CN103255500A - 一种适合低温定形的聚氨酯弹性纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适合低温定形的聚氨酯弹性纤维的制备方法，采用含量为为扩链剂的20摩尔%～80摩尔%的N-甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N-异丙基-1，3-丙二胺的一种或多种，其中所述的扩链剂还包括乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、己二胺或2-甲基戊二胺中的一种或多种。该方法制备的聚氨酯弹性纤维在定形温度170℃以下具有优异的热定形效率。与现有技术相比，本发明制备的聚氨酯弹性纤维与热敏性纤维交织，可以在比170℃更低的温度下进行热定形，而且具有优异的热定形效率，拓宽氨纶应用领域。

Description

一种适合低温定形的聚氨酯弹性纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及一种适合低温定形的聚氨酯弹性纤维的制备方法，具体的是提供一种在定形温度170℃以下具有较高热定形效率的聚氨酯弹性纤维的制备方法，属于一种高分子材料制造的技术领域。
背景技术
聚氨酯弹性纤维具有回弹性高、断裂强度大、断裂伸长率高等特点，而广泛用于多种领域中。随着其用途的不断扩大，客户对弹性纤维的要求也越来越高。
通常情况下，聚氨酯弹性纤维在后处理过程中会在高温下（190℃左右）进行热定形，而高温会导致热敏性纤维发生热降解，如尼龙、羊毛、聚丙烯、人造丝、棉纱等。当羊毛、棉纱、尼龙混合织物需要在较低温度下进行热定形，而织物不能达到适当和有效地热定形。为了防止高温降解的发生和织物没有有效的定形而使织物的舒适度变差，目前很多研究机构都在研究如何在较低的温度下对聚氨酯弹性纤维进行热定形。
目前已有较多的相关报道，美国专利5539037公开在低浓度碱金属羧酸盐和硫氰酸盐来增加其热定形效率，但在后续加工中该盐容易分解而降低其效果。美国专利6403682B1公开使用一种包含季胺的添加剂来提高热定形，但该方法的定形温度偏高，无法满足含羊毛的弹性纤维的定形温度。美国专利5000899和5948875公开使用2-甲基-1,5-戊二胺作为扩链剂增加聚氨酯弹性纤维的热定形效率。专利CN1273510C公布使用邻位取代二异氰酸酯和较大分子二胺的扩链剂，提高热定形效率。专利00816584.X公开使用共聚亚烷基醚中含加入部分四亚甲基醚或1,2-亚丙基醚来提高热定形效率。日本专利JP08-020625、JP08-176268和美国专利3631138、5879799都公开了使用不同量的2,4’-MDI,提高热定形效率。
但这些专利的定形效率较好的温度都在170℃左右或以上，无法满足一些需要更低温度定形的热敏性纤维的要求，并且没有公开使用扩链剂N-甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N-异丙基-1，3-丙二胺。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种适合低温定形的聚氨酯弹性纤维的制备方法。
技术方案：本发明的一种适合低温定形的聚氨酯弹性纤维的制备方法包括以下步骤：
a).聚四亚甲基醚二醇PTMG与4,4-二苯基甲烷MDI在溶剂N,N-二甲基乙酰胺DMAC中反应，制备预聚体溶液；
b).在预聚体溶液冷却至8～15℃后，向预聚体溶液中加入扩链剂和反应控制剂的DMAC溶液进行扩链反应，得到高分子量的聚合物溶液；
c).向得到的高分子量聚合物溶液中加入防变黄剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑疏解剂，充分混合均匀，制备聚氨酯纺丝原液；
d）.将所制备聚氨酯纺丝原液通过干法纺丝得到聚氨酯弹性纤维。
所述的MDI与PTMG的摩尔比为1.8:1～2.2:1。
所述的扩链剂包括两部分，第一部分包括N-甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N-异丙基-1，3-丙二胺的一种或多种，该含量为扩链剂总摩尔数的20%～80%；所述的扩链剂的第二部分包括乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、己二胺或2-甲基戊二胺中的一种或多种。
所述反应控制剂包括二乙胺和单乙醇胺的一种或两种的混合物，其添加量为聚四亚甲基醚二醇PTMG的0.2wt%～0.8wt%。
有益效果：与现有技术相比，本发明制备的聚氨酯弹性纤维与热敏性纤维交织，可以在比170℃更低的温度下进行热定形，而且具有优异的热定形效率，拓宽氨纶应用领域。
具体实施方式
本发明采用至少含有20摩尔%～80摩尔%的N-甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N-异丙基-1，3-丙二胺一种或多种的扩链剂来制备适合在定形温度170℃以下，并且具有较高定形效率的聚氨酯弹性纤维。
本发明提供的方法如下：
1聚四亚甲基醚二醇（PTMG）与4,4-二苯基甲烷（MDI）在溶剂N,N-二甲基甲酰胺（DMAC）中反应，制备预聚体溶液；
所述的反应温度38～50℃；
所述的反应时间60～180min；
所述的MDI与PTMG的摩尔比为1.8:1～2.2:1。
2在预聚体溶液冷却至8～15℃后，加入扩链剂和反应控制剂的DMAC溶液进行扩链反应，得到高分子量的聚合物溶液；
所述的扩链剂包括N-甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N-异丙基-1，3-丙二胺的一种或多种，其含量为扩链剂的20摩尔%～80摩尔%。
所述的扩链剂还包括乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、己二胺或2-甲基戊二胺中的一种或多种；
所述的胺类反应控制剂二乙胺和单乙醇胺的一种或两种，其添加量为PTMG的0.2wt%～0.8wt%。
所述的扩链剂和胺类反应控制剂的DMAC溶液，其浓度为3～9wt%。
3向得到的高分子量聚合物溶液中加入防变黄剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑疏解剂，充分混合均匀，制备聚氨酯纺丝原液；
所述的防变黄剂为双（N,N-二甲基酰肼氨基，4-苯基）甲烷，生产商：台湾双键，其用量为聚合物量的0.2wt%～1.5wt%。
所述的抗氧化剂为三聚异氰酸，生产商：台湾氰特，其用量为聚合物量的0.5wt%～1.5wt%。
所述的抗紫外线吸收剂为2-（2’-羟基-3’，5’-二叔戊基）-苯并***，生产商：台湾双键，其用量为聚合物量的0.1wt%～1.0wt%。
所述的润滑疏解剂为硬脂酸镁，生产商：日本油脂，其用量为聚合物量的0.1wt%～1.0wt%。
所述的聚氨酯纺丝原液粘度为3000-10000piose。
所述的聚氨酯纺丝原液浓度为28～40%
4将所制备聚氨酯纺丝原液通过干法纺丝得到聚氨酯弹性纤维。
所述的干纺纺丝甬道温度为245～260℃；
所述干纺纺丝速度为500～1000m/min，优选600～800m/min。
下面用实施例来详细描述本发明其生产过程，但这些实施例不得理解为任何意义上的对本发明的限制。
实施例1：
在装有搅拌器的反应釜中加入9.0kg数均分子量为1810的PTMG与5.5kgDMAC混合，加入2.486kg的MDI，反应聚合135min后，然后加入12.8kgDMAC调解预聚物浓度。
然后加入含有84.8g（0.962mol）的N-乙基乙二胺、231g（3.850mol）的乙二胺和23.4g的二乙胺的DMAC溶液进行扩链反应，最后加入0.7重量%防变黄剂、1.0重量%抗氧化剂、0.35重量%紫外线吸收剂、0.3重量%润滑疏解剂得到纺丝原液，其原液浓度为35%，经熟化、脱泡、过滤后通过干法纺丝形成氨纶丝。干法纺丝纺成20D(Denier)的聚氨酯弹性纤维。然后检测其热定形效率。
热定形效率检测方式：将聚氨酯弹性纤维牵伸100%（从150mm到300mm）后，在150℃下干热定形1分钟，然后将纤维冷却至室温，测量其纤维长度，并根据下列公式计算其热定形效率：
热定形效率（%）={（热定形后的长度-初始长度）/（牵伸后的长度-初始长度）}*100%
实施例2
根据实施例1所述的同样方法制备聚氨酯弹性纤维，不同之处在于加入有212.1g（2.406mol）的N-乙基乙二胺、144.4g（2.406mol）的乙二胺和23.4g的二乙胺的DMAC溶液进行扩链反应。
实施例3
根据实施例1所述的同样方法制备聚氨酯弹性纤维，不同之处在于加入有339.4g（3.850mol）的N-乙基乙二胺、57.7g（0.962mol）的乙二胺和23.4g的二乙胺的DMAC溶液进行扩链反应。
实施例4
根据实施例1所述的同样方法制备聚氨酯弹性纤维，不同之处在于加入有212.1g（2.406mol）的N-乙基乙二胺、72.2g（1.203mol）的乙二胺、89g（1.203mol）1、2-丙二胺和23.4g的二乙胺的DMAC溶液进行扩链反应。
实施例5至8和对比例1至3
根据实施例1所述的同样方法制备聚氨酯弹性纤维，不同之处在于如表1所示的MDI/PTMG摩尔比和扩链剂的摩尔百分比（mol%）和种类发生了变化。
表1：
Figure BDA00003273874100051
由上表1所示：以20摩尔%～80摩尔%的N-甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N-异丙基-1，3-丙二胺为扩链剂制备的聚氨酯弹性纤维的热定形效率具有明显提高。

Claims (4)

1.一种适合低温定形的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
a).聚四亚甲基醚二醇PTMG与4,4-二苯基甲烷MDI在溶剂N,N-二甲基乙酰胺DMAC中反应，制备预聚体溶液；
b).在预聚体溶液冷却至8～15℃后，向预聚体溶液中加入扩链剂和反应控制剂的DMAC溶液进行扩链反应，得到高分子量的聚合物溶液；
c).向得到的高分子量聚合物溶液中加入防变黄剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑疏解剂，充分混合均匀，制备聚氨酯纺丝原液；
d）.将所制备聚氨酯纺丝原液通过干法纺丝得到聚氨酯弹性纤维。
2.根据权利要求1所述的一种适合低温定形的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的MDI与PTMG的摩尔比为1.8:1～2.2:1。
3.根据权利要求1所述的一种适合低温定形的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的扩链剂包括两部分，第一部分包括N-甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N-异丙基-1，3-丙二胺的一种或多种，该含量为扩链剂总摩尔数的20%～80%；所述的扩链剂的第二部分包括乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、己二胺或2-甲基戊二胺中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种适合低温定形的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述反应控制剂包括二乙胺和单乙醇胺的一种或两种的混合物，其添加量为聚四亚甲基醚二醇PTMG的0.2wt%～0.8wt%。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103590138A (zh) * 2013-11-06 2014-02-19 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种阻燃聚氨酯弹性纤维的制备方法
CN103710786A (zh) * 2013-12-18 2014-04-09 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种用于高速纺丝的聚氨酯原液的制备方法
CN104278354A (zh) * 2014-10-28 2015-01-14 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种肉色氨纶的制备方法
CN104651974A (zh) * 2015-03-13 2015-05-27 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种超细旦氨纶纤维及其制备方法
CN104726960A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 浙江华峰氨纶股份有限公司 热定型性得以改进的聚氨酯弹性纤维及其制备方法
CN103668544B (zh) * 2013-12-11 2016-01-13 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种具有多元功能性的聚氨酯弹性纤维及其制备方法
CN105506777A (zh) * 2016-01-26 2016-04-20 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种易粘合聚氨酯弹性纤维及其制备方法
CN105603583A (zh) * 2015-12-30 2016-05-25 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种具有耐疲劳和可熔融特性的氨纶及其制备方法
CN109610039A (zh) * 2018-12-04 2019-04-12 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种具有高热定形效率聚氨酯脲弹性纤维的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4973647A (en) * 1989-05-31 1990-11-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fiber from polyether-based spandex
CN1176967A (zh) * 1996-07-24 1998-03-25 晓星T＆C株式会社 制备改性聚氨酯纤维聚合物的方法
CN101495683A (zh) * 2006-07-31 2009-07-29 株式会社晓星 具有高的热定形性的聚氨酯弹性纤维
CN101849048A (zh) * 2007-11-06 2010-09-29 株式会社晓星 制备热定形性得以改善的聚氨酯脲弹性纤维的方法、以及由该方法制备的聚氨酯脲弹性纤维
CN102899740A (zh) * 2012-11-09 2013-01-30 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种制备低温定型聚氨酯弹性纤维的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4973647A (en) * 1989-05-31 1990-11-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fiber from polyether-based spandex
CN1176967A (zh) * 1996-07-24 1998-03-25 晓星T＆C株式会社 制备改性聚氨酯纤维聚合物的方法
CN101495683A (zh) * 2006-07-31 2009-07-29 株式会社晓星 具有高的热定形性的聚氨酯弹性纤维
CN101849048A (zh) * 2007-11-06 2010-09-29 株式会社晓星 制备热定形性得以改善的聚氨酯脲弹性纤维的方法、以及由该方法制备的聚氨酯脲弹性纤维
CN102899740A (zh) * 2012-11-09 2013-01-30 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种制备低温定型聚氨酯弹性纤维的方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103590138A (zh) * 2013-11-06 2014-02-19 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种阻燃聚氨酯弹性纤维的制备方法
CN103668544B (zh) * 2013-12-11 2016-01-13 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种具有多元功能性的聚氨酯弹性纤维及其制备方法
CN103710786A (zh) * 2013-12-18 2014-04-09 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种用于高速纺丝的聚氨酯原液的制备方法
CN104726960A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 浙江华峰氨纶股份有限公司 热定型性得以改进的聚氨酯弹性纤维及其制备方法
CN104278354A (zh) * 2014-10-28 2015-01-14 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种肉色氨纶的制备方法
CN104651974A (zh) * 2015-03-13 2015-05-27 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种超细旦氨纶纤维及其制备方法
CN105603583A (zh) * 2015-12-30 2016-05-25 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种具有耐疲劳和可熔融特性的氨纶及其制备方法
CN105603583B (zh) * 2015-12-30 2017-10-24 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种具有耐疲劳和可熔融特性的氨纶及其制备方法
CN105506777A (zh) * 2016-01-26 2016-04-20 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种易粘合聚氨酯弹性纤维及其制备方法
CN109610039A (zh) * 2018-12-04 2019-04-12 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种具有高热定形效率聚氨酯脲弹性纤维的制备方法

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