CN112281249A - 一种透气抗辐射的纺织材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种透气抗辐射的纺织材料的制备方法及其应用，本发明以聚氨酯和聚丙烯腈/丙烯酸苯酯接枝共聚物为原料制备透气抗辐射的纺织材料，改善了传统抗辐射纺织材料手感差，抗辐射助剂分散不均匀，水洗后抗辐射性能下降的问题，制得的纺织材料在机械强度、弹性、耐日晒性、抗辐射方面具有优异的表现，且透气性、耐摩擦性能良好，可用于制备防辐射服装面料。

Description

一种透气抗辐射的纺织材料的制备方法
技术领域
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种透气抗辐射的纺织材料的制备方法及其应用。
背景技术
随着核能、航空航天、电子、医疗等众多领域的高速发展，以及各种各样的家用电器、电子产品进入人们的日常工作和生活，在提高人们工作效率与生活便利的同时，人们长期暴露在电磁辐射的环境中，对人体的中枢神经、心血管系统、消化系统、免疫系统等都有较大的伤害，甚至提高了人体细胞癌变的几率，辐射已被世界卫生组织列为继水源、大气、噪音之后的第四大环境污染源，成为危害人类健康的隐形“杀手”，抗辐射已成为当务之急。
防辐射材料已成为当今材料学科的一大课题，随着各种高辐射设备的出现和广泛应用，防辐射材料的研究已引起了人们的普遍关注。而各种医用检测设备中高辐射源的使用也越来越普遍，为了保护医护人员健康，防辐射纤维及其织物也是一种必不可少的材料。最早用于X射线屏蔽的是铅板、铁板等金属材料，后来又开发出了含铅的玻璃、有机玻璃及橡胶等制品，并加工成各种防护服、头盔、防护手套等。但这些防护用品透气性差、穿用不舒适，具有毒性，需要开发新的抗辐射纤维材料。
聚氨酯纤维简称PU，也被称为氨纶，它具有高度弹性，能够拉长6-7倍，但随张力的消失能迅速恢复到初始状态，其分子结构为一个像链状的、柔软及可伸长性的聚氨基甲酸酯，通过与硬链段连接在一起而增强其特性。氨纶是一种综合性能优异的化学纤维，具有优异的弹性和弹性恢复力，氨纶制成的衣料被称为第二皮肤，耐疲劳型好，耐腐蚀，耐热，耐老化，常用于游泳衣，健身服，自行车衣等体育服饰中。为迎合现代的需求，扩大聚氨酯纤维材料的应用，对聚氨酯纤维材料进行处理以赋予新的性能，如抗辐射性能很有必要。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种透气抗辐射的纺织材料及其制备方法，该方法具有工艺路线简洁、生产周期短、无污染、能耗小、成本低、易成型的特点，该纺织材料以聚氨酯和聚丙烯腈/丙烯酸苯酯接枝共聚物为原料，其不仅轻便柔软，在机械强度、弹性、耐日晒性、抗辐射方面具有优异的表现，且透气性、耐摩擦性能良好。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案包括下述项[1]～[3]。
[1]一种透气抗辐射的纺织材料的制备方法，具体包括下述步骤：
1)将10～35重量份的聚氨酯与2～10重量份的去离子水混合均匀，然后加入60～85重量份的聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物，高速搅拌混匀形成分散液；
2)在氮气保护下，将上述分散液置于缩聚反应釜中，升温至140～180℃并保温0.5～1h，然后升温至180～230℃，在0.5～1MPa下反应2～6h得到聚合物熔体，最后将聚合物熔体经水冷造粒，备用；
3)将步骤2)得到的母粒与柔软剂和抗静电剂分散均匀，经高速熔融纺丝得到透气抗辐射的纺织材料；
其中，丙烯酸苯酯对聚丙烯腈的接枝率为12～20％。
本课题以聚氨酯和聚丙烯腈/丙烯酸苯酯接枝共聚物为原料制备透气抗辐射的纺织材料，改善了传统抗辐射纺织材料手感差，抗辐射助剂分散不均匀，水洗后抗辐射性能下降的问题；丙烯酸苯酯的接枝引入提高了聚丙烯腈的力学性能，赋予了其抗辐射性能，保留了聚丙烯腈本身的耐日晒性能好的特点；聚氨酯分子中主链和支链均具有苯环结构，力学性能优良，回弹性好；聚氨酯和聚丙烯腈/丙烯酸苯酯接枝共聚物的协同作用，使纺织材料具有优异的力学性能、弹性、耐日晒性、抗辐射性能的同时，耐摩擦性能方面也具有优异的表现。
进一步地，所述制备透气抗辐射的纺织材料的步骤1)中，高速搅拌的转速为500～800r/min。
进一步地，所述制备透气抗辐射的纺织材料的步骤2)中，第一次升温速率为10～15℃/min，第二次升温速率为2～5℃/min。两次升温可以加快反应速率、节省能源，且使聚合物熔体更为均匀，使制得的纺织材料的力学性能有所提高。
进一步地，所述制备透气抗辐射的纺织材料的步骤3)中，柔软剂为柔软剂VS、柔软剂D1821或柔软剂SG-9。
进一步地，所述制备透气抗辐射的纺织材料的步骤3)中，抗静电剂为异构十三醇聚醚硫酸钠、乙氧基月桂酷胺或甘油-硬脂酸酯中的一种。
进一步地，所述制备透气抗辐射的纺织材料的步骤3)中，高速熔融纺丝的条件为：连续纺丝速度为2500～5000m/min，牵伸倍数为2.5～5倍。
进一步地，所述聚氨酯经由包括下述步骤的方法制备得到：
1)将对苯二甲酸二甲酯和二元醇混合均匀，加入单体总重量0.01～0.25％的催化剂，在140～150℃下反应1.5～3h，停止反应，取出产物冷却至室温，经重结晶后，得到端羟基对苯二甲酸二酯；
2)将乙二胺与碳酸乙烯酯按照重量比混合，在80～120℃氮气保护下反应6～9h，静置，过滤，重结晶后，得到二氨酯二醇单体；
3)将步骤1)制得的端羟基对苯二甲酸二酯、步骤2)制得的二氨酯二醇和聚四氢呋喃醚二醇混合，加入单体总重量0.02～0.2％的催化剂，氮气保护下于140～150℃反应0.5～1h，减压至400～600Pa反应1.5～4h，得到聚氨酯。
本课题所述方法制备聚氨酯，首先将对苯二甲酸二甲酯和二元醇进行酯交换，获得端羟基的对苯二甲酸二酯，再与二氨酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇进行氨酯交换得到聚氨酯；选用支链带苯环的二元醇，得到的聚氨酯力学性能、弹性性能优异，且苯环结构赋予其优异的抗辐射性能，使终产物在抗辐射、力学性能、耐日晒性能、弹性性能方面具有优异的表现。
更进一步地，所述制备聚氨酯的步骤1)中，二元醇具有式(1)所示结构通式：
Figure BDA0002715744430000031
其中，R为(CH2)n，n＝1～6。
更进一步地，二元醇为2-苯基-1,3-丙二醇、3-苯基-1,5-戊二醇或4-苯基-1,7-庚丙二醇。
更进一步地，所述制备聚氨酯的步骤1)中，对苯二甲酸二甲酯和二元醇的添加重量比为1:2.5～8。
更进一步地，所述制备聚氨酯的步骤1)和3)中，催化剂为碱性溶液/钛酸异丙酯混合溶液，碱性溶液与钛酸异丙酯混合比为1:0.2～0.45，其中，碱性溶液为碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠中的一种。
更进一步地，所述制备聚氨酯的步骤2)中，乙二胺与碳酸乙烯酯添加重量比为1:1.5～2.5。
更进一步地，所述制备聚氨酯的步骤2)中，端羟基对苯二甲酸二酯、二氨酯二醇和聚四氢呋喃醚二醇添加重量比为4～6:1:2.5～5。
本发明所述方法制备聚氨酯，催化剂选用碱性溶液/钛酸异丙酯混合溶液，相比于选用单一的钛酸异丙酯等催化剂，混合稀释剂可以避免催化剂去除困难，残留在产物中导致颜色加深的问题，有助于反应的进行，提高产率，并增益最终纺织材料的性能；所得聚氨酯含有苯环结构且以脂肪族氨酯链接形成硬段，同时含有聚醚软段，具有优良的力学性能、回弹性、抗辐射性能。
进一步地，所述聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物经由下述方法制备得到：
1)将1重量份的丙烯酸苯酯加入到10～30重量份的二甲基亚砜中，加入丙烯腈，搅拌混合均匀；
2)将0.05～0.5重量份的引发剂偶氮二异丁酸二甲酯加入到5～10重量份的二甲基亚砜中，超声混合溶解，得偶氮二异丁酸二甲酯溶液；
3)将步骤2)得到的偶氮二异丁酸二甲酯溶液加入到步骤1)的混合溶液中，升高温度至50～60℃，反应14～20h即得。
本课题所述方法制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物，丙烯酸苯酯的接枝引入，使共聚物的玻璃化转变温度较聚丙烯腈有所降低，其成型加工性能得到一定改善，控制反应条件，使丙烯酸苯酯对聚丙烯腈的接枝率在12～20％，使终产物具有优异的力学性能、耐日晒性，同时将其与与聚氨酯共混后具有一定的协同作用，使得纺织材料在耐摩擦性、弹性、抗辐射性能方面具有优异的表现。
更进一步地，所述制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的步骤1)中，丙烯腈与丙烯酸苯酯的添加重量比为3.5～8:1。
更进一步地，所述制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的步骤1)中，搅拌速率为180～300r/min。
更进一步地，所述制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的步骤3)中，偶氮二异丁酸二甲酯分次添加，第一次添加量为偶氮二异丁酸二甲酯溶液重量的25～40％，第二次把剩余溶液全部加入。偶氮二异丁酸二甲酯溶液的分次添加，不仅可以促进反应的进行，缩短反应时间，促进共聚物的转化率，且使终产物纺织材料具有优异的抗辐射性能，机械强度、耐日晒性能也有所提高。
[2]透气抗辐射的纺织材料，所述透气抗辐射的纺织材料以项[1]所述方法制备得到。
[3]项[1]～[2]任一项所述透气抗辐射的纺织材料在制备防辐射服装面料中的应用。
本发明由于应用聚氨酯和聚丙烯腈/丙烯酸苯酯为原料，经熔融纺丝法制备透气抗辐射的纺织材料，因而具有如下有益效果：
1)制备聚氨酯过程中，催化剂选用碱性溶液/钛酸异丙酯混合溶液，相比于选用单一的钛酸异丙酯等催化剂，混合催化剂可以避免催化剂去除困难，残留在产物中导致颜色加深的问题，有助于反应的进行，提高产率，并增益最终纺织材料的性能；
2)本发明制备的聚氨酯分子中主链和支链均具有苯环结构，其具有优异的力学性能和回弹性，且苯环结构赋予其优异的抗辐射性能，使终产物在抗辐射、力学性能、弹性方面具有优异的表现；
3)制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物过程中，引发剂偶氮二异丁酸二甲酯溶液分次添加，第一次添加量为偶氮二异丁酸二甲酯溶液重量的25～40％，第二次把剩余溶液全部加入，偶氮二异丁腈溶液的分次添加，不仅可以促进反应的进行，缩短反应时间，促进共聚物的转化率，且使终产物纺织材料具有优异的抗辐射性能，机械强度、耐日晒性能也有所提高；
4)控制反应条件，使丙烯酸苯酯对聚丙烯腈的接枝率在12～20％，使终产物具有优异的力学性能、耐日晒性，同时将其与聚氨酯共混后具有一定的协同作用，使得纺织材料在耐摩擦性、弹性、抗辐射性能方面具有优异的表现；
5)本发明所述的透气抗辐射的纺织材料的制备方法，具有工艺路线简洁、生产周期短、无污染、能耗小、成本低、易成型的特点，纺织材料的主要材料为聚氨酯和聚丙烯腈/丙烯酸苯酯接枝共聚物，纺织材料的性能优异，适宜规模化推广和生产。
本发明为实现上述目的而采用了上述技术方案，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1为本发明实施例1的聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的核磁氢谱图；
图2为本发明透气抗辐射的纺织材料的力学性能测试结果示意图。
具体实施方式
本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当替换和/或改动工艺参数实现，然而特别需要指出的是，所有类似的替换和/或改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述产品和制备方法已经通过较佳实例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的产品和制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语，具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。本文中所描述的材料、方法和实例仅是说明性的，并不是用来作为限制。所有出版物、专利申请案、专利案、临时申请案、数据库条目及本文中提及的其它参考文献等，其整体被并入本文中作为参考。若有冲突，以本说明书包括定义为准。
除非具体说明，本文所描述的材料、方法和实例仅是示例性的，而非限制性的。尽管与本文所述的那些方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本发明的实施或测试，但本文仍描述了合适的方法和材料。
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。
实施例1：一种透气抗辐射的纺织材料：
本实施例提供了一种透气抗辐射的纺织材料，其具体组分及其含量包括：
Figure BDA0002715744430000061
1)制备聚氨酯：
1.1)将10g对苯二甲酸二甲酯和60g的2-苯基-1,3-丙二醇混合均匀，加入0.07g的催化剂甲醇钠/钛酸异丙酯(混合比为1:0.3)，在140℃下反应2h，停止反应，产物冷却至室温，经重结晶后，得到端羟基对苯二甲酸二酯；
1.2)将10g乙二胺与20g碳酸乙烯酯混合，在90℃氮气保护下反应6.5h，静置，过滤，重结晶后，得到二氨酯二醇单体；
1.3)将上述步骤制得的50g端羟基对苯二甲酸二酯、10g二氨酯二醇和40g聚四氢呋喃醚二醇混合，加入0.15g的催化剂甲醇钠/钛酸异丙酯(混合比为1:0.3)，氮气保护下于140℃反应1h，减压至400Pa反应2.5h，得到聚氨酯。
2)制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物：
2.1)将1g的丙烯酸苯酯加入20g的二甲基亚砜中，加入7g丙烯腈，280r/min转速下搅拌混合均匀；
2.2)将0.5g引发剂偶氮二异丁酸二甲酯加入到8.5g的二甲基亚砜中，超声混合溶解，得偶氮二异丁酸二甲酯溶液；
2.3)将2.7g偶氮二异丁酸二甲酯溶液加入到步骤1)的混合溶液中，升高温度至50～60℃，反应8h，然后加入剩余的偶氮二异丁酸二甲酯溶液，继续反应10h即得。
3)制备透气抗辐射的纺织材料：
3.1)将20g的聚氨酯与8g的去离子水混合均匀，然后加入78.5g的聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物，800r/min转速下搅拌混匀形成分散液；
3.2)在氮气保护下，将上述分散液置于缩聚反应釜中，以15℃/min的升温速率升温至160℃并保温1h，然后以4℃/min的升温速率升温至200℃，1MPa下反应6h得到聚合物熔体，将聚合物熔体经水冷造粒，备用；
3.3)将步骤2)得到的母粒与1g柔软剂VS和0.5g抗静电剂甘油-硬脂酸酯分散均匀，经高速熔融纺丝(纺丝速度4000m/min、牵伸倍数为4.5倍)得到透气抗辐射的纺织材料。
实施例2：另一种透气抗辐射的纺织材料：
本实施例提供另一种透气抗辐射的纺织材料，所述组分配方、方法与实施例1基本相同，不同之处在于本实例中，制备聚氨酯的步骤1)和3)中，催化剂为钛酸异丙酯。
实施例3：另一种透气抗辐射的纺织材料：
本实施例提供另一种透气抗辐射的纺织材料，所述组分配方、方法与实施例1基本相同，不同之处在于本实例中，制备聚氨酯的步骤1)和3)中，用1,3丙二醇代替2-苯基-1,3丙二醇。
实施例4：另一种透气抗辐射的纺织材料：
本实施例提供另一种透气抗辐射的纺织材料，所述组分配方、方法与实施例1基本相同，不同之处在于本实例中，制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的步骤1)中，丙烯腈与丙烯酸苯酯的添加重量比为2:1。
实施例5：另一种透气抗辐射的纺织材料：
本实施例提供另一种透气抗辐射的纺织材料，所述组分配方、方法与实施例1基本相同，不同之处在于本实例中，制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的步骤1)中，丙烯腈与丙烯酸苯酯的添加重量比为3.5:1。
实施例6：另一种透气抗辐射的纺织材料：
本实施例提供另一种透气抗辐射的纺织材料，所述组分配方、方法与实施例1基本相同，不同之处在于本实例中，制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的步骤1)中，丙烯腈与丙烯酸苯酯的添加重量比为8:1。
实施例7：另一种透气抗辐射的纺织材料：
本实施例提供另一种透气抗辐射的纺织材料，所述组分配方、方法与实施例1基本相同，不同之处在于本实例中，制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的步骤1)中，丙烯腈与丙烯酸苯酯的添加重量比为10:1。
实施例8：另一种透气抗辐射的纺织材料：
本实施例提供另一种透气抗辐射的纺织材料，所述组分配方、方法与实施例1基本相同，不同之处在于本实例中，制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的步骤3)中，偶氮二异丁酸二甲酯溶液一次性加入。
实施例9：另一种透气抗辐射的纺织材料：
本实施例提供另一种透气抗辐射的纺织材料，所述组分配方、方法与实施例1基本相同，不同之处在于本实例中，利用聚丙烯腈代替聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物制备透气抗辐射的纺织材料。
实施例10：另一种透气抗辐射的纺织材料：
本实施例提供另一种透气抗辐射的纺织材料，所述组分配方、方法与实施例1基本相同，不同之处在于本实例中，制备透气抗辐射的纺织材料步骤2)中，一次性升温至200℃。
实验例1：接枝率测试：
以实施例1、4～8中的聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物为检测对象，进行接枝率测试，通过下述公式(1)计算接枝率(GD/％)，
Figure BDA0002715744430000091
式(1)中，m1是丙烯酸苯酯接枝后的聚丙烯腈的质量(g)，m0是未经/丙烯酸苯酯接枝后的聚丙烯腈的质量(g)。
测试结果显示：实施例1、4～8的接枝率分别为18.2％、10.5％、12.2％、19.5％、22.1％，实施例1、5和6制备的聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的接枝率符合本发明的要求(12～20％)，聚丙烯腈和丙烯酸苯酯的添加重量比对聚合物的接枝率具有明显的影响，从而影响终产物纺织材料的断裂强度、断裂伸长率、抗辐射性能和耐日晒性能。
实验例2：力学性能测试
以实施例1～10中的透气抗辐射的纺织材料为检测对象，按照GB/14337-93进行断裂强度和断裂伸长率测试，测试结果如图2所示。
从图2可以明显看出，本发明所述方法制备得到的透气抗辐射的纺织材料具有较高的断裂强度和断裂伸长率；还可以看出，无论是聚氨酯的结构还是聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物，还是制备透气抗辐射的纺织材料过程中的升温速率均会影响纺织材料的断裂强度和断裂伸长率；其中，聚氨酯分子中的苯环结构有利于提高纺织材料的断裂强度，丙烯酸苯酯对聚丙烯腈的接枝共聚使纺织材料的断裂强度和断裂伸长率均明显提高，两次升温步骤有利于提高纺织材料的力学性能。
实施例3：抗辐射性能测试；
将实施例1～10中的透气抗辐射的纺织材料按照国家标准纺成织物，按照QJ2809-96进行抗辐射性能测试，测定纺织材料的屏蔽效能、断裂伸长率保留率和弯曲强度保留率，屏蔽效能(SE/dB)按照式(2)计算：
Figure BDA0002715744430000101
式(2)中，E0表示无屏蔽体时的电场强度，V/m；E1表示有屏蔽体时的电场强度，V/m。
测试结果如表1所示：
表1抗辐射性能
实施例 屏蔽效能/dB 断裂伸长率保留率/％ 弯曲强度保留率/％
1 42.5±1.9 95.97 99.25
2 39.4±2.1 92.85 95.74
3 32.5±1.8 84.53 83.27
4 35.8±2.3 90.13 91.59
5 37.1±1.5 92.22 97.17
6 39.1±2.0 94.96 98.49
7 41.5±2.2 93.07 96.22
8 42.0±1.7 94.37 98.98
9 34.1±1.9 87.64 86.71
10 40.8±2.1 95.01 98.44
从表1可以看出，优选实施例1的透气抗辐射的纺织材料具有优异的抗辐射性能，经辐射处理后的材料的扔具有较高的断裂伸长率保留率和弯曲强度保留率；对比实施例1和3可以看出，聚氨酯分子中的苯环结构具有抗辐射性能，相比支链无苯环结构的聚氨酯，支链中有苯环的聚氨酯制备的纺织材料的抗辐射性能更优异；对比实施例1和4～9可以看出，丙烯酸苯酯对聚丙烯腈的接枝共聚可以明显提高终产物纺织材料的抗辐射性能，当丙烯酸苯酯对聚丙烯腈的接枝率过高时，抗辐射性能有所下降；结果表明，本发明所述方法制备得到的新型纺织材料具有优异的抗辐射性能，可用于制备抗辐射服装面料。
实验例4：耐日晒性能测试：
将实施例1～10中的透气抗辐射的纺织材料为检测对象，将其放置于室外进行耐日晒性能测试，测定一定时间后表面情况和断裂强度的变化。
经测试发现，本发明所述方法制备得到的透气抗辐射的纺织材料耐日晒性能优异，实施例1～10的纺织材料在18个月内表面无明显变化，其中，实施例1、2和10断裂强度保留率高于90％，实施例4～6和9的纺织材料在18个月内断裂强度保留率高于84％，实施例3、7和8的纺织材料在18个月内断裂强度保留率为79～81％；20个月后，实施例1、2和10断裂强度保留率为65～68％，实施例3～9的纺织材料的断裂强度保留率仅有46％左右；结果表明，支链中含有苯基聚氨酯、聚丙烯腈与丙烯酸苯酯的接枝共聚有利于提高终产物纺织材料的耐日晒性能。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
虽然上述具体实施方式已经显示、描述并指出应用于各种实施方案的新颖特征，但应理解，在不脱离本公开内容的精神的前提下，可对所说明的装置或方法的形式和细节进行各种省略、替换和改变。另外，上述各种特征和方法可彼此独立地使用，或可以各种方式组合。所有可能的组合和子组合均旨在落在本公开内容的范围内。上述许多实施方案包括类似的组分，并且因此，这些类似的组分在不同的实施方案中可互换。虽然已经在某些实施方案和实施例的上下文中公开了本发明，但本领域技术人员应理解，本发明可超出具体公开的实施方案延伸至其它的替代实施方案和/或应用以及其明显的修改和等同物。因此，本发明不旨在受本文优选实施方案的具体公开内容限制。

Claims (9)

1.一种透气抗辐射的纺织材料的制备方法，其特征在于，具体包括下述步骤：
1)将10～35重量份的聚氨酯与2～10重量份的去离子水混合均匀，然后加入60～85重量份的聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物，高速搅拌混匀形成分散液；
2)在氮气保护下，将上述分散液置于缩聚反应釜中，升温至140～180℃并保温0.5～1h，然后升温至180～230℃，在0.5～1MPa下反应2～6h得到聚合物熔体，最后将聚合物熔体经水冷造粒，备用；
3)将步骤2)得到的母粒与柔软剂和抗静电剂分散均匀，经高速熔融纺丝得到透气抗辐射的纺织材料；
其中，丙烯酸苯酯对聚丙烯腈的接枝率为12～20％。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤2)中，第一次升温速率为10～15℃/min，第二次升温速率为2～5℃/min。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述聚氨酯经由包括下述步骤的方法制备得到：
1)将对苯二甲酸二甲酯和二元醇混合均匀，加入单体总重量0.01～0.25％的催化剂，在140～150℃下反应1.5～3h，停止反应，取出产物冷却至室温，经重结晶后，得到端羟基对苯二甲酸二酯；
2)将乙二胺与碳酸乙烯酯按照重量比混合，在80～120℃氮气保护下反应6～9h，静置，过滤，重结晶后，得到二氨酯二醇单体；
3)将步骤1)制得的端羟基对苯二甲酸二酯、步骤2)制得的二氨酯二醇和聚四氢呋喃醚二醇混合，加入单体总重量0.02～0.2％的催化剂，氮气保护下于140～150℃反应0.5～1h，减压至400～600Pa反应1.5～4h，得到聚氨酯。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述制备聚氨酯的步骤1)和3)中，催化剂为碱性溶液/钛酸异丙酯混合溶液，碱性溶液与钛酸异丙酯混合比为1:0.2～0.45，其中，碱性溶液为碳酸钾、碳酸铯、强氧化钾、甲醇钠、乙醇钠中的一种。
5.根据权利要求3或4所述方法，其特征在于，所述制备聚氨酯的步骤1)中二元醇具有式(1)所示结构通式：
Figure FDA0002715744420000021
其中，R为(CH2)n，n＝1～6。
6.根据权利要求1～5任一项所述方法，其特征在于，所述聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物经由下述方法制备得到：
1)将1重量份的丙烯酸苯酯加入到10～30重量份的二甲基亚砜中，加入丙烯腈，搅拌混合均匀；
2)将0.05～0.5重量份的引发剂偶氮二异丁酸二甲酯加入到5～10重量份的二甲基亚砜中，超声混合溶解，得偶氮二异丁酸二甲酯溶液；
3)将步骤2)得到的偶氮二异丁酸二甲酯溶液加入到步骤1)的混合溶液中，升高温度至50～60℃，反应14～20h即得。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述制备聚丙烯腈/丙烯酸苯酯共聚物的步骤3)中，偶氮二异丁酸二甲酯分次添加，第一次添加量为偶氮二异丁酸二甲酯溶液重量的25～40％，第二次把剩余溶液全部加入。
8.一种透气抗辐射的纺织材料，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述方法制备得到。
9.权利要求1～8任一项所述方法制备得到的透气抗辐射的纺织材料在制备防辐射服装面料中的应用。
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