CN106884332B - 一种聚氨酯弹性丝纤维及其制备方法 - Google Patents
一种聚氨酯弹性丝纤维及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106884332B CN106884332B CN201710187447.8A CN201710187447A CN106884332B CN 106884332 B CN106884332 B CN 106884332B CN 201710187447 A CN201710187447 A CN 201710187447A CN 106884332 B CN106884332 B CN 106884332B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyurethane
- fiber
- independently selected
- sample
- substituted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 61
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 11
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 9
- LJJQENSFXLXPIV-UHFFFAOYSA-N fluorenylidene Chemical group C1=CC=C2[C]C3=CC=CC=C3C2=C1 LJJQENSFXLXPIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 7
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L adipate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCC([O-])=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 4
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 24
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 14
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 13
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 229920006306 polyurethane fiber Polymers 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 6
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 4
- 125000005567 fluorenylene group Chemical group 0.000 description 4
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 4
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 4
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 3
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 alkyl sulfuric acid compound Chemical class 0.000 description 2
- 125000004653 anthracenylene group Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 2
- 125000004957 naphthylene group Chemical group 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 125000005562 phenanthrylene group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009988 textile finishing Methods 0.000 description 2
- 125000005628 tolylene group Chemical group 0.000 description 2
- ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N triphenylamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 125000006839 xylylene group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- PTBDIHRZYDMNKB-UHFFFAOYSA-N 2,2-Bis(hydroxymethyl)propionic acid Chemical compound OCC(C)(CO)C(O)=O PTBDIHRZYDMNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical class N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 1
- 229920004933 Terylene® Polymers 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- WUDNUHPRLBTKOJ-UHFFFAOYSA-N ethyl isocyanate Chemical compound CCN=C=O WUDNUHPRLBTKOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZXSDYYWLZERLF-UHFFFAOYSA-N ethyl n-ethylcarbamate Chemical compound CCNC(=O)OCC GZXSDYYWLZERLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- FTWUXYZHDFCGSV-UHFFFAOYSA-N n,n'-diphenyloxamide Chemical class C=1C=CC=CC=1NC(=O)C(=O)NC1=CC=CC=C1 FTWUXYZHDFCGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- DGTNSSLYPYDJGL-UHFFFAOYSA-N phenyl isocyanate Chemical class O=C=NC1=CC=CC=C1 DGTNSSLYPYDJGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 description 1
- GKKCIDNWFBPDBW-UHFFFAOYSA-M potassium cyanate Chemical compound [K]OC#N GKKCIDNWFBPDBW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical group CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/564—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
- D06M15/572—Reaction products of isocyanates with polyesters or polyesteramides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4236—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
- C08G18/4238—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
- C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
- C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
- C08G18/6659—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/34
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
本发明涉及一种聚氨酯弹性丝纤维及其制备方法。所述丝纤维经过本发明所述的聚氨酯处理之后,所述纤维具有良好的抗皱、抗起毛和起球效果。
Description
技术领域
本发明涉及纺织整理领域,具体而言,本发明涉及聚氨酯整理过的弹性丝纤维及其制备方法,以及这种聚氨酯作为整理剂在纺织整理方面的用途。
背景技术
聚氨酯及其纤维技术的研究,首先是由德国开始的。1849年,德国化学家A.wurtz利用对烷基硫酸配和氰酸钾的复分解反应,首次合成了聚氯配的重要原料—异氰酸酯。1850年,德国化学家A.w.Hofmann用二苯基草酰胺成功制取苯基异氰酸酯。据文献报道,1884年化学家A.wurtz用胺或氨盐与碳酰氯反应,制取异氰酸酯。异氰酸酯的发现,为聚氯酯的合成奠定了基础。据文献报道,1848年,德国化学家A.wurtz首次用乙醇和乙基异氰酸酯合成了含氨基甲酸酯键的化合物—N-乙基氨基甲酸乙酯。
自1930年起,德国I.G.Farben公司的化学家Otto Bayer及其同事便开始了对异氰酸酯的研究。Otto Bayer等人在用芳香二异氰酸酯作芳香化试剂时,发现异氰酸酯具有与活泼氢化物反应的特性。这一发现和相关的研究,刺激了异氰酸醇化学和聚氯酯合成技术的进展。1933年化学家Carothers明在一次偶然的机会中发明了锦纶66纤维,使纤维领域的竞争趋于激烈。德国I.G.Farben公司为了研究出比锦纶66弹性更强的纤维,替代橡胶丝和锦纶66纤维,建立起以化学家Otto Bayer为首的研究中心,对异氰酸酯与活泼氢化物的反应进行研究。1937年,OttoBayer等人首次用六亚甲基二异氰酸酯(TDI)和1,4-丁二醇合成了世界
上第一个热塑性聚氨酯(TPU)材料—Durefhane U。并采用熔法纺丝工艺将热塑性聚氨酯制成纤维,称为Perlon U纤维。1944年,这种熔纺聚氨酯纤维的月产量达到25t,热塑性聚氨酯由合成原理及纺丝过程可用下式表示:
在此期间,Otto Bayer及其同事用异氰酸酯制取聚氨基甲酸酯、聚脲化合物等聚氨酯材料。第二次世界大战以后,I.G.Farben公司的聚氨基甲酸酯的技术由Bayer公司继续开发。Otto Bayer等人在聚氨酯原料、聚氨酯纤维、泡沫聚氨酪材料和弹性体等领域进行深入的研究,发表了多篇关于聚氨基甲酸酯原料和发泡聚氨酯的论文引起了人们对聚氯酯材料的关注。1942年,德国化学家H.Pinten用聚己二酸多元醇酯和异氰酸酯合成了披称为i-Rubber的异氰酸酯橡胶,具有化学交联的类似橡胶的聚氨酯。同年英国的ICI公司采用聚酯二醇和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)合成了混炼型聚氨酯。1941-1942年,德国Bayer公司开始了TDI的中试生产,其月产量达到10t,用于制造硬质泡沫聚氨酯和聚氨酯涂料。在此期间,混炼型聚氨酯和浇注型聚氨酯相继在德国问世。德国在聚氨酯树脂的生产方面也是比较先进的,如BASF公司长期从事聚氨酯树脂和相关的化工原料生产,近年来推出一种可用于熔法纺丝的热塑性聚氯酯(TPU),是专门为熔纺聚氨酯纤维设计的一种切片,其纤维制品具有极佳的机械强度和弹性。
虽然聚氨酯纤维的技术虽然在各个国家广泛应用,但用于生产设备复杂、投资大、投资回收期长、生产成本高和环境污染等原因,限制了生产规模的进一步扩大。化学法和湿法由于纺速低、成本高、污染环境,已逐渐退出聚氨酯纤维生产领域;干法虽然纺速高,成本相对化学法和湿法低,但其纺丝过程中使用的溶剂对环境有一定程度的污染,因而限制着干法聚氨酯纤维生产的发展。出于成本较高相生产环境的约束,近期有些干法聚氨酯纤维厂已经开始缩减产量。近年来,为了降低聚氨酯纤维的生产成本和减少对环境的污染,人们开始研究替代聚氨酯纤维生产技术。如仅用特定结构的聚氨酯对纤维进行处理,以使纤维同样得到极佳的纤维效果。
发明内容
国外在上世60年代开始用聚氯酯树脂对纺织品进行抗皱整理,采用的聚氨酯树脂基本都是溶剂型及乳液型,存在不易乳化、稳定性差和有毒等缺点。上世纪70年代,逐渐应用水溶性聚氨酯树脂。作为抗皱整理剂,水性聚氨酯能够明显提高织物的回弹性、耐磨性和织物强度,而且手感滑爽丰厚。而且含有端-NCO的水性聚氨酯,可与纤维中的-OH,-NH2等发生交联反应,而且发明人发现,大分子重复单元上含有芳香基团,选用不同的带有芳香基团的异氰酸酯,不同的芳香基团能与分子本身未反应的异氰酸酯基形成交联,进一步提高织物的折皱回复性。不同的芳香基团对织物的抗皱、起毛和起球性能均有不同的影响。采用具有不同芳香基团的异氰酸酯,制备不同结构的交联聚氨酯,并对交联聚氨酯的结晶性能及力学性能等进行了研究。发明人推测,不同的芳香基团的异氰酸酯对聚氨酯交联度影响不同,从而最终导致对纤维性能的影响。
因此亟需提供一种具有良好整理性能的聚氨酯,将其应用于布料后,所得布料具有极佳性能。
本发明的目的在于提供一种聚氨酯弹性丝纤维,尤其是一种通过本发明聚氨酯整理过的弹性丝纤维;
本发明的另一目的在于提供一种整理性能的聚氨酯;
本发明还有一目的在于所述聚氨酯在纺织方面的用途。
为解决上述技术问题,本发明采用了下述技术方案:
一种聚氨酯弹性丝纤维,所述纤维使用下述式I聚氨酯整理过:
其中,
R独立的选自取代或未取代的芳香或咋芳香基团,优选地,选自亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚甲苯基、亚二甲苯基、亚芴基、取代亚芴基;
表示聚酯二醇形成的基团。
所述聚氨酯的重均分子量Mw=3.5×105~6×105,Mn=8×104~9×104,分布系数为3.9~7.5。
优选地,R独立的选自亚芴基、取代亚芴基;
表示聚酯二醇形成的基团。
更优选地,R独立的选自9-(2’-甲氧基-3,5-亚苯基)芴;表示聚己二酸乙二醇酯形成的基团。
优选地,所述纤维为涤纶、棉布、毛、丝绸等纤维材料。
本发明还提供了所述的聚氨酯弹性丝纤维制备方法,其包括下述步骤:
(1)将纤维溶于氢氧化钠溶液中,将溶液加热,搅拌,处理后的棉布纤维在清水中洗涤,直至中性。
(2)把步骤(1)所述的棉布纤维加入到权利要求1-4任一所述聚氨酯中,搅拌,整理。
本发明还提供了一种如下所述的式I聚氨酯:
其中,
R独立的选自取代或未取代的芳香或咋芳香基团,优选地,选自亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚甲苯基、亚二甲苯基、亚芴基、取代亚芴基;
表示聚酯二醇形成的基团。
所述聚氨酯的重均分子量Mw=3.5×105~6×105,Mn=8×104~9×104,分布系数为3.9~7.5。
优选地,R独立的选自亚芴基、取代亚芴基,表示聚酯二醇形成的基团;
更优选地,R独立的选自9-(2’-甲氧基-3,5-亚苯基)芴;表示聚己二酸乙二醇酯形成的基团。
最优选地,本发明所述聚氨酯通过下述方法制备:
(1)聚己二酸乙二醇酯1mol加入到装有搅拌装置、温度计的干燥的三口烧瓶中,启动搅拌器,缓慢升温至约60℃,再加入0.5mol的9-(2’-甲氧基-3,5-苯二异氰酸酯),恒温反应,体系中加入15毫升丙酮,直至反应完成。
(2)将步骤(1)的预聚体升温至80℃,加入溶于N-甲基-2-吡咯烷酮的2,2-二羟甲基丙酸(0.01mol),维持反应温度。加入3mol的三苯基胺,快速搅拌下加入去离子水分散1.5h,制得所述聚氨酯(其中R=9-(2’-甲氧基-3,5-亚苯基)芴,为聚己二酸乙二醇酯形成的基团)。
所述的聚氨酯可用于纺织领域。
本发明相对于现有技术的优势:
1、本发明所述的聚氨酯无毒、不燃、安全、不污染环境、节能、施工方便、干燥快、耐磨性和低温柔韧性好等特点;
2、为改善线性聚氨酯的性能,本发明采用带有特定结构的芳香基团异氰酸酯,以提高其交联性能,同时提高织物的抗皱、起毛和起球性能。
附图说明
图1是实施例1聚氨酯的红外光谱图;
图2是实施例2聚氨酯的红外光谱图;
实施例
下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是,本发明实施例所述方法仅仅是用于说明本发明,而不是对本发明的限制,在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。如无特别说明,实施例中用到的所有原料和溶剂均为商购。
制备实施例:
实施例1:
(1)聚己二酸乙二醇酯1mol加入到装有搅拌装置、温度计的干燥的三口烧瓶中,启动搅拌器,缓慢升温至约60℃,再加入0.5mol的9-(2’-甲氧基-3,5-苯二异氰酸酯)(购于药明康德新药开发有限公司),恒温反应,体系中加入15毫升丙酮,直至反应完成。
(2)将步骤(1)的预聚体升温至80℃,加入溶于N-甲基-2-吡咯烷酮的2,2-二羟甲基丙酸(0.01mol),维持反应温度。加入3mol的三苯基胺,快速搅拌下加入去离子水分散1.5h,制得本发明所述聚氨酯(其中R=9-(2’-甲氧基-3,5-亚苯基)芴,为聚己二酸乙二醇酯形成的基团)。
所得聚氨酯的重均分子量Mw=4.1×105,Mn=8.2×104,分布系数为4.9。
1H NMR(部分)(300MHz,DMSO):δ7.11(s,NH,1H),6.85~7.90(m,H-Ph,12H).
其红外光谱见附图1所示。
实施例2:
按照实施例1所述的制备方法,仅将9-(2’-甲氧基-3,5-苯二异氰酸酯替换为甲苯二异氰酸酯。
所得聚氨酯的重均分子量Mw=3.6×105,Mn=8.5×104,分布系数为4.2。
其红外光谱见附图2所示。
纤维制备实施例:
(1)将20克羊毛纤维布料溶于质量分数为15%的氢氧化钠溶液中,将溶液加热,搅拌,维持30分钟。处理后的棉布纤维在清水中洗涤,直至中性。
(2)把步骤(1)所述的布料加入到溶于丙酮中的本发明聚氨酯中,搅拌,可适当加热,整理时间20分钟。然后用清水洗涤羊毛纤维布料。
采用实施例1和2制备得到的聚氨酯对羊毛纤维布料分别进行处理。
性能测试:
按照下述方法对上述羊毛纤维布料进行起毛起球性能测试:
使用YG501起毛起球仪。在距离布边10厘米以上剪去直径120毫米圆形布样。将布料正确牢固地夹入试样夹头,试样下面垫以泡沫塑料,正面朝外,试验夹头压力约800gf。设置摩擦次数,在磨料织物上磨700次,放下夹头,将试样与毛刷平面接触。启动仪器进行起毛实验。试验中可随时观察试样的变化形态。预定次数自挺后,将下夹头提起旋转180度,换成标准磨料2201华达呢。放下夹头,使试样与磨料平面接触,进行起球试验。自停后取出试样评定等级。评级以起球程度为主要依据。
5级-不起球;4级-有少量起球;3级-中等数量起球;2级-严重起球。
经过本发明实施例1所述的聚氨酯处理过的羊毛试样可达到5级标准,经过本发明实施例2所述的聚氨酯处理过的羊毛试样可达到4级标准。
按照下述方法对上述羊毛纤维布料进行织物折痕回复性的性能测试:
将上述羊毛纤维样品取试样量20个,即试样的径向和纬向各10个,每一个方向的正面对折和反面对折各5个。
试验回复翼尺寸:长为20毫米,宽为15毫米。水平法的试样尺寸为40毫米×15毫米的长方形。
试样的预调湿和调湿按GB6529规定进行,调湿和试验在二级标准大气下进行。如果需要,测定试样在高湿大气下的回复角,即温度为35℃±2℃,相对湿度为90%±2%。
仪器的压力负荷为10N,承受压力负荷的面积:水平法为15毫米×15毫米。承受压力时间为5min±5s。回复角测量器刻度盘的分度值为±1°。试样台应该进行遮挡,以保证试样不受外部条件的影响。
在试样长度方向两端对齐折叠,然后用宽口钳夹住,夹住位置离布端不超过5mm,移至标有15毫米×20毫米标记的平板上,使试样正确定位,随即轻轻地加上压力重锤。试样在规定负荷下,保证规定时间后,卸除负荷,将夹有试样的宽口钳转移至回复角测量装置的试样夹上,使试样的一翼被夹住,而另一翼自由悬垂,并连续调整试样夹,使悬垂下来的自由其始终保持垂直位置。试样从压力负荷装置上卸除负荷后5分钟读得折痕回复角,读至最临近1°,如果自由翼轻微卷曲或扭转,以通过该翼中心和刻度盘轴心的垂直平面,作为折痕回复角读数的基准。
分别计算下列各向的平均值,计算到小数点一位,按GB 8170数值修约规则保留整数位。
经向(纵向)折痕回复角:a)正面对折;b)反面对折。
纬向(横向)折痕回复角:a)正面对折;b)反面对折。
总折痕回复角:经纬向折痕回复角平均值之和。
经过本发明实施例1所述的聚氨酯处理过的羊毛试样褶皱回复角平均值为278°,经过本发明实施例2所述的聚氨酯处理过的羊毛试样褶皱回复角平均值为269°。未处理过的空白羊毛试样褶皱回复角平均值为216°。
由此可以看出,经过本发明聚氨酯处理过的织物在起毛起球,抗皱方面均有极佳性能。
Claims (6)
1.一种聚氨酯弹性丝纤维,其特征在于所述纤维使用下述式I聚氨酯整理过:
其中,
R独立的选自取代或未取代的芳香或杂芳香基团;
表示聚酯二醇形成的基团,
所述聚氨酯的重均分子量Mw=3.5×105~6×105,Mn=8×104~9×104,分布系数为3.9~7.5。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯弹性丝纤维,其特征在于:R独立的选自亚芴基、取代亚芴基;
表示聚酯二醇形成的基团。
3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯弹性丝纤维,其特征在于:R独立的选自9-(2’-甲氧基-3,5-亚苯基)芴;
表示聚己二酸乙二醇酯形成的基团。
4.一种如下所述的式I聚氨酯:
其中,
R独立的选自取代或未取代的芳香或杂芳香基团;
表示聚酯二醇形成的基团,
所述聚氨酯的重均分子量Mw=3.5×105~6×105,Mn=8×104~9×104,分布系数为3.9~7.5。
5.根据权利要求4所述的式I聚氨酯,其特征在于:R独立的选自亚芴基、取代亚芴基,表示聚酯二醇形成的基团。
6.权利要求4-5任一所述的聚氨酯在纺织领域方面的用途。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710187447.8A CN106884332B (zh) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | 一种聚氨酯弹性丝纤维及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710187447.8A CN106884332B (zh) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | 一种聚氨酯弹性丝纤维及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106884332A CN106884332A (zh) | 2017-06-23 |
CN106884332B true CN106884332B (zh) | 2019-01-22 |
Family
ID=59182012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710187447.8A Active CN106884332B (zh) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | 一种聚氨酯弹性丝纤维及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106884332B (zh) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19511852A1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-10-02 | Hoechst Trevira Gmbh & Co Kg | Hochbelastbare Kern/Mantel-Monofilamente für technische Anwendungen |
US6403682B1 (en) * | 2001-06-28 | 2002-06-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Spandex containing quaternary amine additives |
US6916896B2 (en) * | 2003-05-05 | 2005-07-12 | Invista North America S.A.R.L. | High productivity spandex fiber process and product |
CN101280051A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-10-08 | 南京林业大学 | 一种由可再生型多元醇制备芳香族水性聚氨酯的方法 |
EP2186840A1 (de) * | 2008-11-14 | 2010-05-19 | Bayer MaterialScience AG | Anionisch modifizierte Polyurethandispersionen |
CN103172819B (zh) * | 2013-03-01 | 2015-01-14 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 侧链带有氨基的可生物降解聚氨酯及其制备方法和用途 |
CN105237731B (zh) * | 2015-10-09 | 2017-12-12 | 滁州环球聚氨酯科技有限公司 | 一种耐热耐磨聚氨酯材料 |
CN105802196B (zh) * | 2016-02-19 | 2018-08-07 | 中山大学 | 一种具有双程形状记忆效应的高分子材料及其制备方法 |
-
2017
- 2017-03-27 CN CN201710187447.8A patent/CN106884332B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106884332A (zh) | 2017-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104693405B (zh) | 一种含有活性氨基的超支化聚氨酯及其制备方法 | |
JP5802244B2 (ja) | 染色可能なスパンデックス | |
KR0136854B1 (ko) | 폴리에테르계 스판덱스로부터 제조한 개선된 섬유 | |
WO2000056958A1 (fr) | Fibre elastique en polyurethane-uree et son procede de fabrication | |
CA1053867A (en) | Microporous sheets and a process for making them | |
JP4684520B2 (ja) | 高い熱セット効率を有するスパンデックス | |
CN102517688A (zh) | 具有优异热定型性的聚氨酯弹性纤维的制备方法 | |
Chen et al. | Synthesis and characterization of novel solid–solid phase change materials with a polyurethaneurea copolymer structure for thermal energy storage | |
GB1597989A (en) | Self-crosslinkable polyurethanes | |
Dong et al. | Synthesis and application of a cationic waterborne polyurethane fixative using quaternary ammonium diol as a chain extender | |
JP4044280B2 (ja) | テキスタイルに防しわ特性を付与するテキスタイル処理用組成物 | |
CN1706998A (zh) | 一种形状记忆纤维及其制备方法 | |
CN106884332B (zh) | 一种聚氨酯弹性丝纤维及其制备方法 | |
JP3980554B2 (ja) | 四級アミン添加剤を含むスパンデックス | |
Tsai et al. | Preparation and physical properties of MDEA-based polyurethane cationomers and their application to textile coatings | |
KR100670867B1 (ko) | 열고정 효율이 높은 스판덱스 | |
JP2018009164A (ja) | ポリウレタン系紫外線吸収剤 | |
US4386127A (en) | Dense, elegant and pliable sheet material comprising fibrous base impregnated with a diol-hindered amine polyurethane system | |
JP4343113B2 (ja) | ポリウレタンウレア、およびそれを含むスパンデックス | |
US4302493A (en) | Dense, elegant and pliable sheet material comprising fibrous base impregnated with a diol-hindered amine polyurethane system | |
KR101219986B1 (ko) | 멀티필라멘트 탄성섬유의 필라멘트간 접착력이 우수한 폴리우레탄 섬유 및 이의 제조방법 | |
JP4112963B2 (ja) | ポリウレタン及びそれからなる弾性繊維 | |
CN115926098A (zh) | 一种阳离子水性聚氨酯类耐洗性涤纶亲水整理剂及其制备方法 | |
US4500438A (en) | Multi-ring fluorinated carbamates with textile soil repellent activity | |
JP3637503B2 (ja) | ポリウレタン系繊維、衣料および衣料用副資材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |