CN104790057B - 一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，本发明的步骤为：1)将苯酐聚酯多元醇、聚四亚甲基醚二醇、聚乙二醇进行混合，成为混合多元醇，在该混合多元醇中加入二异氰酸酯，形成预聚体；2)将预聚体溶解在二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺内与单胺、双胺类物质进行反应而生成聚氨酯脲原液，再在聚氨酯脲原液中添加抗氧助、抗紫外剂和防黄剂，储藏熟化后制成纺丝原液，3)通过干纺纺丝得到聚氨酯弹性纤维。本发明制备的聚氨酯弹性纤维具有优于普通产品的强度和韧性。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型聚氨酯弹性纤维的制造方法，特别是一种具有优越强度和韧性的聚氨酯弹性纤维的制造方法，属于聚氨酯弹性纤维技术领域。
背景技术
聚氨酯弹性纤维的特征在于其拥有高弹性，目前已是一种应用非常广泛的化学纤维，并且在不断的向新的领域扩展。将纤维拉伸至断裂时所需要的力称之为断裂强力。聚氨酯弹性纤维在织造过程中一般需要牵伸一定的倍数，同时也经过与机器的不断摩擦，由于氨纶丝的强度低，很容易出现断丝现象，从而造成织造中断，效率降低，同时布匹出现条干等现象。为提高氨纶丝的强度与韧性，申请人做出此发明。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，通过添加混合多元醇来提高聚氨酯弹性纤维的强度与韧性。
技术方案：本发明的混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法是通过如下步骤实现的：
1)将苯酐聚酯多元醇、聚四亚甲基醚二醇、聚乙二醇进行混合，成为混合多元醇，在该混合多元醇中加入二异氰酸酯，形成预聚体；
2)将预聚体溶解在二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺内与单胺、双胺类物质进行反应而生成聚氨酯脲原液，再在聚氨酯脲原液中添加抗氧助、抗紫外剂和防黄剂，储藏熟化后制成纺丝原液，
3)通过干纺纺丝得到聚氨酯弹性纤维。
所述的苯酐聚酯多元醇是由苯酐与二乙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨醇或甘露醇中的一种或多种催化制备而成。
所述的聚乙二醇分子量在200-3000之间，不饱和度小于0.01mmol/g。
所述的聚四亚甲基醚二醇分子量在1500-2500之间，二异氰酸酯类物质为4，4二苯基甲烷二异氰酸酯。
所述的单胺类物质包含选自二乙胺、二甲胺或单乙醇胺中的至少一种物质。
所述的双胺类物质包含选自乙二胺、1，2-丙二胺、2-甲基戊二胺或间苯二胺中的至少一种物质。
所述的苯酐聚酯多元醇、聚乙二醇摩尔量之和与聚四亚甲基醚二醇的摩尔量比例范围为1：1-4。
所述的聚乙二醇与苯酐聚酯多元醇的摩尔比范围为1：1.0-5.0。
所述的苯酐聚酯多元醇的羟值范围为270-400mgKOH/g。
有益效果：本发明的一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，与现有常规技术相比，添加了苯酐聚酯多元醇与聚乙二醇，通过性能互补提高了产品的强度与韧性，同时保证其它性能基本不受影响，另外由于苯酐聚酯多元醇与聚乙二醇的价格低于聚四亚甲基醚二醇，所以也降低了其制造成本。
具体实施方式
实施例1：
在氮气氛围、70℃、搅拌的条件下将苯酐聚酯多元醇(320mgKOH/g)、聚乙二醇(分子量为600g/mol)、聚四亚甲基醚二醇(摩尔比依次为2：1：10)与4，4二苯基甲烷二异氰酸酯反应120分钟，得到异氰酸酯封端的预聚体，待冷却到40℃后加入二甲基乙酰胺充分溶解，得到预聚物溶液。随后将乙二胺、二乙胺溶解于二甲基乙酰胺中，然后将其加入到前面的预聚物溶液中制得聚氨酯脲溶液。
在所制得的聚氨酯脲溶液中添加的固体添加剂包含0.3％的抗紫外剂1.0％的抗氧剂、0.5％的防黄剂、0.6％的染色助剂、0.3％抗粘剂。然后将混合溶液进行干法纺丝，生产40D规格的聚氨酯弹性纤维。
实施例2：
在氮气氛围、70℃、搅拌的条件下将苯酐聚酯多元醇(350mgKOH/g)、聚乙二醇(分子量为500g/mol)、聚四亚甲基醚二醇(摩尔比依次为3：1：15)与4，4二苯基甲烷二异氰酸酯反应120分钟，得到异氰酸酯封端的预聚体，待冷却到40℃后加入二甲基乙酰胺充分溶解，得到预聚物溶液。随后将乙二胺、二乙胺溶解于二甲基乙酰胺中，然后将其加入到前面的预聚物溶液中制得聚氨酯脲溶液。
按照实施例1加入各种助剂后纺丝制备40D规格的聚氨酯弹性纤维。
实施例3：
在氮气氛围、70℃、搅拌的条件下将苯酐聚酯多元醇(380mgKOH/g)、聚乙二醇(分子量为400g/mol)、聚四亚甲基醚二醇(摩尔比依次为3：2：12)与4，4二苯基甲烷二异氰酸酯反应120分钟，得到异氰酸酯封端的预聚体，待冷却到40℃后加入二甲基乙酰胺充分溶解，得到预聚物溶液。随后将乙二胺、二乙胺溶解于二甲基乙酰胺中，然后将其加入到前面的预聚物溶液中制得聚氨酯脲溶液。
按照实施例1加入各种助剂后纺丝制备40D规格的聚氨酯弹性纤维。
对比例1：
在氮气氛围、70℃、搅拌的条件下将聚四亚甲基醚二醇与4，4二苯基甲烷二异氰酸酯反应120分钟，得到异氰酸酯封端的预聚体，待冷却到40℃后加入二甲基乙酰胺充分溶解，得到预聚物溶液。随后将乙二胺、二乙胺溶解于二甲基乙酰胺中，然后将其加入到前面的预聚物溶液中制得聚氨酯脲溶液。
按照实施例1加入各种助剂后纺丝制备40D规格的聚氨酯弹性纤维。
最后对上述实施例和对比例的产品进行常规指标检测，具体见下表
| 区分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
| 强度(g/d) | 2.06 | 1.84 | 2.52 | 1.35 |
从实施例和对比例发现，本发明方法制备的聚氨酯弹性纤维的强度较普通方法制备的要高很多。
以上实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明进行限制，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改进，均应落入本发明确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1)将苯酐聚酯多元醇、聚四亚甲基醚二醇、聚乙二醇进行混合，成为混合多元醇，在该混合多元醇中加入二异氰酸酯，形成预聚体；
2)将预聚体溶解在二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺内与单胺、双胺类物质进行反应而生成聚氨酯脲原液，再在聚氨酯脲原液中添加抗氧剂、抗紫外剂和防黄剂，储藏熟化后制成纺丝原液，
3)通过干纺纺丝得到聚氨酯弹性纤维；
所述的苯酐聚酯多元醇是由苯酐与二乙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨醇或甘露醇中的一种或多种催化制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于所述的聚乙二醇分子量在200-3000之间，不饱和度小于0.01mmol/g。
3.根据权利要求1所述的一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于所述的聚四亚甲基醚二醇分子量在1500-2500之间，二异氰酸酯类物质为4，4二苯基甲烷二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于所述的单胺类物质包含选自二乙胺、二甲胺或单乙醇胺中的至少一种物质。
5.根据权利要求1所述的一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于所述的双胺类物质包含选自乙二胺、1，2-丙二胺、2-甲基戊二胺或间苯二胺中的至少一种物质。
6.根据权利要求1所述的一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于所述的苯酐聚酯多元醇、聚乙二醇摩尔量之和与聚四亚甲基醚二醇的摩尔量比例范围为1：1-4。
7.根据权利要求6所述的一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于所述的聚乙二醇与苯酐聚酯多元醇的摩尔比范围为1：1.0-5.0。
8.根据权利要求1所述的一种混合多元醇制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于所述的苯酐聚酯多元醇的羟值范围为270-400mgKOH/g。
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