IJ備聚氨酯脲彈性纖維。本發(fā)明中預(yù)聚物的制備設(shè)計成單粘齡連續(xù)聚鄉(xiāng)呈中均勻地保持其性能而聚合，并由此使最后的彈性纖維具有規(guī)則的性能，同時，通逝頓作為聚，度調(diào)節(jié)劑的1-官能團單醇和有機調(diào)節(jié)反/^1度。通常，加入1-官能團單醇用于聚合，以防止氨基甲酸酯聚合的腿加快和凝膠化或粘度過度增加。在本發(fā)明中，l-官能團單醇和有機^t寺別是磷酸一起使用，用于防止反iSil度的快速變化，并由此確保穩(wěn)定的聚合反應(yīng)。本發(fā)明的1-官能團單醇雌是正丁醇，并且正丁ltt聚四亞甲基醚二醇(polytetramethyleneetheiglycol)中的含量,是500^2000ppm。如果含量低于500ppm，反應(yīng)的控制將變得困難，然而如果含量大于2000ppm，就意口賴l-官能團基團《頓過度，將斷氏聚合物的好量，紡絲后織物的物理性t統(tǒng)尤會下降。在本發(fā)明中，有機酸，尤其是磷酸，與1-官能團單醇一起l頓，這時，磷酸在聚四亞甲基醚二醇中的含量為520ppm。如果含量在上述范圍內(nèi)，反^ii度將被適當(dāng)?shù)乜刂?，且最終彈性纖維的物理性能將保持穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明，將PTMEG在靜態(tài)混合器中與通過計量泵混合的有機酸、1-個官能團單醇和MDI的混合物連續(xù)混合，之后在圓筒管反應(yīng)器中進纟m續(xù)聚合。靜態(tài)混合器中的混合在4(K5(TC下進行，以防止不希望發(fā)生的聚合。如果在低于i^鵬下混合，接下來的聚合將不能被完全引發(fā)，然而，如果在高于iJi溫度下混合，聚合反,度將會很快，而且會發(fā)生凝膠化。充分混合的聚^ia合物在圓筒管反應(yīng)器中在7(K95"C下聚合10CK200射巾。聚合的持續(xù)時間取決于最終產(chǎn)品的物理性能，但雌12(M50仝H中。對于最終彈性纖維所需的物理性能喝有利的生產(chǎn)工藝，最終的聚氨酯預(yù)聚物和初級聚合物在預(yù)聚合物末端含有至多3moin/。的未反應(yīng)異氰酸酯，MKt具有500~700泊的粘度。如果未反應(yīng)異氰酸酯的含量高于3md%，則初級聚合物的形劇每不會成功，而且二級聚合的聚氨酯脲的分子量會太低，不能提供正常水平的粘度，這就意二次聚^"產(chǎn)物的物理性能會很差。二級聚合物的制備方法在下文詳細介紹。使上述制備的初級聚合物通過1(K20，的濾器，以去除留在凝膠上的樹可組合物，之后選合物。將聚合物與線UN,N二甲基乙酰胺一起m溶解器(dissolver)中，然后進行大約1併中或20~30秒的劇烈攪拌，使其冷卻至1545°C，以完全溶解未反應(yīng)的二異氰酸酯。將增鏈劑乙二胺和l，2-二錢丙烷以70^90:3(M0moP/。的比例加到上述溶劑中。將初級聚合物溶液同時加入到包括冷卻系統(tǒng)的裝有槳葉(blade)的二次聚合反應(yīng)器中。聚合在10iH中內(nèi)完成。聚合反應(yīng)器的》鵬在85"以下。二級聚合反應(yīng)器中槳葉的攪拌速度通過反饋系統(tǒng)控制，目的在于使出口處的混合效率至少為80%?；旌闲蔲fi31^反應(yīng)的聚合物末端的增鏈劑胺基在二級聚合物中所包括的全部前胺基(preaminegroup)中的百分比計算。如果混合效率低于80%，那么二級反應(yīng)器中初級聚合物和胺的混合將是不理想的，這導(dǎo)致生產(chǎn)過程中聚合物的不規(guī)則鏈增長、凝膠化、不確定的粘附，以及紡絲后織造性能的不規(guī)則。艦升高攪拌熱和反應(yīng)熱，為提高混合效率而過度提高的紡絲速度弓胞了副反應(yīng)和凝膠化，因而增加了紡絲原液的粘度不穩(wěn)定性和織Jt性能的不規(guī)則性。因此，通過高剪切混合將混合效率控制在至少80%,更雌80~100%是本發(fā)明的特別效果。從二級聚合反應(yīng)器的出口取出聚合物。為了測量紡絲原液和聚合物末端的胺含量，將各聚，溶鵬N，N-二甲基乙^i安溶液中，之后用0.1NHC1滴定。將聚合物制成薄膜，然后千燥。將聚，再次溶角裕N，N-二甲基乙酉劃安溶液中，然后用0.1NHC1滴定。測量聚合物中末端胺的含量。反應(yīng)器的混合效率通過聚合物中^4制安的含量與紡絲原液中胺含量的比率計算。通過將二乙胺在增鏈劑溶液中的含量調(diào)節(jié)為1/20(胺當(dāng)量比)來控制最終聚合物的粘度。調(diào)節(jié)向二級聚合反應(yīng)中添加胺的量，以使最終聚合物末端的胺達到40^60meq/kg。確定反應(yīng)的攪拌速度，以使初級聚合物與胺之間的反應(yīng)效率達到至少80%，在二級聚合反應(yīng)器的出口處測量混合效率。通過鏈增長和鏈終止合成的聚氨酯脲聚合物的固體含量大約為3237%，使得二次聚合物溶液在40。C時具有約2800泊的表觀粘度。在0.5^100ml的N，N-二甲基乙醐安溶液中聚合物的特性粘度大約為1.0。如Jl^解釋，在聚合反^il程中，乙二胺(增鏈劑)與1,2二氨基丙烷的雌比值為70~90:3(M0mol%，更雌為80:20mol0/0。鏈終止劑與用于增鏈劑的胺的含量的比為1/151/30，更1/20。最^ii也，將乙二胺作為增鏈劑與1,2-二氨基丙烷以80:20mol。/。的比例混合。隨著乙二胺的增加，聚合物中的氫鍵力增加，使粘度變得不穩(wěn)定。隨著1,2-二氨基丙烷的增加，粘度變穩(wěn)定，但耐熱性沒有改進。同時，鏈終止劑二乙胺與增鏈劑的雌比值為1/20，腿于制備具有穩(wěn)定粘度和物理性能的聚合物。如果二乙胺的含量太小，則二級聚^!度將不能l鵬制，且聚合物的好量會增加，導(dǎo)致不穩(wěn)定的高粘度。相反，如果二乙胺的含量太高，二級聚魏度將會降低，這樣聚合物的分子量較小，導(dǎo)致粘度低，且紡絲后的織sit性倉瞎。對于殘留在預(yù)聚物和初級聚合物中未反應(yīng)的異氰酸酯基團，增鏈劑與鏈終止劑胺的含量為24mol%。這時，如果胺的用量少于2mol%，隨著聚合物的不規(guī)則性增加，紡絲原液的粘度將會增加。如果胺的含量大于4md。/。，就意味著胺^頓過量，聚合物的分子量將隨著粘度一起降低，導(dǎo)致紡絲得到的紗裁質(zhì)量下降。二級聚合物聚氨酯脲聚合物的粘度,為2000~3500泊(40°C，固體含量37%)，更tt3M占度為2500~3000泊。如果二級聚^tl的粘度至多2000泊，就意^對于聚合物和纖維生產(chǎn)來說粘度太低，織遣性能會很差，紡絲工藝不能穩(wěn)定itt行。因此，在該情況下，為形皿夠紡絲用的穩(wěn)定的粘度，要求延長熟化時間，這是經(jīng)濟和技術(shù)方面所不希望的。同時，如果粘度至少為3500泊，就意口據(jù)對于聚合物而言粘度太高，后續(xù)工序中的粘度控制將會很困難，從而仍很難進行穩(wěn)定的紡絲。另外，在高粘度斜牛下，各種用于反應(yīng)所加入的添加齊他不會均勻分散，產(chǎn)頓劃艮低的產(chǎn)品。本發(fā)明的添加劑組，在后面詳細描述。為有助于常規(guī)彈性纖維保持持久性和白色，并具有改進的抗變色性(防止變黃)和可染性，以及防止機械性能的損傷，將增白齊IJ、廢氣穩(wěn)定劑、抗氧化劑、粘度和解鏈(unwinding)性能增強劑、可染性增強劑和紡絲穩(wěn)定劑混合在一起，并將這種混合物加入到二次聚合物聚氨酯脲中。本發(fā)明中，相對于彈性纖維的總重量如下添加各種添加劑，添加50~200ppm的二亞乙基二胺作為紡絲穩(wěn)定劑，添加0.1~5.0wty。的二氧化鈦，添加0.1~5.0wt。/。的l，U，，l，-四甲基-4,4，(亞甲基-二-對-亞苯基)二氨基脲[HN-150]作為廢氣穩(wěn)定劑，添加0.1~3.0wtYo的2-[4,6畫二(2,4-二甲苯基>1,3,5-三參2-蜀-5-(辛氧基)酚[CYASORBUV-1164D(Cynamid，USA)]作為光穩(wěn)定劑，添加0.卜5.0wt%的1,3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲勢l,3,5-三魯2,4,6-lH3Ii5H)"三酮(trion)CYANOX1790(R)(Cynami4USA)作為抗氧化劑，添加0.1~3.0wf/。的硬脂MI美來改進粘著和解鏈性能，添加0.13.0wto/。的聚(N,N-二乙基-2-氨基乙醇甲基丙烯酸酯作為可染性增強劑。在此，為了改進彈性纖維的耐熱性，防止無機添加劑凝聚弓胞的沉淀，并同時在聚合物和添加齊啲均勻混合中起一定的作用，二亞乙基3安不是作為增鏈劑加入，而是作為會巨在高溫紡絲時形成交聯(lián)的添加劑加入。最終聚激和添加齊,的均勻混合是非常重要的，在此為了最終聚合物和添加劑間的均勻混合，使用圓筒管狀的靜態(tài)混合器。制備的聚氨酯脲溶液(紡絲原液)的固含量為37%,粘度為3500~5000泊(4(TC下)，這非常適合于紡絲。將與最終聚合物混合的添加劑漿料的儲存纟鵬也是非常重要的。如果該添加劑的儲存鵬高于6CTC，漿料粘度的增加將會微由降低每種添加劑成分的微布朗運動觸發(fā)的因素戶M成的沉淀速率降低，導(dǎo)致添加劑漿料的凝聚，而且隨著添加劑漿料質(zhì)量的斷氏，沉淀速度加速。另外，在高溫下，添加劑濾器的P腺周期也會變短，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降。如果添加劑漿料的儲存驗低于4(TC，則添加劑漿料的相對粘度將隨著添加劑濾器差壓的增加而增加，使工藝過程不穩(wěn)定。另外，每種添加劑成分的微布朗運動在低溫下減弱，表明凝聚將會加速，導(dǎo)致添加劑質(zhì)量降低，并且濾器的卩腺周期變短。因而，添加劑漿料的存儲溫度tt^在4(K5(TC的范圍內(nèi)。本發(fā)明的制備方法在下文中用tM實施方式詳細地描述，并分別給出了具體成分及含量的附加解釋說明。在描述本發(fā)明的實施方式之前，在本文中解釋各種性能的ifj介方法。1)聚合物粘度的測量艦{頓布氏粘度計測量40。C時由鏈增長至鏈終止的聚激的粘度，粘度艦單位泊表示。2)聚合物中凝膠粒子的測量將聚合物溶鵬in/。LiClDMAc電解質(zhì)中，濃度為0.5%，聚合物中繊粒子的數(shù)Ml庫樂爾t鑣粒計數(shù)器(貝克曼)計算得到。3)聚合物混合效率的測量從二級聚合反應(yīng)器的出口取出聚合物。為了測量紡絲原液和聚合物末端的胺含量，將各聚合物均溶解在N，N-二甲基乙酉劃安溶液中，之后用0.1NHC1滴定。將聚合物制成薄膜，然后千燥。將聚合物再次溶角被N,N-二甲基乙酉劃安溶液中，之后用0.1NHC1滴定。測量聚合物中末端胺的含量。反應(yīng)器的混合效率通過聚合物中的末端胺含量與紡絲原液中的胺含量的比率計算得到。4)特性粘數(shù)的測定為了測定聚合物的特性粘數(shù)，將0.5g聚，溶角裕100mlN,N-二甲基乙,溶液中，艦烏氏粘度計測量溶液的粘度。5)斷裂鵬、斷劍申長率斷裂強度(g/d)和斷裂伸長率(％)用通用拉力測試機(UTMInstrong)在20。C時、65。/。RH下測量。(樣品長度5cm，拉伸iiEg:50cm/min)6)彈性回復(fù)率以10cm為間隔在樣品上作fei己，之后把樣品拉長300%。樣品在伸長的狀態(tài)下保持24小時，然后從伸長狀態(tài)回復(fù)?；貜?fù)10併中后，測量回復(fù)后的長度。ER(%)=[(Ls-La)/(Ls-Lo)]X謂(其中，Lo指樣品iH己間的距離，Ls指樣品伸長300。/。時的長度，La指樣品從伸長狀態(tài)回復(fù)后的長度。)7)濕熱彈性回復(fù)率以10cm為間隔在樣品上作fei己。拉長100%后，將樣品用水蒸氣在130°C下處理60^H中，然后讓其從伸長狀態(tài)回復(fù)。領(lǐng)懂回復(fù)后的長度，并表示成與未處理樣品的長度的比值。彈性回復(fù)率越高，則耐熱,高，但熱可定形性較低。濕熱彈性回復(fù)率氣(Ls-Lt)/Lo]X100(其中，Lo指樣品*斜己間的距離，Ls指樣品伸長100%時的長度，Lt指樣品從伸長狀態(tài)回復(fù)后的長度。)8)^F^躬M保留率樣品拉長100%，然后在18(TC下用熱風(fēng)處理1辦中。用通用拉力測試機測量強度，干熱處理后的強度和未處理樣品的強度的比值被視為強度保留率。強度保留率越高，耐熱',高。本發(fā)明實際的和目前的實施方式在下面的實施例及比較例中說明。然而，應(yīng)該認識到，考慮至跶些公開的技術(shù)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)進行改變和改進。實施例1在252.780g聚四亞甲基醚二醇(PTMEQMW:1815)中加入1150ppm正丁醇(正丁醇，MW:74.12)和10ppm磷酸，之后混合。Mitl泵將57.063g二苯基甲烷-4，4'-二異氰酸酉鏈續(xù)加入到45。C的靜態(tài)混合器中，將其^A85^90'C的圓筒管狀的聚合反應(yīng)管中，接下來反應(yīng)130^H中，將未反應(yīng)的末端二異氰酸酯調(diào)節(jié)至2.33士0.0211101%，使f射刀級聚合物粘度達到700泊。將初級聚合驗40。C下冷卻，，轉(zhuǎn)賣20小時。在將初級聚合物加入到二級反應(yīng)器之前，還將456.663gN,N-二甲基乙酉劃安用20秒謹續(xù)^A在約2500rpm下居l愿攪拌的驗切混合器中。初級聚，完全溶解并在15"C下7賴卩下來，使聚氨酉舒，物混合物具有40%的固體含量。將混合物連同增鏈劑溶液(4.00g乙二膨1.23g1,2-二氨基丙烷=摩爾比80/20)和鏈終止劑溶液(0.64g二乙胺)^A二級聚合反應(yīng)器，然后在約200rpm下攪拌4^H中，引發(fā)二次聚合。結(jié)果，在65~70'C下得到聚氨酯脲化合物。為了計算二級聚合反應(yīng)器的混合效率，回收二級聚合反應(yīng)器出口處的聚合物，并測量紡絲原液和聚合物中殘留的前胺(preamine)和末端胺。聚合反應(yīng)器的攪拌速度、胺含量和反應(yīng)徵鵬均加以調(diào)節(jié)，以得到至少80%的混合效率。二乙胺的量確定為增鏈劑溶液的1/20(胺當(dāng)量比)。相對于殘留在預(yù)聚合物中的異氰酸酯基團，胺含量確定為2moP/。。在此，沒有加鏈終止劑，則終止時間點為未反應(yīng)胺的，降至1~5moin/。的時候。聚氨酯脲二級聚合物通過增鏈劑和鏈終止劑的加入而聚合，該聚合物的固體含量為37%，40。C下的表觀粘度為2500泊。該聚合物以0.5g的濃度溶解在100mlN,N-二甲基乙翻安溶液中的特性粘數(shù)為1.0。對常規(guī)彈性纖維(spandex)來說，為了在洗滌或^柳時不損失耐用性和白色，并提高抗變色(防止變黃)及可染性，f射戶其性能不受損傷，向上述聚合溶液中添加0.12wf/o二氧化鈦、0.60wt%1，1，1，,1，-四甲基-4，4，(亞甲基-二-對-亞苯基)二MS脲廢氣穩(wěn)定劑[HN-150]、0.1~3.0wt%2-[4,6-二(2,4畫二甲苯基H,3,5隱三膝2-基]-5-(辛氧基)酚光穩(wěn)定劑[CYASORB⑧UV-1164D(Cynamid，USA:0、1.44wt%1,3,5隱三(4-叔丁基-3畫羥基-2，6-二甲萄-1，3，5畫三舉2,4，6(1Ji3H^H)-三酮(trion)CYANOX1790(R)(Cynami4USA)、用于提高粘度和解鏈性能的0.50wt。/o硬脂^f美(NipponOil&Fat,Japan)、0.6wt。/o聚(N,N-二乙基-2-氨基乙醇甲基丙烯酸酯)可染性增強劑和100ppm二亞乙基三胺，Jl^^有比率都是相對于紡制的彈性纖維的總重量而言的。在此，為了改進彈性纖維的耐熱性，并防止無機添加劑的凝聚產(chǎn)生沉淀，同時使聚合物和添加劑混合均勻，二亞乙基二胺不是作為增鏈劑加入，而是作為能在高溫紡絲時形成交聯(lián)的添加劑而加入。這時，最終聚合物和添加劑的均勻混合是非常重要的。為了使最終聚合物和添加劑混合均勻，f頓了圓筒管微態(tài)混合器。戶満l恪聚氨酯脲產(chǎn)品的固體含量為37%，粘度為4250泊(40°C)，該粘度是紡絲的合適粘度。將與最終聚合物混合的添加劑漿料保持在45'C下。4柳齒輪泵將戶賴啲紡絲用聚合物溶液在245255。C下緩漫^M紡絲管，被bl程中蒸發(fā)掉歸U。這樣，由J^干法紡絲法制得聚氨酯脲彈性纖維，紡絲速度為900m/min，產(chǎn)品的物理性會濕示在表2中。實施例2用如實施例1描述的同樣方法制備彈性纖維，不同之處在于加入了相對于聚四亞甲基醚二醇總重量1500ppm的正丁醇。比較例1用如實施例1描述的同樣方法制備彈性纖維，不同之處在于以與初級聚合物^^異氰酸酯對目同的當(dāng)量比(胺當(dāng)量I;lV二異氰酸酯當(dāng)量比-l.OO)添加增鏈劑溶液(3.92￡乙二膨1.2(^1》二氨基丙烷=摩爾比80/20)和鏈終止劑溶液(0.627g二乙胺)。比較例2用如比較例1描述的同樣方法制備彈性纖維，不同之處在于M在^A二級聚合反應(yīng)器之前增加預(yù)聚物溶液中N,N-二甲基乙醐安的量，將固體含量降低2%，從37°/。降至35%，以陶氐粘度。比較例3向240.63g聚四亞甲基醚二醇(FIMEQMW:1815)中加入900ppm正丁醇(正丁醇，MW:7412)和10ppm磷酸，之后混合。^f頓itS泵將57.04g二苯基甲烷-4，4，-二異氰酸酉鏈續(xù)加入到45。C的靜態(tài)混合器中，將其feA75^90。C的圓筒管狀聚合反應(yīng)管中，接下來反應(yīng)120倂中，將未反應(yīng)的末端二異氰酸酯調(diào)節(jié)至2.65±0.02mol%。用如比較例1描述的同樣方法制，性鄉(xiāng)B隹，不同之處在于增鏈劑溶液(4.29g乙二膨U2gl，2-二,丙烷)和鏈終止劑溶液(0.67g二乙胺)與初級聚合物的^^異氰酸酯反應(yīng)，且固體含量為35%。[表l]止J醉的量(艦逸％)胺的量(％)莉^NCO(%)固體含量(％)W立預(yù)量添力喊力晚J鸝鵬'(40'C，泊)添力働鵬辦娘(4Q。C，泊)24小時48小時鄉(xiāng)列l(wèi)0.1151022.3337900280034504250鄉(xiāng)例20.1501022.333780O900242028303550跟他0.1151002.333710OM250480056507250t嫩列20.1151002.3335100CM2004000徹4830t,j30.0901002.653512OM400380041604660<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>承織物條紋級別(視鵬則，條紋級另,)△(無條紋)、B±(l-2個細條紋)、g(3-5個細條紋)、g￡(5-10個細條紋)、￡±(10-20個細條紋)、e(1-5個帶微且條紋)、S(至少5個帶狀粗條紋)。如前面戶;fi辨畢的，根據(jù)本發(fā)明的方法，通過在初級聚合反應(yīng)過程中的均勻混合，副反應(yīng)和凝膠化得到抑制，因此，紡帝啲彈性纖維具有優(yōu)異的均勻性、可紡性、彈性回復(fù)率、濕熱彈性回復(fù)率和強度保留率，這導(dǎo)致彈性纖維具有良好盼性能，該性能包括保持織物的條紋式樣，并保持編織和染色后的精駄處(elegance)。工鵬用本發(fā)明掛共了一種聚氨酯脲彈性纖維，該纖維具有優(yōu)異的織遺性能，例如優(yōu)異的均勻性和可紡性，并且即使在染色工藝后也具有優(yōu)異的彈性回復(fù)率和強度保留率。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，可以很容易地以J^描^^披露的M^和具體實施方式為基礎(chǔ)而進行改變，或者設(shè)計用于實現(xiàn)本發(fā)明相同目的的其它實施方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將認識到，這種等效的具體實施方式不背離如所附權(quán)利要求戶腿的本發(fā)明的精神和范llc權(quán)利要求1.一種聚氨酯脲彈性纖維的制備方法，其包括以下步驟A)通過在靜電混合器中混合1-官能團單醇、有機酸、聚四亞甲基醚二醇和二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯，并在圓筒管狀反應(yīng)器中使混合物連續(xù)反應(yīng)，制備初級聚合物；以及B)通過向所述初級聚合物中加入包括乙二胺/1，2-二氨基丙烷/二乙胺的胺混合物，并在攪拌反應(yīng)器中以高剪切應(yīng)力攪拌混合物，制備二級聚合物。2.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯脲彈性纖維的制備方法，其中，在戶脫步驟B中，戶脫初級聚^tl溶角被N,N-二甲基乙醐安中，制得預(yù)聚合物混^tJ，所述預(yù)聚合物混合物和包括乙二膨l,2-二氨基丙燉二乙胺的胺混合物在所需速度下攪拌，戶;MIit設(shè)定成產(chǎn)^M少80%的混合效率，制得^M粘度為2000~3500泊(固體含量37%，40°C)二級聚合物溶液，向所述二級聚合物溶液中加入添加劑組合物，制備粘度為350(^5000泊(40°C，固體含量37%)的紡絲原液，將戶腿紡絲原液紡絲，制備彈性纖維。3.如權(quán)利要求1戶腿的聚氨酯鵬單性纖維的制備方法，其中戶腿步驟A)的所述1-官能團單醇是正丁醇，朋述有機酸是磷酸。4.如權(quán)利要求3所述的聚氨酯脲彈性纖維的制備方法，其中所述正丁醇，即1-官能團單醇，以相對于聚四亞甲基醚二醇驢50(K2000ppm的濃度{頓，所述磷酸，即有機酸，以相對于聚四亞甲基醚二醇重量520ppm的濃度使用。5.如權(quán)利要求i所述的聚氨酯脲彈性纖維的制備方法，其中確定戶;M胺混合物的含量以更多地投料，其量使得胺對目對于戶;M初級聚合物中異氰酸酯基的當(dāng)量比取值為2一mol%。6.如權(quán)利要求5所述的聚氨酯脲彈性纖維的制備方法，其中所過安混，包括比值為70-90:30-10mol。/。的乙二胺和l，2-二氨基丙烷增鏈劑、以及其量與戶;M增鏈劑胺當(dāng)量的比值為1/15-1/30的二乙胺終止劑。7.如權(quán)利要求2所述的聚氨酯脲彈性纖維的制備方法，其中戶，添加劑組合物包括相對于紡絲原液組，的總重量為0.054.5wf/o的:ift化鈦、0.2~3.5wt。/。的l，l，l，，r-四甲基-4，4，(亞甲基-二-對-亞苯基)二氨基脲、0.12wt。/。的硬月旨,、0.21.0wt"/o的聚(N,N-二乙基-2-月鍾乙醇甲基丙烯酸酯)、0.1~3.0wt"/o的2-[4，6-二(2,4-二甲苯基>1，3，5-三腠2-基]-5-(辛氧基)酚、0.5~3.5w^/。的1,3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲萄-1，3,5-三腠2,4,6(lH^3H，5H)-三酮和50^200ppm的二亞乙基HI安。8.如權(quán)利要求2所述的聚氨酯脲彈性纖維的制備方法，其中所述紡絲在紡絲帽皿降至240-255。C時進行，紡絲速度為700-1200m/min。9.如權(quán)利要求2戶艦的聚氨酯脲彈性纖維的制備方法，其中將戶腿初級聚合物冷卻至30-50。C，并與N,N-二甲基乙酉劃安一起^A高剪切混合器中并溶解，以制備戶;M預(yù)聚物混合物。10.如權(quán)利要求2所述的聚氨酯脲彈性纖維的制備方法，其中所述預(yù)聚物混合物與所述包括乙二膨1,2-二氨基丙像二乙胺的胺混，一起攪拌，之后從戶/M二級聚合反應(yīng)器的出口取出聚合物，測量端基胺和前J3安的含量，并在這時調(diào)節(jié)所述聚合反應(yīng)器的攪拌速度、胺含量和反應(yīng)器溫度，使混合效率至少為80%。11.如權(quán)利要求1戶腿的聚氨酯脲齊性纖維的制備方法，其中戶艦步驟A)中的所述初級聚合物S^給有至多3moP/。的未反應(yīng)的二異氰酸酯。_12.如權(quán)利要求4所述的聚氨酯脲齊性纖維的制備方法，其中所述靜態(tài)混合器的纟鵬為40-50°C，連續(xù)聚合反應(yīng)管中的聚合鵬為70-95°C，產(chǎn)生的聚氨酯脲彈性纖維具有500-700泊的粘度，并且^^f^有至多3moin/。的未反應(yīng)的二異氰酸酯。13.通i^又利要求1-12中任意一項戶脫的方法制備的聚氨酯鵬性纖維。全文摘要本發(fā)明涉及一種聚氨酯脲彈性纖維的制備方法，其中在預(yù)聚物反應(yīng)中通過添加1-官能團單醇和有機酸來控制副反應(yīng)和反應(yīng)速度，以提供在合成纖維如聚酯或尼龍的織造和加工過程中表現(xiàn)出優(yōu)異均勻性的彈性纖維，為了提供均勻的初級聚合物，采用具有優(yōu)異攪拌效率的靜態(tài)混合器和管式反應(yīng)器，用于得到恒定的均勻反應(yīng)，使用高剪切混合器將級混合物溶解在溶劑中，加入增鏈劑和鏈終止劑，通過調(diào)節(jié)使二級聚合物具有至少1.0的特性粘數(shù)。本發(fā)明中，使用攪拌效率為至少80％的用于二級聚合反應(yīng)的高剪切混合器和圓筒管狀靜態(tài)混合器，以抑制副反應(yīng)和凝膠化，從而使二級聚合物呈現(xiàn)出穩(wěn)定的紡絲性能。采用本發(fā)明的聚合物制備的聚氨酯脲彈性纖維具有優(yōu)異的均勻性和可紡性，并為與合成纖維如聚酯和尼龍交織提供了優(yōu)異的制造性能和交織的優(yōu)異的織造性能。文檔編號C08G18/83GK101126181SQ200710142190公開日2008年2月20日申請日期2007年7月10日優(yōu)先權(quán)日2006年7月11日發(fā)明者崔玉鉉,辛益基,鄭仁洛申請人:泰光產(chǎn)業(yè)株式會社