热定型性得以改进的聚氨酯弹性纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种热定型性得W改进的聚氨醋 弹性纤维及其制备方法。本发明制备的聚氨醋弹性纤维在低温的情况下也具有优异的热定 型性，与热敏性纤维交/编织的织物在低温的情况下也能进行热定型并且不会发生热降解 及卷边现象。
【背景技术】
[0002] 将低聚物多元醇与过量的二异氯酸醋进行第一次聚合反应W制备得到预聚物。然 后，将预聚物溶解于适当的有机溶剂中，再向所得溶液中加入二胺类扩链剂W及一元醇、单 胺之类的终止剂，从而得到聚氨醋脈纺丝液。随后，通过对聚氨醋脈纺丝溶液进行干纺或湿 纺，得到聚氨醋弹性纤维。而热塑性聚氨醋是在制备聚氨醋聚合物的过程中用二醇代替二 胺作为扩链剂制备得到的。
[0003] 由于聚氨醋纤维具有高弹性的特征，故被广泛的运用于多种领域。一般而言，聚氨 醋弹性纤维在后处理过程中需要高温定型，但高温会导致热敏性纤维巧日尼龙、棉、羊毛等） 发生热降解。为了防止该种现象的发生并改善织物的手感，需要开发一种能够在低温下进 行热定型的聚氨醋弹性纤维
[0004]目前，针对聚氨醋弹性纤维热定型效果的改善已有较多报道。例如，日本专利公报 昭63-53287号，韩国专利第2001-16788号，美国专利第6, 403, 682号都阐释了改善聚氨醋 弹性纤维热定型性的方法，但仍旧由于在超低温状态下的热定型率不足而无法应用于热敏 性纤维等。
【发明内容】
[0005] 技术问题；本发明的目的在于解决目前现有技术的不足，提供一种热定型性得W 改善的聚氨醋弹性纤维及其制备方法。由该方法制备的聚氨醋弹性纤维具有优异的低温定 型性，能广泛的应用于热敏性纤维。
[0006] 技术方案：为实现上述目的，本发明一种热定型性得W改进的聚氨醋弹性纤维及 其制备方法，包括W下几个步骤：
[0007] 1)将多元醇与过量的二异氯酸醋混合W制备得到预聚物，即一次聚合；再将所述 的预聚物溶解于有机溶剂中，随后向其中加入扩链剂，即二次聚合；从而得到聚氨醋脈聚合 物；
[0008] 2)将制备的聚氨醋脈聚合物和热塑性聚氨醋混合制得氨绝纺丝液，然后将该纺丝 液纺丝。
[0009] 所述的二异氯酸醋由2, 4'-二苯基甲焼二异氯酸醋与芳香族二异氯酸醋、脂肪族 二异氯酸醋或脂环族二异氯酸醋中一种或多种的混合物构成，所述的2, 4'-二苯基甲焼二 异氯酸醋占二异氯酸醋的总摩尔量的2~30%。
[0010] 所述的多元醇为聚四亚基離二醇、聚丙二醇、聚碳酸醋二醇中的一种或是它们的 混合物。
[0011] 所述的扩链剂是由己二胺、1,2-丙二胺、1,3-二氨基丙焼、1,4-二氨基下焼、 2, 3-二氨基下焼、1，5-二氨基戊焼、1，6-己二胺、1，4-环己二胺中的一种或是它们的混合 物。
[0012] 所述的热塑性聚氨醋占聚氨醋总重量的3~60%。
[0013] 有益效果；本发明涉及的是具有优异热定型性的聚氨醋弹性纤维及其制备方法， 通过此方法制备的聚氨醋弹性纤维可W在低温的状态下进行热定型并且手感优良，热定型 后的加工产品不会产生卷边的现象。
【具体实施方式】
[0014] 本发明的热定型性得W改进的聚氨醋弹性纤维及其制备方法包括W下几个步骤：
[0015] 1)将多元醇与过量的二异氯酸醋混合W制备得到预聚物，即一次聚合；再将所述 的预聚物溶解于有机溶剂中，随后向其中加入扩链剂，即二次聚合；从而得到聚氨醋脈聚合 物；
[0016] 2)将制备的聚氨醋脈聚合物和热塑性聚氨醋混合制得氨绝纺丝液，然后将该纺丝 液纺丝。
[0017] 所述的二异氯酸醋由2, 4'-二苯基甲焼二异氯酸醋与芳香族二异氯酸醋、脂肪族 二异氯酸醋或脂环族二异氯酸醋中一种或多种的混合物构成，所述的2, 4' -二苯基甲焼二 异氯酸醋占二异氯酸醋的总摩尔量的2~30%。
[0018] 所述的多元醇为聚四亚基離二醇、聚丙二醇、聚碳酸醋二醇中的一种或是它们的 混合物。
[0019] 所述的扩链剂是由己二胺、1，2-丙二胺、1，3-二氨基丙焼、1，4-二氨基下焼、 2, 3-二氨基下焼、1，5-二氨基戊焼、1，6-己二胺、1，4-环己二胺中的一种或是它们的混合 物。
[0020] 所述的热塑性聚氨醋占聚氨醋总重量的3~60%。
[002。 其中：
[0022] 所述2, 4'-二苯基甲焼二异氯酸醋占二异氯酸醋的总摩尔量的2~30%，如果 2, 4'-二苯基甲焼二异氯酸醋的含量不足2%，热定型性的效果就会欠佳，但若超出30%又 会出现氨绝丝丝模量急剧下降的现象。
[0023] 所述的热塑性聚氨醋占聚氨醋总重量的3~60%，如果热塑性聚氨醋添加量小于 3%则其定型性将有所欠佳，若添加量大于60%则会发生模量大量增加及伸长率降低的问 题。
[0024] 在描述本发明的优选实施方式之前，说明各种性能的测试方法。
[00幼 1)热定型性
[0026] 取一定长度氨绝丝（记为L。）在常温条件下拉伸100% (记为Li)，将其在17CTC的 条件下加热Imin，然后将丝置于常温下冷却后测量其长度(记为L2)。干热处理后处于松弛 状态下的丝在l〇(TC的条件下进行30min的湿热处理，然后室温干燥后测量丝的长度(记为 Ls)，根据W下公式计算得出丝的干热定型性及热定型效率（HSE)。
[0027]热定型性（％) = {(L2-L。) / (Li-L。)}X100
[002引服E (%) = {(Lg-L。) / (Li_L。）} X 100
[0029] 2)断裂强度及断裂伸长率
[0030] 用自动拉伸测试仪（Textechno公司）测量出样品初始长度为10cm,拉伸速度为 lOOcm/min下丝的断裂强度及断裂伸长率，同时丝在200%伸长时的模量（200%模量）也可 W测量出。
[00；31] 3)卷边性（Curling)
[0032] 使用规格为直径32英尺，容量28 (gauge), 96个供应装置（feeder)的圆机编织 聚氨醋弹性纤维和尼龙纤维，最终制得圆机织物。此圆机织物所采用的是40D的尼龙丝，W 及用上述方法制得的20D的氨绝丝，其中氨绝丝的含量占总织物的8%W下。
[0033] 圆机面料预定型（Pre-setting) -染色一最终处理（Final-setting)之后，画一 个边长为5cm的正H角形，剪去两边并喷水，然后将其干燥。待干燥后，计算卷曲的面积与 初始面积的比值。
[0034] 卷边性（Curling)%=(卷曲的H角形面积/H角形的初始面积）X100
[0035] 若卷曲的面积比值在10%W内则意味着卷曲性能良好。
[0036] 下面用实例来详细描述本发明其生产过程，但该些实例不得理解为任何意义上对 本发明的限制。
[0037] 实施例1 ;
[0038] 用含量为2摩尔％的2, 4'-二苯基甲焼二异氯酸醋与含量为98摩尔％的4, 4'-二 苯基甲焼二异氯酸醋来制备-NC0/-0H摩尔比为1.61聚氨醋弹性纤维。扩链剂使用上述的 己二胺及1，2-丙二胺，终止剂使用二己胺。扩链剂与终止剂的摩尔比为12. 5:1，己二胺与 1，2-丙二胺的摩尔比为80 ;20。其中，混合胺溶液浓度为7%，溶剂为二甲基己醜胺（DMAC)。
[0039] 基于聚合产物固体含量的计算，加入1.5重量％的亚己基双（氧亚己基） 双-(3-(5-t-下基-4-羟基-m-间甲苯基）-丙酸醋），0. 5重量％的5, 7-二-t-下 基-3-(3,4-二甲基苯）-3H-苯并巧喃-2-丽，1重量％的1，1，rr-四甲基-4,4' -(亚 甲基-二-P-对亚苯基）二氨基脈W及1重量％的聚饥N-二己基-2-胺己基甲基丙帰酸 醋），0. 1重量％的二氧化铁调制成聚氨醋脈聚合物。
[0040] 将配制成的聚氨醋脈聚合物与热塑性聚氨醋混合制备氨绝纺丝液，其中热塑性聚 氨醋占聚氨醋总重量的60%。
[0041] 对该氨绝纺丝溶液进行干法纺丝，900m/min的速度下制得20D的聚氨醋弹性纤 维。对其物性进行评价。
[004引实施例2:
[0043] 制备方法同实施例1，区别在于2, 4' -二苯基甲焼二异氯酸醋和4, 4' -二苯基甲 焼二异氯酸醋的摩尔比为10 :90,W及加入30重量％的热塑性聚氨醋来制备得到氨绝纺丝 液。
[0044] 实施例3:
[0045] 制备方法同实施例1，区别在于2, 4' -二苯基甲焼二异氯酸醋和4, 4' -二苯基甲 焼二异氯酸醋的摩尔比为20:80,W及加入20重量％的热塑性聚氨醋来制备得到氨绝纺丝 液。
[0046] 实施例4:
[0047] 制备方法同实施例1，区别在于2, 4' -二苯基甲焼二异氯酸醋和4, 4' -二苯基甲 焼二异氯酸醋的摩尔比为30:70,W及加入3重量％的热塑性聚氨醋来制备得到聚氨醋纺丝 液。
[004引对比例1 ;
[0049] 制备方法同实施例1，区别在于不添加2, 4' -二苯基甲焼二异氯酸醋和热塑性聚 氨醋来制备得到氨绝纺丝液。
[0050] 对比例2 ;
[0051] 制备方法同实施例1，区别在于2, 4' -二苯基甲焼二异氯酸醋和4, 4' -二苯基甲 焼二异氯酸醋的摩尔比为30:70,不添加热塑性聚氨醋来制备得到聚氨醋纺丝液。
[00閲对比例3 ;
[0053] 制备方法同实施例1，区别在于不添加2, 4' -二苯基甲焼二异氯酸醋来制备得到 聚氨醋纺丝液。
[0054] 通过W上实施例和对比例，得到W下测试数据 [00巧]表1
[0056]
【主权项】
1. 一种热定型性得以改进的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于该方法包括如下 几个步骤： 1) 将多元醇与过量的二异氰酸酯混合以制备得到预聚物，即一次聚合；再将所述的预 聚物溶解于有机溶剂中，随后向其中加入扩链剂，即二次聚合；从而得到聚氨酯脲聚合物； 2) 将制备的聚氨酯脲聚合物和热塑性聚氨酯混合制得氨纶纺丝液，然后将该纺丝液纺 丝。
2. 根据权利要求1所述的热定型得以改进聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所 述的二异氰酸酯由2, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯与芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯 或脂环族二异氰酸酯中一种或多种的混合物构成，所述的2, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯占 二异氰酸酯的总摩尔量的2~30%。
3. 根据权利要求1所述的热定型得以改进聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所 述的多元醇为聚四亚基醚二醇、聚丙二醇、聚碳酸酯二醇中的一种或是它们的混合物。
4. 根据权利要求1所述的热定型得以改进聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所 述的扩链剂是由乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-二氨基丙烷、1，4-二氨基丁烷、2, 3-二氨基丁 烷、1，5-二氨基戊烷、1，6-己二胺、1，4-环己二胺中的一种或是它们的混合物。
5. 根据权利1所述的改进的热定型聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的热 塑性聚氨酯占聚氨酯总重量的3~60%。
【专利摘要】本发明涉及的热定型性得以改进的聚氨酯弹性纤维及其制备方法。1）将多元醇与过量的二异氰酸酯混合以制备得到预聚物，即一次聚合；再将所述的预聚物溶解于有机溶剂中，随后向其中加入扩链剂，即二次聚合；从而得到聚氨酯脲聚合物；2）将制备的聚氨酯脲聚合物和热塑性聚氨酯混合制得氨纶纺丝液，然后将该纺丝液纺丝。本发明的聚氨酯弹性纤维具有更加优异的热定型性，使用此种弹性丝可制成具有良好手感的交织?编织织物并且此织物即使在低温的情况下进行热定型也不会产生卷边现象。
【IPC分类】D01F8-16, C08G18-66, C08G18-76, C08G18-10
【公开号】CN104726960
【申请号】CN201310711631
【发明人】晋中成, 朱炫相, 王小华, 薛士壮, 费长书, 席青
【申请人】浙江华峰氨纶股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月20日