CN109518303A - 一种皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维及其制备方法,该弹性纤维是由皮层纺丝原液和芯层纺丝原液经皮芯型纺丝组件精确计量挤出,经过干法纺丝卷绕成型制得,皮层材料和芯层材料是由不同的高分子化合物组成,芯层与皮层的质量比为95:5~80:20,制备得到的弹性纤维从横截面上看,具有皮层和芯层结构。制备方法为通过分别制备皮层纺丝原液和芯层纺丝原液,再将皮层纺丝原液和芯层纺丝原液同时挤入皮芯型纺丝组件,经干法纺丝卷绕成型,制备得到皮芯型弹性纤维,该弹性纤维皮层材料中含特殊的化学结构高分子和纳米异官能团低聚倍半硅氧烷。在保持原有氨纶高弹性、高强度的性能基础上,赋予弹性纤维更优良的耐碱洗性能和耐高温性能。
Description
技术领域
本发明属于一种高分子材料制备技术领域,具体涉及到一种具皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法。本发明制备的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的耐碱性和耐高温性要明显优于已公开的利用其他技术手段制备的弹性纤维。
背景技术
聚氨酯弹性纤维(又称氨纶)是由软段和硬段结构交替排列的嵌段共聚物通过干法纺丝或者熔融纺丝制备,其中软段原料主要为聚醚二元醇或者聚酯二元醇,硬段原料主要为二异氰酸酯、胺类或醇类扩链剂。这种含特殊化学结构的大分子聚集后会形成微相分离结构,赋予氨纶高断裂强度、高断裂伸长率和高回弹性的特点,聚氨酯弹性纤维与其他非弹性纤维进行混织得到的服装面料具备优良的舒适性和高档的质感。
一般情况下,氨纶与其他化纤进行混织后都要经过碱液清洗和高温染色(190℃定型和130℃染色)两道工序步骤,普通氨纶由于在碱洗过程中聚合物大分子链发生碱性降解造成布面断氨现场发生,而经高温染色后发生失弹甚至断裂,从而影响了布料质量。
针对聚氨酯弹性纤维目前存在的不足和市场对耐碱洗耐高温氨纶产品的需求,国内一些企业和高等院校相继开展了提升聚氨酯弹性纤维耐碱洗性或者耐高温性的研究。在耐碱洗性能提升的研究领域,发明专利CN105369388B公开了一种耐碱氨纶的制备方法,采用端羟基偏氟聚乙烯与聚四氢呋喃醚二醇进行共混、经预聚、扩链、干法纺丝等步骤制备得到耐碱氨纶,该氨纶虽然主链上含有亚甲基基团、侧链上有氟元素,有利于碱性水解条件下对主链的保护,但是由于在大分子主链中仍有部分结构为常规的聚四氢呋喃醚二醇、二苯甲烷二异氰酸酯、二元胺单体共聚组成,对这部分结构并不能起到保护作用,在碱洗过程中避免不了这部分的大分子链的化学断裂情况发生,从而导致碱洗后氨纶整体性能的下降。在耐高温性能提升领域,发明专利CN105088392B公开了一种耐高温耐疲劳辐照交联聚氨酯纤维的制备方法,该方法在干法纺丝工艺下得到聚氨酯弹性纤维,再对其进一步进行一定时间的辐照交联,该制备方法过程繁琐,不具备实际工业生产可操作性,且发明申请公布的为90℃,100h处理条件下的氨纶机械强度保持率,这种远低于实际应用条件下的数据对氨纶后道实际应用条件参考意义不大。在同时提升耐碱洗性能和耐高温性研究领域,发明专利CN103498209B公布了一种耐碱耐高温氨纶的制备方法,该方法采用含氟二元胺与常规二元胺共混作为扩链剂,含氟二元胺能够对脲基进行保护,但是一方面由于含氟二元胺作为扩链剂,含量占聚氨酯大分子链整体质量偏低,而且选用的含氟二元胺中含有空间体积较大的芳苯基或者是两个胺基是不对称结构,含氟基团链长偏短,含芳苯基的物质存在明显的空间位阻效应,与异氰酸酯的反应活性较低,形成的化学键并不稳定,含氟基团链长偏短并不能对主链起到有效的保护作用。其次,在预聚反应中形成的相当数量的氨基甲酸酯基团周围并没有含氟基团的保护,因此在实际的碱洗或者高温处理过程中很容易发生化学断裂。由此可以看出,开发出一种同时兼具优良耐碱洗性能和耐高温性能的弹性纤维产品,对于提高弹性纤维产品附加值,满足客户后道使用需求具有重要的意义。
发明内容
技术问题:本发明所要解决的技术问题是发明一种皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维及其制备方法,用该方法制备的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维与已公开的聚氨酯弹性纤维相比具有优良的耐碱洗性能和耐高温性能,能够满足后道工艺要求。
技术方案:本发明所述的一种皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维:该弹性纤维是由皮层纺丝原液和芯层纺丝原液经皮芯型纺丝组件精确计量挤出,经过干法纺丝卷绕成型制得,皮层材料和芯层材料是由不同的高分子化合物组成,芯层与皮层的质量比在为95:5~80:20,制备得到的弹性纤维从横截面上看,具有皮层和芯层结构。
本发明所述的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法:所述皮层纺丝原液的制备方法如下:在第一反应器中加入溶剂,将二苯甲烷二异氰酸酯与端羟基含氟聚硅氧烷按摩尔比1.2:1~2.0:1混合,加入有机铋类催化剂,在50~70℃进行预聚2h,得到NCO封端的预聚物,然后移入第二反应器中,温度降至10~30℃,往第二反应器中缓慢滴加扩链剂溶液,1.5~2.5h滴加完毕,得到含氟硅高分子溶液,移入熟化罐,加入纳米异官能团低聚倍半硅氧烷,进行熟化,制备得到质量分数30~37%的皮层纺丝原液,粘度范围在40℃时2000~4000P。
其中,
所述有机铋类催化剂为异辛酸铋、月桂酸铋、环烷铋酸、三苯基铋或三-(乙氧基苯基)铋中的一种,添加量为二苯甲烷二异氰酸酯与端羟基含氟聚硅氧烷总质量的0.1~0.5%。
所述扩链剂为三胺类物质、二胺类物质或链终止剂物质;其中,三胺类物质为:二乙烯三胺、二丙烯三胺、三聚氰胺或二亚乙基三胺的一种或者多种组合;二胺类物质为:乙二胺、1,3-丙二胺、1,3-戊二胺或2-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、对苯二胺、间苯二胺或N,N’-二甲基-1,3-丙二胺的一种或者多种组合;链终止剂物质为二乙胺、二丙胺或者哌啶中的一种;所述三胺类物质与端羟基含氟聚硅氧烷的质量比为0.00005~0.0005。
所述端羟基含氟聚硅氧烷是指主链分子含Si-O键,侧链分子上有烷基、含氟烷基或含氟烷醚基的二醇类低聚物;端羟基含氟聚硅氧烷是由含氟烷(醚)基氯硅烷、有机氢卤硅烷的一种或者几种经水解缩聚而成,端羟基含氟聚硅氧烷的数均分子量范围在500~2000之间;
所述端羟基含氟聚硅氧烷结构式如下所示:
其中,X是端羟基含氟聚硅氧烷中含氟烷(醚)基氯硅烷残基的重复单元数,Y是端羟基含氟聚硅氧烷中有机氢卤硅烷残基的重复单元数,X/(X+Y)=100~90(mol)%。
所述含氟烷(醚)基氯硅烷结构简式如下所示:
RfSiMeCl2
其中,Rf为含氟烷(醚)基,Si为硅原子,Me为甲基,Cl为氯基;具体是以下一种或者几种含氟烷(醚)基氯硅烷组合物,结构式如下:
HCF2CF2CH2CH2SiMeCl2、C3F7C2H4SiMeCl2、CF3CH2CH2CHMeCH2SiMeCl2、HCF2CF2O(CH2)3SiMeCl2、C3F7CH2C3H6SiMeCl2、C6F13C2H4SiMeCl2、CF3(CF2)5C2H4OC3H6SiMeCl2、CF3CF2CF2OCF2CF2SiMeCl2、CF3OCF2CF2SiMeCl2、CF3CF2OCF2CF2SiMeCl2;含氟烷(醚)基氯硅烷分子结构中,与硅相连的长碳链上碳原子数在4~11之间,氟原子数在3~13之间。
所述有机氢卤硅烷结构式如下所示:
RnHmSiX2
R为甲基,H为氢,Si为硅,X为卤素,n=1或者2,m=1或者0。
所述纳米异官能团低聚倍半硅氧烷结构如下:
Si-硅原子;O-氧原子;R-有机官能团;
纳米异官能团低聚倍半硅氧烷均接有乙烯基,除此之外,还接有羟基、胺基、环氧基、烷基或芳基中的一种或几种有机官能基团,纳米异官能团低聚倍半硅氧烷在皮层纺丝原液中的添加量为含氟硅高分子质量的0.2~3%。
本发明的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法:所述芯层纺丝原液的制备方法如下:在第一反应器中加入溶剂,将二苯甲烷二异氰酸酯与聚四氢呋喃醚二醇,按摩尔比1.5:1~2.0:1混合,其中聚四氢呋喃醚二醇数均分子量范围在1500~2500,在40~50℃进行预聚,然后移入第二反应器中,往第二反应器中缓慢滴加扩链剂溶液,1.5~2.5h滴加完毕,移入熟化罐,加入各种辅料助剂,熟化,制备得到质量分数30~37%的芯层纺丝原液,芯层纺丝原液的粘度在40℃时为3000~6000P。
所述的扩链剂包含二胺类物质,链终止剂物质;其中,二胺类物质包括:乙二胺、1,3-丙二胺、1,3-戊二胺或2-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、对苯二胺、间苯二胺或N,N’-二甲基-1,3-丙二胺的一种或者多种组合;链终止剂物质为二乙胺、二丙胺或者哌啶中的一种。
所用的溶剂为二甲基甲酰胺或者二甲基乙酰胺。
有益效果:本发明的一种皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维,由皮层和芯层两部分构成,皮层类似于一层保护套,皮层材料是一种含无机主链-有机侧链化学结构的高分子材料,大分子主链上含有耐热性优良的Si-O键,其键能达到443KJ/mol,而常见的C-C键键能为347KJ/mol,高键能确保Si-O主链形成的高分子有良好的耐热性。
其次,侧链含有大量耐化学性能优良的含氟烷(醚)基,C-F键键能为485KJ/mol,同时也具备优良的耐热性能,F原子具有高度的屏蔽效应,具备一定长度的含氟链段能够以螺旋状形式紧密包覆主链,使其具备优良的耐化学性,
在皮层原液中加入适量的纳米异官能团低聚倍半硅氧烷,这是一种耐高温性能优良的无机-有机杂化材料,在皮层原液中有良好的分散性和相容性,在甬道中纳米异官能团低聚倍半硅氧烷上的乙烯基之间受热发生加聚反应,能够进一步提高皮层材料的耐热性能和化学稳定性。上述这些技术手段的使用,能够赋予弹性纤维优良的耐碱洗性能和耐高温性能,满足客户的使用要求。
具体实施方式
本发明所述的一种皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法步骤如下:
(1)皮层纺丝原液的制备。
(2)芯层纺丝原液的制备。
(3)皮芯型纺丝组件精确计量挤出,经过干法纺丝卷绕成型制得,制备得到的弹性纤维从横截面上看,具有皮层和芯层结构,皮层材料和芯层材料是由不同的高分子化合物组成。其中芯层与皮层的质量比在为95:5~80:20,优选90:10~85:15。
其中步骤1)所述的皮层纺丝原液的具体制备方法如下:在第一反应器中加入溶剂,将二苯甲烷二异氰酸酯与端羟基含氟聚硅氧烷按摩尔比1.2:1~2.0:1混合,加入有机铋类催化剂,在50~70℃进行预聚2h,然后移入第二反应器中,往第二反应器中缓慢滴加扩链剂溶液,1.5~2.5h滴加完毕,得到含氟硅高分子溶液,移入熟化罐,加入纳米异官能团低聚倍半硅氧烷,进行24h熟化,制备得到质量分数30~37(wt)%的皮层纺丝原液,皮层纺丝原液粘度控制在2000~4000P(40℃)。
其中所述的制备皮层纺丝原液具体制备方法中,所使用的扩链剂包含三胺类物质、二胺类物质,链终止剂物质。三胺类物质包括:二乙烯三胺、二丙烯三胺、三聚氰胺或二亚乙基三胺的一种或者多种组合。二胺类物质包括:乙二胺、1,3-丙二胺、1,3-戊二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、对苯二胺、间苯二胺或N,N’-二甲基-1,3-丙二胺的一种或者多种组合。链终止剂物质为二乙胺、二丙胺或者哌啶中的一种。
其中所述的制备皮层纺丝原液具体制备方法中,所使用的端羟基含氟聚硅氧烷是指主链分子含Si-O键,侧链分子上有烷基、含氟烷基、含氟烷醚基的二醇类低聚物。端羟基含氟聚硅氧烷是由含氟烷(醚)基氯硅烷、有机氢卤硅烷的一种或者几种在催化剂催化作用下经水解缩聚而成。端羟基含氟聚硅氧烷的数均分子量范围在500~1500之间。
端羟基含氟聚硅烷结构式如下所示:
其中X/(X+Y)=100~90(mol)%
含氟烷(醚)基氯硅烷结构简式如下所示:
RfSiMeCl2
其中,Rf为含氟烷(醚)基,Si为硅原子,Me为甲基,Cl为氯基。具体是以下一种或者几种含氟烷(醚)基氯硅烷组合物,结构式如下:
HCF2CF2CH2CH2SiMeCl2、C3F7C2H4SiMeCl2、CF3CH2CH2CHMeCH2SiMeCl2、CF3C6H4SiMeCl2、HCF2CF2O(CH2)3SiMeCl2、C3F7CH2C3H6SiMeCl2、C6F13C2H4SiMeCl2、CF3(CF2)5C2H4OC3H6SiMeCl2、CF3CF2CF2OCF2CF2SiMeCl2、CF3OCF2CF2SiMeCl2、CF3CF2OCF2CF2SiMeCl2。
有机氢卤硅烷结构式如下所示:
RnHmSiX2
R为甲基,H为氢,Si为硅,X为卤素,n=1或者2,m=1或者0。
其中步骤2)所述的芯层纺丝原液的具体制备方法如下:在第一反应器中加入溶剂,将二苯甲烷二异氰酸酯与聚四氢呋喃醚二醇按摩尔比1.5:1~2.0:1混合,在40~50℃进行预聚2h,然后移入第二反应器中,往第二反应器中缓慢滴加扩链剂溶液,1.5~2.5h滴加完毕,移入熟化罐,加入各种辅料助剂,进行24h熟化,制备得到质量分数30~37(wt)%的芯层纺丝原液,芯层纺丝原液的粘度为3000~6000P(40℃)。
各种物理性能检测方法如下:
(1)耐碱洗性能检测
将样品牵伸100%,然后将其浸入25%的氢氧化钠水溶液中,在100℃下处理180min,将样品取出,在松弛状态下室温放置24h,使用拉力试验机测试样品处理后的断裂强力(DS1)和处理前的断裂强力(DS2),并以两者的比率作为断裂强力保持率,保持率越高,耐碱洗性能越好。
耐高温性能(%)=100*(DS1)/(DS2)
(2)耐高温性能检测
将样品牵伸100%,用190℃热空气处理1min,然后在高温高压条件下使用分散染料进行染色,共染色两次。每次从室温开始染色,以1.5℃/min温度上升到130℃,保持此温度下染色60min。染色结束后,使用拉力试验机测试纤维染色处理后断裂强力(DS3)和处理前的断裂强力(DS4),并以二者的比率作为断裂强力保持率,保持率越高,耐高温性能越优越。
耐高温性能(%)=100*(DS3)/(DS4)
耐高温性能即氨纶经高温染色处理后的断裂强力保持率。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)常规氨纶的制备
将28.8kg的二甲基乙酰胺,16kg的聚四氢呋喃醚二醇加入到第一反应器,进行搅拌混合,然后精确加入3.978kg的二苯甲烷二异氰酸酯,在45℃下反应2h,得到NCO封端的预聚物,然后将预聚物溶液移送到第二反应器,加入扩链剂溶液,得到芯层纺丝原液,粘度为5000P(40℃)。将纺丝原液挤入纺丝组件,经干法纺丝甬道,上油卷绕制备得到规格为40D常规弹性纤维(标记为“样品1”)。
实施例2
(1)皮层纺丝原液的制备。
将20.7kg的二甲基乙酰胺,10kg的端羟基含氟聚硅氧烷(数均分子量为1500)加入到第一反应器,进行搅拌混合,然后精确加入2.0kg的二苯甲烷二异氰酸酯,加入质量分数为0.5(wt)%的异辛酸铋,在50℃下反应2h,得到NCO封端的预聚物,然后将预聚物溶液移送到第二反应器,加入扩链剂溶液,其中扩链剂中三胺扩链剂为二乙烯三胺,含量为0.0005(二乙烯三胺/端羟基含氟聚硅氧烷质量比),2h滴加完毕,加入0.2(wt)%纳米异官能团低聚倍半硅氧烷,熟化24h,含得到浓度为35%的皮层纺丝原液,粘度为3800P(40℃)。
端羟基含氟聚硅氧烷结构式如下,其中X/(X+Y)=90(mol)%
(2)芯层纺丝原液制备。
将将16.17kg的二甲基乙酰胺,9kg的聚四氢呋喃醚二醇加入到第一反应器,进行搅拌混合,然后精确加入2.238kg的二苯甲烷二异氰酸酯,在45℃下反应2h,得到NCO封端的预聚物,然后将预聚物溶液移送到第二反应器,加入扩链剂溶液,得到芯层纺丝原液,粘度为5000P(40℃)。
(3)干法纺丝
皮层纺丝原液与芯层纺丝原液按两者的固含量质量比5/95的吐出量挤入皮芯型纺丝组件,经干法纺丝甬道,上油卷绕制备得到规格为40D皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维(标记为“样品2”)
实施例3
(1)皮层纺丝原液的制备。
将18.59kg的二甲基乙酰胺,9.6kg的端羟基含氟聚硅氧烷(数均分子量为1500)加入到第一反应器,进行搅拌混合,然后精确加入2.4kg的二苯甲烷二异氰酸酯,加入质量分数为0.25(wt)%的异辛酸铋,在60℃下反应2h,得到NCO封端的预聚物,然后将预聚物溶液移送到第二反应器,加入扩链剂溶液,其中扩链剂中三胺扩链剂为二乙烯三胺,含量为0.0002(二乙烯三胺/端羟基含氟聚硅氧烷质量比),2h滴加完毕,加入1.0(wt)%纳米异官能团低聚倍半硅氧烷,熟化24h,含得到浓度为35%的皮层纺丝原液,粘度为3500P(40℃)。
端羟基含氟聚硅氧烷结构式如下,其中X/(X+Y)=92(mol)%
(2)芯层纺丝原液制备。
将将17.97kg的二甲基乙酰胺,10kg的聚四氢呋喃醚二醇加入到第一反应器,进行搅拌混合,然后精确加入2.486kg的二苯甲烷二异氰酸酯,在45℃下反应2h,得到NCO封端的预聚物,然后将预聚物溶液移送到第二反应器,加入扩链剂溶液,得到芯层纺丝原液,粘度为5000P(40℃)。
(3)干法纺丝
皮层纺丝原液与芯层纺丝原液按两者的原液固含量质量比10/90的吐出量挤入皮芯型纺丝组件,经干法纺丝甬道,上油卷绕制备得到规格为40D皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维(标记为“样品3”)
实施例4
(1)皮层纺丝原液的制备。
将18.25kg的二甲基乙酰胺,10.2kg的端羟基含氟聚硅氧烷(数均分子量为1500)加入到第一反应器,进行搅拌混合,然后精确加入3.06kg的二苯甲烷二异氰酸酯,加入质量分数为0.1(wt)%的异辛酸铋,在70℃下反应2h,得到NCO封端的预聚物,然后将预聚物溶液移送到第二反应器,加入扩链剂溶液,其中扩链剂中三胺扩链剂为二乙烯三胺,含量为0.00005(二乙烯三胺/端羟基含氟聚硅氧烷质量比),2h滴加完毕,加入3.0(wt)%纳米异官能团低聚倍半硅氧烷,熟化24h,含得到浓度为35%的皮层纺丝原液,粘度为3200P(40℃)。
端羟基含氟聚硅氧烷结构式如下,其中X/(X+Y)=96(mol)%
(2)芯层纺丝原液制备。
将将19.77kg的二甲基乙酰胺,11kg的聚四氢呋喃醚二醇加入到第一反应器,进行搅拌混合,然后精确加入2.735kg的二苯甲烷二异氰酸酯,在45℃下反应2h,得到NCO封端的预聚物,然后将预聚物溶液移送到第二反应器,加入扩链剂溶液,得到芯层纺丝原液,粘度为5000P(40℃)。
(3)干法纺丝
皮层纺丝原液与芯层纺丝原液按两者的原液固含量质量比20/80的吐出量挤入皮芯型纺丝组件,经干法纺丝甬道,上油卷绕制备得到规格为40D皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维(标记为“样品4”)
本发明制备的一种皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维(40D)的性能指标如下表一所示:
表1.耐碱保持率和耐高温保持率
编号 | 耐碱保持率 | 耐高温保持率 |
样品1<sub>(常规氨纶)</sub> | 72% | 46% |
样品2 | 88% | 68% |
样品3 | 91% | 70% |
样品4 | 94% | 73% |
Claims (10)
1.一种皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维,其特征在于该弹性纤维是由皮层纺丝原液和芯层纺丝原液经皮芯型纺丝组件精确计量挤出,经过干法纺丝卷绕成型制得,皮层材料和芯层材料是由不同的高分子化合物组成,芯层与皮层的质量比为95:5~80:20,制备得到的弹性纤维从横截面上看,具有皮层和芯层结构。
2.一种如权利要求1所述的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法,其特征在于所述皮层纺丝原液的制备方法如下:在第一反应器中加入溶剂,将二苯甲烷二异氰酸酯与端羟基含氟聚硅氧烷按摩尔比1.2:1~2.0:1混合,加入有机铋类催化剂,在50~70℃进行预聚2h,得到NCO封端的预聚物,然后移入第二反应器中,温度降至10~30℃,往第二反应器中缓慢滴加扩链剂溶液,1.5~2.5h滴加完毕,得到含氟硅高分子溶液,移入熟化罐,加入纳米异官能团低聚倍半硅氧烷,进行熟化,制备得到质量分数30~37%的皮层纺丝原液,粘度范围在40℃时2000~4000P。
3.根据权利要求2所述的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法,其特征在于所述有机铋类催化剂为异辛酸铋、月桂酸铋、环烷铋酸、三苯基铋或三-(乙氧基苯基)铋中的一种,添加量为二苯甲烷二异氰酸酯与端羟基含氟聚硅氧烷总质量的0.1~0.5%。
4.根据权利要求2所述的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法,其特征在于所述扩链剂溶液中包含三胺类物质、二胺类物质、链终止剂物质;其中,三胺类物质为:二乙烯三胺、二丙烯三胺、三聚氰胺或二亚乙基三胺的一种或者多种组合;二胺类物质为:乙二胺、1,3-丙二胺、1,3-戊二胺或2-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、对苯二胺、间苯二胺或N,N’-二甲基-1,3-丙二胺的一种或者多种组合;链终止剂物质为二乙胺、二丙胺或者哌啶中的一种;所述三胺类物质与端羟基含氟聚硅氧烷的质量比为0.00005~0.0005。
5.根据权利要求2所述的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法,其特征在于,所述端羟基含氟聚硅氧烷是指主链分子含Si-O键,侧链分子上有烷基、含氟烷基或含氟烷醚基的二醇类低聚物;端羟基含氟聚硅氧烷是由含氟烷(醚)基氯硅烷、有机氢卤硅烷的一种或者几种经水解缩聚而成,端羟基含氟聚硅氧烷的数均分子量范围在500~2000之间;
所述端羟基含氟聚硅氧烷结构式如下所示:
其中,X是端羟基含氟聚硅氧烷中含氟烷(醚)基氯硅烷残基的重复单元数,Y是端羟基含氟聚硅氧烷中有机氢卤硅烷残基的重复单元数,X/(X+Y)=100~90mol%。
6.根据权利要求5所述的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法,其特征在于,所述含氟烷(醚)基氯硅烷结构简式如下所示:
RfSiMeCl2
其中,Rf为含氟烷(醚)基,Si为硅原子,Me为甲基,Cl为氯基;具体是以下一种或者几种含氟烷(醚)基氯硅烷组合物,结构式如下:
HCF2CF2CH2CH2SiMeCl2、C3F7C2H4SiMeCl2、CF3CH2CH2CHMeCH2SiMeCl2、HCF2CF2O(CH2)3SiMeCl2、C3F7CH2C3H6SiMeCl2、C6F13C2H4SiMeCl2、CF3(CF2)5C2H4OC3H6SiMeCl2、CF3CF2CF2OCF2CF2SiMeCl2、CF3OCF2CF2SiMeCl2、CF3CF2OCF2CF2SiMeCl2;含氟烷(醚)基氯硅烷分子结构中,与硅相连的长碳链上碳原子数在4~11之间,氟原子数在3~13之间。
7.根据权利要求5所述的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法,其特征在于,所述有机氢卤硅烷结构式如下所示:
RnHmSiX2
R为甲基,H为氢,Si为硅,X为卤素,n=1或者2,m=1或者0。
8.根据权利要求2所述的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法,其特征在于,所述纳米异官能团低聚倍半硅氧烷结构如下:
Si-硅原子;O-氧原子;R-有机官能团;
纳米异官能团低聚倍半硅氧烷均接有乙烯基,除此之外,还接有羟基、胺基、环氧基、烷基或芳基中的一种或几种有机官能基团,纳米异官能团低聚倍半硅氧烷在皮层纺丝原液中的添加量为含氟硅高分子质量的0.2~3%。
9.一种如权利要求1所述的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法,其特征在于所述芯层纺丝原液的制备方法如下:在第一反应器中加入溶剂,将二苯甲烷二异氰酸酯与聚四氢呋喃醚二醇,按摩尔比1.5:1~2.0:1混合,其中聚四氢呋喃醚二醇数均分子量范围在1500~2500,在40~50℃进行预聚,然后移入第二反应器中,往第二反应器中缓慢滴加扩链剂溶液,1.5~2.5h滴加完毕,移入熟化罐,加入各种辅料助剂,熟化,制备得到质量分数30~37%的芯层纺丝原液,芯层纺丝原液的粘度在40℃时为3000~6000P。
10.根据权利要求9所述的皮芯型耐碱洗耐高温弹性纤维的制备方法,其特征在于所述的扩链剂包含二胺类物质,链终止剂物质;其中,二胺类物质包括:乙二胺、1,3-丙二胺、1,3-戊二胺或2-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、对苯二胺、间苯二胺或N,N’-二甲基-1,3-丙二胺的一种或者多种组合;链终止剂物质为二乙胺、二丙胺或者哌啶中的一种。
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