一種制備低溫定型聚氨酯彈性纖維的方法技術

本發明專利技術涉及一種制備低溫定型聚氨酯彈性纖維的方法，該方法采用聚醚二元醇PTMG、聚酯二元醇PE、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、四甲基苯二甲基二異氰酸酯m-TMXDI進行縮聚反應，得到氨基甲酸酯預聚物；并以DMAC或DMF作為溶劑，對預聚物進行充分溶解；然后，使用擴鏈劑、鏈終止劑溶液對預聚物進行擴鏈和鏈終止反應，得到聚氨酯脲溶液；最后，在聚氨酯脲溶液中添加各種功能助劑，并借助干法紡絲系統制備得到具有低溫定型性能的聚氨酯彈性纖維。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是，屬于聚氨酯彈性纖維材料制造的

技術介紹
聚氨酯彈性纖維，俗稱氨綸，具有類似橡膠的高彈性、高伸長率等特性，可以用來與非彈性織物纖維混紡得到胚布，在經過高溫定型、染色，既可以得到色彩多樣的彈力布，可以大大改善織物穿著的舒適性，因此被廣泛地應用于連褲襪、游泳衣、緊身內衣、襯衣、襯褲以及針織外衣等面料中。然而，隨著人們消費理念的提升，氨綸逐漸被人用在了羊毛衫等動物毛線類織物之中，以克服這類織物的在反復穿著、洗滌過程容易發生形變松弛等弊端。通常地，在 170 195°C溫度條件下才會使氨綸達到較好的定型效果，然而，動物毛線在這么高的溫度條件下則會發生組織熟化，纖維結構被破壞，甚至斷裂等問題，從而制約了氨綸在動物毛線織物領域的應用前景。
技術實現思路
技術問題為了克服上述限制，本專利技術提供了一種低溫定型聚氨酯彈性纖維的制備方法，該方法通過采用PTMG、PE、MDI、m-TMXDI制得預聚物；然后，通過使用擴鏈劑、鏈終止劑溶對預聚物進行擴鏈反應與鏈終止反應，制備得到聚氨酯脲溶液；隨后加入各種功能輔料，借助干法紡絲系統得到聚氨酯彈性纖維。通過該方法制備的聚氨酯彈性纖維可以在130 170°C定型溫度下，得到很好地定型效果，因此可以擴寬氨綸的應用范圍，而且可以節約胚布在定型工序中消耗的能耗。技術方案本專利技術的制備低溫定型聚氨酯彈性纖維的方法包括如下步驟步驟①在70°C攪拌條件下預聚反應，將聚醚二元醇(PTMG)、聚酯二元醇(PE)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、四甲基苯二甲基二異氰酸酯(m-TMXDI)進行預聚反應，制備得到以-NCO基封端的氨基甲酸酯預聚物；步驟②采用N，N- 二甲基乙酰胺(DMAC )或N，N- 二甲基甲酰胺(DMF )作為溶劑，將所述預聚物充分粉碎溶解；步驟③在80°C下，采用擴鏈劑溶液、鏈終止劑溶液對預聚物進行擴鏈與鏈終止反應，得到聚氨酯脲溶液；步驟④在聚氨酯脲溶液中添加光穩定劑、抗氧化劑、潤滑劑和消光劑，得到聚氨酯紡絲溶液；步驟⑤借助干法紡絲系統將聚合物紡絲溶液擠壓、拉伸、干燥得到具有低溫定型性能的聚氨酯彈性纖維。所述的步驟①預聚反應過程各物料比例為PE/ (PTMG+PE)為2% 30%摩爾分數，m-TMXDI/(m-TMXDI+MDI)為2% 25%摩爾分數，所述預聚物中異氰酸酯-NCO基團的質量分數為 2. I % 2. 8%wt0所述的擴鏈劑為1，4_ 丁二醇、二乙胺、丙二胺、1，5_戊二胺或乙醇胺中的一種或幾種，溶劑為DMAC或DMF。所述的鏈終止劑為二乙胺或環己胺中的一種或兩種。擴鏈劑濃度為3. 0% 10. 0%wt，鏈終止劑濃度為3. 0% 10. 0%wt。聚氨酯紡絲溶液的濃度為32. 0% 45. 0%wt。聚酯二元醇PE分子量為1000 4000，它由己二酸與1，3_ 丁二醇或是1，4_ 丁二醇共聚得到的產物，或是由己二酸與1，3- 丁二醇、1，4 丁二醇三者共聚得到的產物，亦或是有己二酸與二乙二醇共聚得到的產物。 有益效果通過該方法制備得到的聚氨酯彈性纖維可以在130 170°C定型溫度下，得到很好地定型效果，因此可以擴寬氨綸的應用范圍，而且可以節約胚布在定型工序中消耗的能耗。具體實施例方式本專利技術的一種低溫定型聚氨酯彈性纖維的制備方法包括如下步驟步驟①在70°C攪拌條件下，將聚醚二元醇(PTMG)、聚酯二元醇(PE)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI )、四甲基苯二甲基二異氰酸酯(m-TMXDI)進行預聚反應，制備得到以-NCO基封端的氨基甲酸酯預聚物；步驟②采用N，N- 二甲基乙酰胺(DMAC)或N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)作為溶劑，將預聚物充分粉碎溶解；步驟③在80°C下，采用擴鏈劑溶液、鏈終止劑溶液對預聚物進行擴鏈與鏈終止反應，得到聚氨酯脲溶液；步驟④在聚氨酯脲溶液中添加光穩定劑、抗氧化劑、潤滑劑、消光劑，得到聚氨酯紡絲溶液；步驟⑤借助干法紡絲系統將聚合物紡絲溶液擠壓、拉伸、干燥得到具有低溫定型性能的聚氨酯彈性纖維。所述的步驟①預聚反應過程各物料比例PE/ (PTMG+PE)為2% 30%(摩爾分數);二異氰酸酯組分為m-TMXDI/(m-TMXDI+MDI)為2% 25%(摩爾分數);預聚物中異氰酸(-NC0)基團的質量分數為2. l%wt 2. 8%wt ；所述的擴鏈劑為1，4- 丁二醇、二乙胺、丙二胺、1，5-戊二胺或乙醇胺中的一種或幾種，溶劑為DMAC或DMF ；所述的鏈終止劑為二乙胺、二丙胺、環己胺中的一種或幾種溶劑為DMAC或DMF ；所述的擴鏈劑濃度為3. 0% 10. 0%wt，鏈終止劑濃度為3. 0% 10. 0%wt ；所述的聚氨酯紡絲溶液的溶度為32. 0% 45. 0%wt ；所述的聚酯二元醇(PE)分子量為1000 4000，該聚酯是由己二酸與1，3_ 丁二醇或是1，4-丁二醇共聚得到，或是由己二酸與1，3-丁二醇、1，4 丁二醇三者共聚得到，亦或是有己二酸與二乙二醇共聚得到。實例I步驟①在70°C攪拌條件下，將18 IOg聚醚二元醇、200g聚酯二元醇(分子量2000)、402g 二苯基甲烷二異氰酸酯、39. 2g四甲基苯二甲基二異氰酸酯(m-TMXDI)進行縮聚反應，得到預聚物；步驟②往預聚物中同時加入2764g的N，N- 二甲基乙酰胺(DMAC)溶劑，將預聚物充分粉碎溶解；步驟③在80°C下，往預聚物中同時加入843g擴鏈劑DMAC溶液(濃度為5%wt)、48. 66g鏈終止劑DMAC溶液(濃度為5%wt)，得到分子量合適的高分子聚氨酯脲溶液；其中擴鏈劑溶液包含:乙二胺(34. 17g)、丙二胺(4.96g)、l，4-丁二醇(3.02g)、DMAC (800. 85g)；鏈終止劑溶液包含二乙胺(2. 43g)、DMAC (46. 23g)。步驟④在聚氨酯脲溶液中添加若干光穩定劑、抗氧化劑、潤滑劑、消光劑，得到聚氨酯紡絲溶液；步驟⑤借助干法紡絲系統將聚合物紡絲溶液擠壓、拉伸、干燥得到具有低溫定型性能的聚氨酯彈性纖維。 實例2步驟①在70°C攪拌條件下，將18 IOg聚醚二元醇、600g聚酯二元醇(分子量3000)、440g 二苯基甲烷二異氰酸酯、85. 89g四甲基苯二甲基二異氰酸酯(m-TMXDI)進行縮聚反應，得到預聚物；步驟②往預聚物中同時加入3310g的N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)溶劑，將預聚物充分粉碎溶解；步驟③在80°C下，往預聚物中同時加入1930g擴鏈劑DMAC溶液(濃度為6%wt)、80g鏈終止劑DMAC溶液(濃度為6%wt)，得到分子量合適的高分子聚氨酯脲溶液；其中擴鏈劑溶液包含乙二胺(82g)、丙二胺(19. 2g)、1，4- 丁二醇(9g)、DMAC (1726. 47g);鏈終止劑溶液包含二乙胺(5. 6g)、DMAC (87.73g)。步驟④在聚氨酯脲溶液中添加若干光穩定劑、抗氧化劑、潤滑劑、消光劑，得到聚氨酯紡絲溶液；步驟⑤借助干法紡絲系統將聚合物紡絲溶液擠壓、拉伸、干燥得到具有低溫定型性能的聚氨酯彈性纖維。實例3步驟①在70°C攪拌條件下，將18 IOg聚醚二元醇、300g聚酯二元醇(分子量1000)、400g 二苯基甲烷二異氰酸酯、95. 6g四甲基苯二甲基二異氰酸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備低溫定型聚氨酯彈性纖維的方法，其特征在于該制備方法包括如下步驟：步驟①在70℃攪拌條件下預聚反應，將聚醚二元醇（PTMG）、聚酯二元醇（PE）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、四甲基苯二甲基二異氰酸酯（m？TMXDI）進行預聚反應，制備得到以？NCO基封端的氨基甲酸酯預聚物；步驟②采用N,N？二甲基乙酰胺（DMAC）或N,N？二甲基甲酰胺（DMF）作為溶劑，將所述預聚物充分粉碎溶解；步驟③在80℃下，采用擴鏈劑溶液、鏈終止劑溶液對預聚物進行擴鏈與鏈終止反應，得到聚氨酯脲溶液；步驟④在聚氨酯脲溶液中添加光穩定劑、抗氧化劑、潤滑劑和消光劑，得到聚氨酯紡絲溶液；步驟⑤借助干法紡絲系統將聚合物紡絲溶液擠壓、拉伸、干燥得到具有低溫定型性能的聚氨酯彈性纖維。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：溫作楊，毛植森，劉剛，席青，費長書，
申請(專利權)人：浙江華峰氨綸股份有限公司，
類型：發明
國別省市：