一种耐高温纤维用的聚氨酯切片的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种新型耐高温纤维用的聚氨醋切片的制备方法。
【背景技术】
[0002] 氨绝作为一种高弹性纤维材料，在纺织行业具有广泛的用途，目前，氨绝主要采用 干法纺丝（干纺）和烙融纺丝（烙纺）两种工艺生产，烙纺氨绝设备投资少、投产周期短、 生产流程简单、产量高、成本低、尤其是无污染等优势受到人们的普遍关注，在国际上被称 为绿色氨绝。
[0003] 由于烙纺氨绝加工温度高，与干纺氨绝相比，回弹性与耐热性均差一些，为了提高 烙纺氨绝的性能需要对其上游产品一-聚氨醋切片进行改性，W提高最终产品性能，中国 专利申请CN01115739在氨绝切片中加入纳米粉体共混后，用于纺丝，能够提高烙纺氨绝的 热性能和力学性能；中国专利申请CN200410065487采用在聚醋切片中混入交联剂、热稳定 剂等助剂的方法来提高烙纺氨绝的性能；但聚氨醋切片和助剂等共混均一度难于控制，烙 纺氨绝品质控制较难。
【发明内容】
[0004] 本发明目的是提供一种在力学性能、耐热性能方面接近干纺氨绝的聚氨醋耐高温 纤维用的切片。
[0005] 具体技术方案如下：
[0006] 一种耐高温纤维用的聚氨醋切片的制备方法，其是将聚合物多元醇、脂肪族二醇、 异氯酸醋和无机纳米填料按照1 ; (0.5~2) : (1.4~3)的摩尔比加入长径比为45~85的 反应型双螺杆挤出机中，制得耐高温纤维用的聚氨醋切片，优选地，原料中还包括占原料总 重量1~2%的无机纳米填料。
[0007] 作为优选方案，所述聚合物多元醇为聚離多元醇和聚碳酸醋多元醇的混合物，所 述聚離多元醇的质量分数为25~30%，所述聚碳酸醋多元醇的质量分数为70~75%。 [000引作为优选方案，所述聚離多元醇的分子量为1000-3000,所述聚碳酸醋多元醇的分 子量取自500-5000。
[0009] 作为优选方案，所述聚碳酸醋多元醇制备方法如下：
[0010] a)将摩尔比为（10~25) ; (25~40) ; (55~75)的芳香族二酸、脂肪族二酸和1， 4-了二醇加入制浆蓋中，在氮气保护下，于20~60°C的温度下打浆，直至混合均匀；
[0011] b)将步骤a)得到的产物压入醋化蓋，在常压氮气保护下，于100~270°C揽拌反 应1~4小时，并将生产的水冷凝排出，得到澄清透明液体；
[001引C)将步骤b)得到的澄清透明液体用氮气压入缩聚蓋，在lOOPa~40kPa的真空度 下，于200°C~250°C反应0.化~12h，放料，得到聚醋多元醇。
[0013] 作为优选方案，所述芳香族二酸包括邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸和蒙二 酸的一种或几种。
[0014] 作为优选方案，所述脂肪族二酸包括己二酸、丙二酸、了二酸、己二酸、癸二酸的一 种或几种。
[0015] 作为优选方案，所述的聚碳酸醋多元醇取自1，6己二醇聚碳酸醋二醇、1,4-二哲 甲基环己烧聚碳酸醋二醇、1，4-了二醇聚碳酸醋二醇、1，5-戊二醇聚碳酸醋二醇中的一种 或多种。
[0016] 作为优选方案，所述脂肪族二醇为1,4-了二醇、1,4-环己烧二甲醇中的一种或两 种。
[0017] 作为优选方案，所述异氯酸醋为4, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋、甲苯二异氯酸、六 次甲基二异氯酸醋、异氣尔酬二异氯酸醋和（4, 4' -二环己甲烧）二异氯酸醋的一种或几 种。
[001引作为优选方案，所述无机纳米填料为、纳米氨氧化儀、纳米碳酸巧、气相法制备的 纳米二氧化娃中的至少一种。
[0019] 本发明的优点是制备的切片产品重均分子量>SOOkDa，分子量分布《1. 9,与市 面上其他烙纺氨绝比较弹性回复率较高，性能接近干纺氨绝，如表1所示。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅局限于实施 例。
[0021] 实施例1
[002引在氮气保护下，将对苯二甲酸；己二酸；1，4-了二醇按摩尔比10 ;40 ;70的比例在 50°C条件下揽拌至均匀；用氮气将混合液压致醋化蓋，迅速升温至100°C开始反应，在化内 将温度升至235°C，并排出生成水分，得澄清液体；将此液体压入缩聚蓋，保持温度230°C， 迅速减压至30kPa，保持温度不变，将压力在比内逐步降低到lOOPa，反应结束，得聚醋多元 醇，分子量分子量3000化。
[0023] 用计量累按摩尔比1.03 ;0. 97 ;2的比例将聚碳酸醋多元醇、1,4-了二醇、六次甲 基二异氯酸醋、纳米二氧化娃，纳米二氧化娃为气相法制备的，其添加量为原料总重量的 1 %，打入长径比为65的反应双螺杆中，反应温度120~190°C，水下造粒，干燥、包装后的产 品。重均分子量650kDa，分子量分布；1. 7。
[0024] 利用本实施例中的切片在纺丝机中纺出15D的纤维。
[0025] 实施例2
[0026] 在氮气保护下，将邻苯二甲酸；了二酸；1,4-了二醇按摩尔比15 ;35 ;60的比例在 60°C条件下揽拌至均匀；用氮气将混合液压致醋化蓋，迅速升温至100°C开始反应，在化内 将温度升至260°C，并排出生成水分，得澄清液体；将此液体压入缩聚蓋，保持温度245°C， 迅速减压至30kPa，保持温度不变，将压力在Ih内逐步降低到lOOPa，反应结束，得聚醋多元 醇，分子量分子量4000化。
[0027] 用计量累按摩尔比1.03 ;0. 97 ;2的比例将聚碳酸醋多元醇、1,4-环己烧二甲醇、 4, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋、纳米氨氧化儀打入长径比为75的反应双螺杆中，反应温度 120~190°C，水下造粒，干燥、包装后的产品。重均分子量500kDa，分子量分布；1. 9。
[002引利用本实施例中的切片在纺丝机中纺出20D的纤维。
[0029] 实施例3
[0030] 在氮气保护下，将对苯二甲酸；戊二酸；1，4-了二醇按摩尔比55 ;55 ;75的比例在 60°C条件下揽拌至均匀；用氮气将混合液压致醋化蓋，迅速升温至100°C开始反应，在化内 将温度升至240°C，并排出生成水分，得澄清液体；将此液体压入缩聚蓋，保持温度235°C， 迅速减压至30kPa，保持温度不变，将压力在比内逐步降低到lOOPa，反应结束，得聚醋多元 醇，分子量分子量2000化。
[0031] 用计量累按摩尔比1.03 ;0. 97 ;2的比例将聚碳酸醋多元醇、1,4-环己烧二甲醇与 1，4- 了二醇混合物、4, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋、纳米碳酸巧打入长径比为85的反应双 螺杆中，反应温度120~190°C，水下造粒，干燥、包装后的产品。重均分子量520kDa，分子 量分布；1.9。
[0032] 利用本实施例中的切片在纺丝机中纺出40D的纤维。
[0033] 实施例1~3所纺出的纤维的性能指标如表1所示。
[0034]
[0035]表1
[0036] 最后应说明的是；W上实施例仅用W说明本发明而并非限制本发明所描述的技术 方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本 领域的普通技术人员应当理解，仍然可W对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本 发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
【主权项】
1. 一种耐高温纤维用的聚氨酯切片的制备方法，其特征在于，是将聚合物多元醇、月旨 肪族二醇、异氰酸酯和无机纳米填料按照1 : (〇. 5~2) : (1. 4~3)的摩尔比加入长径比为 45~85的反应型双螺杆挤出机中，制得耐高温纤维用的聚氨酯切片。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚合物多元醇为聚醚多元醇和 聚碳酸酯多元醇的混合物，所述聚醚多元醇的质量分数为25~30%，所述聚碳酸酯多元醇 的质量分数为70~75%。3. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述聚醚多元醇的分子量为 1000-3000,所述聚碳酸酯多元醇的分子量取自500-5000。4. 根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：所述聚碳酸酯多元醇制备方法 如下： a) 将摩尔比为（10~25) : (25~40) : (55~75)的芳香族二酸、脂肪族二酸和1，4-丁 二醇加入制浆釜中，在氮气保护下，于20~60°C的温度下打浆，直至混合均匀； b) 将步骤a)得到的产物压入酯化釜，在常压氮气保护下，于100~270°C搅拌反应1~ 4小时，并将生产的水冷凝排出，得到澄清透明液体； c) 将步骤b)得到的澄清透明液体用氮气压入缩聚爸，在IOOPa~40kPa的真空度下， 于200°C~250°C反应0. 5h~12h，放料，得到聚酯多元醇。5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述芳香族二酸包括邻苯二甲酸、对 苯二甲酸、间苯二甲酸和萘二酸的一种或几种。6. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述脂肪族二酸包括乙二酸、丙二 酸、丁二酸、己二酸、癸二酸的一种或几种。7. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的聚碳酸酯多元醇取自1，6 己二醇聚碳酸酯二醇、1，4-二羟甲基环己烷聚碳酸酯二醇、1，4-丁二醇聚碳酸酯二醇、 1，5-戊二醇聚碳酸酯二醇中的一种或多种。8. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述脂肪族二醇为1，4- 丁二醇、 1，4_环己烷二甲醇中的一种或两种。9. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述异氰酸酯为4, 4' -二苯基甲烷 二异氰酸酯、甲苯二异氰酸、六次甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和（4, 4' -二环己 甲烷）二异氰酸酯的一种或几种。10. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：原料中还包括占原料总总量1~ 2%的无机纳米填料，所述无机纳米填料为纳米氢氧化镁、纳米碳酸钙、气相法制备的纳米 二氧化硅中的至少一种。
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温纤维用的聚氨酯切片的制备方法，此方法由一种新合成的脂肪族/芳香族混合型聚酯多元醇与聚醚多元醇的混合物、脂肪族二醇、二异氰酸酯在双螺杆挤出机中反应制得，产品具有分子量高、分子量分布窄的特点，利用本方法制备的切片生产的熔纺氨纶性能接近或超越干纺法生产的氨纶。
【IPC分类】C08G18/44, D01F1/10, C08K3/36, C08G18/73, C08G63/183, C08L75/06, C08G63/181, C08K3/22, D01F6/94, C08G18/66, C08K3/26
【公开号】CN104987699
【申请号】CN201510407574
【发明人】张春华
【申请人】南通华盛高聚物科技股份有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月13日