熱定型性得以改進的聚氨酯彈性纖維及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子材料制備技術領域，具體涉及一種熱定型性得W改進的聚氨醋 彈性纖維及其制備方法。本發明制備的聚氨醋彈性纖維在低溫的情況下也具有優異的熱定 型性，與熱敏性纖維交/編織的織物在低溫的情況下也能進行熱定型并且不會發生熱降解 及卷邊現象。
【背景技術】
[0002] 將低聚物多元醇與過量的二異氯酸醋進行第一次聚合反應W制備得到預聚物。然 后，將預聚物溶解于適當的有機溶劑中，再向所得溶液中加入二胺類擴鏈劑W及一元醇、單 胺之類的終止劑，從而得到聚氨醋脈紡絲液。隨后，通過對聚氨醋脈紡絲溶液進行干紡或濕 紡，得到聚氨醋彈性纖維。而熱塑性聚氨醋是在制備聚氨醋聚合物的過程中用二醇代替二 胺作為擴鏈劑制備得到的。
[0003] 由于聚氨醋纖維具有高彈性的特征，故被廣泛的運用于多種領域。一般而言，聚氨 醋彈性纖維在后處理過程中需要高溫定型，但高溫會導致熱敏性纖維巧日尼龍、棉、羊毛等） 發生熱降解。為了防止該種現象的發生并改善織物的手感，需要開發一種能夠在低溫下進 行熱定型的聚氨醋彈性纖維
[0004]目前，針對聚氨醋彈性纖維熱定型效果的改善已有較多報道。例如，日本專利公報 昭63-53287號，韓國專利第2001-16788號，美國專利第6, 403, 682號都闡釋了改善聚氨醋 彈性纖維熱定型性的方法，但仍舊由于在超低溫狀態下的熱定型率不足而無法應用于熱敏 性纖維等。

【發明內容】

[0005] 技術問題；本發明的目的在于解決目前現有技術的不足，提供一種熱定型性得W 改善的聚氨醋彈性纖維及其制備方法。由該方法制備的聚氨醋彈性纖維具有優異的低溫定 型性，能廣泛的應用于熱敏性纖維。
[0006] 技術方案：為實現上述目的，本發明一種熱定型性得W改進的聚氨醋彈性纖維及 其制備方法，包括W下幾個步驟：
[0007] 1)將多元醇與過量的二異氯酸醋混合W制備得到預聚物，即一次聚合；再將所述 的預聚物溶解于有機溶劑中，隨后向其中加入擴鏈劑，即二次聚合；從而得到聚氨醋脈聚合 物；
[0008] 2)將制備的聚氨醋脈聚合物和熱塑性聚氨醋混合制得氨絕紡絲液，然后將該紡絲 液紡絲。
[0009] 所述的二異氯酸醋由2, 4'-二苯基甲焼二異氯酸醋與芳香族二異氯酸醋、脂肪族 二異氯酸醋或脂環族二異氯酸醋中一種或多種的混合物構成，所述的2, 4'-二苯基甲焼二 異氯酸醋占二異氯酸醋的總摩爾量的2~30%。
[0010] 所述的多元醇為聚四亞基離二醇、聚丙二醇、聚碳酸醋二醇中的一種或是它們的 混合物。
[0011] 所述的擴鏈劑是由己二胺、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-環己二胺中的一種或是它們的混合 物。
[0012] 所述的熱塑性聚氨醋占聚氨醋總重量的3~60%。
[0013] 有益效果；本發明涉及的是具有優異熱定型性的聚氨醋彈性纖維及其制備方法， 通過此方法制備的聚氨醋彈性纖維可W在低溫的狀態下進行熱定型并且手感優良，熱定型 后的加工產品不會產生卷邊的現象。
【具體實施方式】
[0014] 本發明的熱定型性得W改進的聚氨醋彈性纖維及其制備方法包括W下幾個步驟：
[0015] 1)將多元醇與過量的二異氯酸醋混合W制備得到預聚物，即一次聚合；再將所述 的預聚物溶解于有機溶劑中，隨后向其中加入擴鏈劑，即二次聚合；從而得到聚氨醋脈聚合 物；
[0016] 2)將制備的聚氨醋脈聚合物和熱塑性聚氨醋混合制得氨絕紡絲液，然后將該紡絲 液紡絲。
[0017] 所述的二異氯酸醋由2, 4'-二苯基甲焼二異氯酸醋與芳香族二異氯酸醋、脂肪族 二異氯酸醋或脂環族二異氯酸醋中一種或多種的混合物構成，所述的2, 4' -二苯基甲焼二 異氯酸醋占二異氯酸醋的總摩爾量的2~30%。
[0018] 所述的多元醇為聚四亞基離二醇、聚丙二醇、聚碳酸醋二醇中的一種或是它們的 混合物。
[0019] 所述的擴鏈劑是由己二胺、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-環己二胺中的一種或是它們的混合 物。
[0020] 所述的熱塑性聚氨醋占聚氨醋總重量的3~60%。
[002。 其中：
[0022] 所述2, 4'-二苯基甲焼二異氯酸醋占二異氯酸醋的總摩爾量的2~30%，如果 2, 4'-二苯基甲焼二異氯酸醋的含量不足2%，熱定型性的效果就會欠佳，但若超出30%又 會出現氨絕絲絲模量急劇下降的現象。
[0023] 所述的熱塑性聚氨醋占聚氨醋總重量的3~60%，如果熱塑性聚氨醋添加量小于 3%則其定型性將有所欠佳，若添加量大于60%則會發生模量大量增加及伸長率降低的問 題。
[0024] 在描述本發明的優選實施方式之前，說明各種性能的測試方法。
[00幼 1)熱定型性
[0026] 取一定長度氨絕絲（記為L。）在常溫條件下拉伸100% (記為Li)，將其在17CTC的 條件下加熱Imin，然后將絲置于常溫下冷卻后測量其長度(記為L2)。干熱處理后處于松弛 狀態下的絲在l〇(TC的條件下進行30min的濕熱處理，然后室溫干燥后測量絲的長度(記為 Ls)，根據W下公式計算得出絲的干熱定型性及熱定型效率（HSE)。
[0027]熱定型性（％) = {(L2-L。) / (Li-L。)}X100
[002引服E (%) = {(Lg-L。) / (Li_L。）} X 100
[0029] 2)斷裂強度及斷裂伸長率
[0030] 用自動拉伸測試儀（Textechno公司）測量出樣品初始長度為10cm,拉伸速度為 lOOcm/min下絲的斷裂強度及斷裂伸長率，同時絲在200%伸長時的模量（200%模量）也可 W測量出。
[00；31] 3)卷邊性（Curling)
[0032] 使用規格為直徑32英尺，容量28 (gauge), 96個供應裝置（feeder)的圓機編織 聚氨醋彈性纖維和尼龍纖維，最終制得圓機織物。此圓機織物所采用的是40D的尼龍絲，W 及用上述方法制得的20D的氨絕絲，其中氨絕絲的含量占總織物的8%W下。
[0033] 圓機面料預定型（Pre-setting) -染色一最終處理（Final-setting)之后，畫一 個邊長為5cm的正H角形，剪去兩邊并噴水，然后將其干燥。待干燥后，計算卷曲的面積與 初始面積的比值。
[0034] 卷邊性（Curling)%=(卷曲的H角形面積/H角形的初始面積）X100
[0035] 若卷曲的面積比值在10%W內則意味著卷曲性能良好。
[0036] 下面用實例來詳細描述本發明其生產過程，但該些實例不得理解為任何意義上對 本發明的限制。
[0037] 實施例1 ;
[0038] 用含量為2摩爾％的2, 4'-二苯基甲焼二異氯酸醋與含量為98摩爾％的4, 4'-二 苯基甲焼二異氯酸醋來制備-NC0/-0H摩爾比為1.61聚氨醋彈性纖維。擴鏈劑使用上述的 己二胺及1，2-丙二胺，終止劑使用二己胺。擴鏈劑與終止劑的摩爾比為12. 5:1，己二胺與 1，2-丙二胺的摩爾比為80 ;20。其中，混合胺溶液濃度為7%，溶劑為二甲基己醜胺（DMAC)。
[0039] 基于聚合產物固體含量的計算，加入1.5重量％的亞己基雙（氧亞己基） 雙-(3-(5-t-下基-4-羥基-m-間甲苯基）-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-麗，1重量％的1，1，rr-四甲基-4,4' -(亞 甲基-二-P-對亞苯基）二氨基脈W及1重量％的聚饑N-二己基-2-胺己基甲基丙帰酸 醋），0. 1重量％的二氧化鐵調制成聚氨醋脈聚合物。
[0040] 將配制成的聚氨醋脈聚合物與熱塑性聚氨醋混合制備氨絕紡絲液，其中熱塑性聚 氨醋占聚氨醋總重量的60%。
[0041] 對該氨絕紡絲溶液進行干法紡絲，900m/min的速度下制得20D的聚氨醋彈性纖 維。對其物性進行評價。
[004引實施例2:
[0043] 制備方法同實施例1，區別在于2, 4' -二苯基甲焼二異氯酸醋和4, 4' -二苯基甲 焼二異氯酸醋的摩爾比為10 :90,W及加入30重量％的熱塑性聚氨醋來制備得到氨絕紡絲 液。
[0044] 實施例3:
[0045] 制備方法同實施例1，區別在于2, 4' -二苯基甲焼二異氯酸醋和4, 4' -二苯基甲 焼二異氯酸醋的摩爾比為20:80,W及加入20重量％的熱塑性聚氨醋來制備得到氨絕紡絲 液。
[0046] 實施例4:
[0047] 制備方法同實施例1，區別在于2, 4' -二苯基甲焼二異氯酸醋和4, 4' -二苯基甲 焼二異氯酸醋的摩爾比為30:70,W及加入3重量％的熱塑性聚氨醋來制備得到聚氨醋紡絲 液。
[004引對比例1 ;
[0049] 制備方法同實施例1，區別在于不添加2, 4' -二苯基甲焼二異氯酸醋和熱塑性聚 氨醋來制備得到氨絕紡絲液。
[0050] 對比例2 ;
[0051] 制備方法同實施例1，區別在于2, 4' -二苯基甲焼二異氯酸醋和4, 4' -二苯基甲 焼二異氯酸醋的摩爾比為30:70,不添加熱塑性聚氨醋來制備得到聚氨醋紡絲液。
[00閲對比例3 ;
[0053] 制備方法同實施例1，區別在于不添加2, 4' -二苯基甲焼二異氯酸醋來制備得到 聚氨醋紡絲液。
[0054] 通過W上實施例和對比例，得到W下測試數據 [00巧]表1
[0056]
【主權項】
1. 一種熱定型性得以改進的聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在于該方法包括如下 幾個步驟： 1) 將多元醇與過量的二異氰酸酯混合以制備得到預聚物，即一次聚合；再將所述的預 聚物溶解于有機溶劑中，隨后向其中加入擴鏈劑，即二次聚合；從而得到聚氨酯脲聚合物； 2) 將制備的聚氨酯脲聚合物和熱塑性聚氨酯混合制得氨綸紡絲液，然后將該紡絲液紡 絲。
2. 根據權利要求1所述的熱定型得以改進聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在于所 述的二異氰酸酯由2, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯與芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯 或脂環族二異氰酸酯中一種或多種的混合物構成，所述的2, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯占 二異氰酸酯的總摩爾量的2~30%。
3. 根據權利要求1所述的熱定型得以改進聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在于所 述的多元醇為聚四亞基醚二醇、聚丙二醇、聚碳酸酯二醇中的一種或是它們的混合物。
4. 根據權利要求1所述的熱定型得以改進聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在于所 述的擴鏈劑是由乙二胺、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-環己二胺中的一種或是它們的混合物。
5. 根據權利1所述的改進的熱定型聚氨酯彈性纖維的制備方法，其特征在于所述的熱 塑性聚氨酯占聚氨酯總重量的3~60%。
【專利摘要】本發明涉及的熱定型性得以改進的聚氨酯彈性纖維及其制備方法。1）將多元醇與過量的二異氰酸酯混合以制備得到預聚物，即一次聚合；再將所述的預聚物溶解于有機溶劑中，隨后向其中加入擴鏈劑，即二次聚合；從而得到聚氨酯脲聚合物；2）將制備的聚氨酯脲聚合物和熱塑性聚氨酯混合制得氨綸紡絲液，然后將該紡絲液紡絲。本發明的聚氨酯彈性纖維具有更加優異的熱定型性，使用此種彈性絲可制成具有良好手感的交織?編織織物并且此織物即使在低溫的情況下進行熱定型也不會產生卷邊現象。
【IPC分類】D01F8-16, C08G18-66, C08G18-76, C08G18-10
【公開號】CN104726960
【申請號】CN201310711631
【發明人】晉中成, 朱炫相, 王小華, 薛士壯, 費長書, 席青
【申請人】浙江華峰氨綸股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月20日