CN112410930B - 一种具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维及其制备 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维及其制备方法，该聚氨酯弹性纤维包含聚氨酯和/或聚氨酯脲和改性尼龙树脂，其中，所述的改性尼龙树脂占所述的聚氨酯弹性纤维复合材料质量百分比的0.1％～30％；所述的聚氨酯和/或聚氨酯脲通过包括低聚物二元醇、二异氰酸酯、扩链剂反应得到。该方法具有如下优点：(1)使用本发明中的改性尼龙树脂，可以有效避免与锦纶染色色差；(2)制备过程简单，在不改变原有生产工艺设备条件下就能实现改性要求；(3)添加改性尼龙树脂，能够有效改善普通氨纶的基本性能。由于以上的优点，因此可以实现优异染色性能的聚氨酯弹性纤维的制备。
Description
技术领域
本发明是一种具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维，属于聚氨酯纤维及其织造技术领域。
背景技术
氨纶是高分子合成纤维的重要家族成员之一，具有伸长率大、弹性回复率高等优点，氨纶具有优异的回弹性能，少量添加便可显著改善织物的弹性，因而常被誉为现代纺织品中“味精”。相对于发达国家而言，中国的氨纶行业起步较晚，尤其是差异化氨纶产品开发还处于初步阶段，但是发展很快，目前已经成为全球第一大氨纶生产国，年产量近85万吨。目前国内氨纶主要以干法纺丝氨纶为主，其产品大概占氨纶产量的90％以上。氨纶主要用于包纱、圆机织物和经编织物等纺织品方面，近几年在卫材方面也得到快速发展，随着纺织行业的不断发展和进步，氨纶的应用领域也在不断扩大。普通氨纶虽然具有很多优异的性能，但在染色性能方面，普通氨纶的上染率、色牢度以及染色色差等指标不太理想，和其它纤维混纺染整后会出现色差等现象。尤其是与锦纶混用染深色调时色差尤为明显，为了提高氨纶的染色效果，减少氨纶染色色差，往往会运用极端的染色条件，从而可能造成氨纶丝出现熔断、沾色等异常现象，进而影响织物的弹性和使用。
目前，关于高性能易染氨纶的开发技术报道也比较多，但还存在许多不足之处。如中国专利CN105837780B报道了一种易着色聚氨酯弹性纤维，通过添加含有易着色基团的协效扩链剂，使得制备的聚氨酯纤维具有一定着色性能，这种改性纤维存在明显缺陷：会改变原有氨纶丝产品性能，不能适应于大众产品配方推广。中国专利CN105908281A报道使用一种季铵盐(sapamide MS)的方法来提高氨纶的染色性能，这种方法虽然一定程度上改善染色性能，但是目前市售的季铵盐产品价格普遍较为昂贵且易迁移，会增加氨纶的制造成本。因此开发一种具有优异染色性能、减少染色色差的高性能氨纶产品，是非常有必要且具有很大的现实意义。
发明内容
技术问题：本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，降低现有技术成本，提高现有产品性能，提供了一种具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维及其制备。使用本发明中的改性尼龙树脂，可以有效避免与锦纶染色色差。
技术方案：本发明的一种具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维包含聚氨酯和/或聚氨酯脲和改性尼龙树脂，其中，所述的改性尼龙树脂占所述的聚氨酯弹性纤维复合材料质量百分比的0.1％～30％；
所述的聚氨酯和/或聚氨酯脲通过包括低聚物二元醇、二异氰酸酯、扩链剂反应得到。
其中：
所述低聚物二元醇为聚四氢呋喃二元醇、聚乙二醇或聚丙二醇的一种或多种混合物。
所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI或二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI中的一种或多种混合物。
所述的扩链剂为二元胺、二元醇中的一种或两种；其中，所述的二元胺为乙二胺、丙二胺或2-甲基戊二胺，所述的二元醇为乙二醇或丁二醇。
所述改性尼龙树脂采用硅烷偶联剂KH与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物W1的混合物进行化学改性得到的高分子固体态聚酰胺树脂；
所述聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物W1分子量为1000-5000；
所述改性尼龙树脂，其原料尼龙树脂为醇溶尼龙、苯溶尼龙的一种或多种混合物；
所述硅烷偶联剂KH与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物W1比例为1:1～10；硅烷偶联剂KH与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物W1占尼龙树脂的比例为0.1％～1％
本发明的的具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法在非质子性溶剂的存在下纺丝得到，包括如下几个步骤：
步骤1：在预聚反应阶段，将低聚物二元醇和二异氰酸酯混合反应，得到NCO封端的预聚物PP；
步骤2：用非质子性极性溶剂溶解步骤1得到的预聚物PP，得到预聚物溶液PPS；
步骤3：在步骤2基础上，加入扩链剂进行扩链反应，制得聚氨酯和/或聚氨酯脲溶液RA2；
步骤4：将苯溶尼龙和醇溶尼龙溶解于DMAC溶剂中，在室温条件下，加入制备好的硅烷偶联剂KH与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物W1混合物改性剂，搅拌状态下完全溶解后再与氨纶用浆料充分混合制得含改性尼龙树脂的浆料混合物；
步骤5：将步骤4得到的浆料混合物加入到步骤3所述的聚氨酯和/或聚氨酯脲溶液RA2中，充分混合均匀后，经熟化形成聚氨酯弹性纤维纺丝原液。
其中：
在制备步骤3中添加链终止剂，与扩链剂进行混合扩链；
所述步骤4中添加聚氨酯弹性纤维用功能助剂；
所述非质子性溶剂为N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺，优选为N,N二甲基乙酰胺；
所述步骤1中NCO封端的PP的NCO质量含量为2.1～3.5％；
所述步骤2中PPS的质量浓度为33～40％；
所述步骤3中RA2的质量浓度为33～40；
所述步骤5中熟化时间20～30小时。
本发明基于改性尼龙树脂，利用改性尼龙树脂与锦纶具有高度结构一致性，且能与聚氨酯纺丝原液具有较好相容性，能有效提高普通氨纶的酸性染色效果，有效降低与锦纶的染色色泽，且添加改性尼龙树脂，还能有效提高普通氨纶的力学性能。
所述硅烷偶联剂KH为KH560或KH550；
所述醇溶尼龙为能溶解于醇类溶剂的尼龙树脂，包括杜邦8063，国产ES-1；
所述的苯溶尼龙为能溶解于苯类溶剂的尼龙树脂；包括德国巴斯夫FG4011、瑞士楹圣T300MM、国产ES-3、国产ES-4。
所述苯溶尼龙/醇溶尼龙是指所有能溶解于苯类溶剂/醇类溶剂的固体状尼龙树脂总称，包括但不限于以上举例牌号；
优选为数均分子量1500～3000的聚四氢呋喃二元醇；
优选为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
聚氨酯弹性纤维用功能助剂，包括链终止剂、抗氧剂、润滑剂、染色助剂、消光剂、耐黄剂、耐氯助剂、增溶剂中的一种及以上。
有益效果：本发明在氨纶生产过程中，通过浆料添加的方式加入了改性尼龙树脂。相比于其它制备方法，该方法具有如下优点：(1)使用本发明中的改性尼龙树脂，可以有效避免与锦纶染色色差；(2)制备过程简单，在不改变原有生产工艺设备条件下就能实现改性要求；(3)添加改性尼龙树脂，能够有效改善普通氨纶的基本性能。由于以上的优点，因此可以实现优异染色性能的聚氨酯弹性纤维的制备。
具体实施方式
改性尼龙的制备：
改性尼龙1：
1.在氮气保护条件下，将1kgKH550，10kg聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物(W1)同时加入反应器中，加入计量好的DMAC溶液20.42kg，室温搅拌2小时，得到混合均匀的硅烷偶联剂(KH)与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物(W1)复配混合物；
2.将10kg杜邦8063在40kgDMAC溶液中，20℃条件下搅拌，充分溶解后加入步骤1配置的复配混合物10g，搅拌2小时后氮气密封保存待用。
改性尼龙2：
1.在氮气保护条件下，将10kgKH560，10kgW1同时加入反应器中，加入计量好的DMAC溶液37.14kg，室温搅拌2小时，得到混合均匀的硅烷偶联剂(KH)与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物(W1)复配混合物；
2.将10kg巴斯夫FG401溶解在40kg DMAC溶液中，20℃条件下搅拌，充分溶解后加入步骤1配置的复配混合物100g，搅拌2小时后氮气密封保存待用。
改性尼龙3：
1.在氮气保护条件下，将1kgKH560，10kgW1同时加入反应器中，，加入计量好的DMAC溶液20.42kg，室温搅拌2小时，得到混合均匀的硅烷偶联剂(KH)与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物(W1)复配混合物；
2.将10kg瑞士楹圣T300MM溶解在40kg DMAC溶液中，20℃条件下搅拌，充分溶解后加入步骤1配置的复配混合物500g，搅拌2小时后氮气密封保存待用。
改性尼龙4：
1.在氮气保护条件下，将10kgKH560，7kgW1同时加入反应器中，加入计量好的DMAC溶液20.42kg，室温搅拌2小时，得到混合均匀的硅烷偶联剂(KH)与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物(W1)复配混合物；
2.将10kg瑞士楹圣T300MM溶解在40kg DMAC溶液中，20℃条件下搅拌，充分溶解后加入步骤1配置的复配混合物100g，搅拌2小时后氮气密封保存待用。
改性尼龙5：
1.将10kg瑞士楹圣T300MM溶解在40kg DMAC溶液中，20℃条件下搅拌，加入KH56050g，搅拌2小时后氮气密封保存待用。
改性尼龙6(对照2)：
1.将10kg瑞士楹圣T300MM溶解在40kg DMAC溶液中，20℃条件下搅拌，加入聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物50g，搅拌2小时后氮气密封保存待用。
改性尼龙7：
1.将10kg瑞士楹圣T300MM溶解在40kg DMAC溶液中，20℃条件下搅拌，充分溶解后氮气密封保存待用。
以下实施例中提出的回弹性能以及染色性能按如下方法进行测试
(1)氨纶回弹性能
试样在温度为20℃±1℃、湿度为65％±5％的恒温恒湿条件下，用等速伸长强力机进行0％-300％伸长之间的拉伸回复循环，然后经规定时间的延时，根据拉伸前后相应指标的变化量，计算其300％弹性回复率。
式中：
Eri——单根试样的300％弹性回复率，％；
L1——300％伸长时的长度，单位为毫米(mm)；
L2——第6次加载拉伸至预加张力处的长度，单位为毫米(mm)；
L0——0％伸长时的夹持长度，单位为毫米(mm)。
(2)纤维染色及上染率
选用弱酸性红作为载体染料，染料浓度为2％(wt％)、温度100℃、PH值5.0、浴比1:30的条件下染色30min，40℃入染，升温速率1℃/min，紫外可见分光光度计测定染色前、后染液的最大吸光度，计算上染率。计算公式：
上染率＝A0-A1/A0×100％，其中A0和A1分别为染色前后染液的吸光度。
实施例1
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的二甲基乙酰胺，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺二甲基乙酰胺溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，58g染色助剂,20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，10g改性尼龙1，5g增溶剂，搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过干法纺丝制备氨纶长丝。
实施例2
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的二甲基乙酰胺，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺二甲基乙酰胺溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，50g改性尼龙2，5g增溶剂,搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过干法纺丝制备氨纶长丝。
实施例3
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的二甲基乙酰胺，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺二甲基乙酰胺溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，101.5g改性尼龙3，5g增溶剂,搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过干法纺丝制备氨纶长丝。
实施例4
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的二甲基乙酰胺，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺二甲基乙酰胺溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，507.7g改性尼龙1，搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过干法纺丝制备氨纶长丝。
实施例5
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的二甲基乙酰胺，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺二甲基乙酰胺溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，1015g改性尼龙1，5g增溶剂,搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过干法纺丝制备氨纶长丝。
实施例6
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的DMAC，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺二甲基乙酰胺溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，3046g改性尼龙1，5g增溶剂，搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过干法纺丝制备氨纶长丝。
实施例7
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的二甲基乙酰胺，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺二甲基乙酰胺溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，101.5g改性尼龙4，5g增溶剂,搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过干法纺丝制备氨纶长丝。
对比例1
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以一定质量分数的-NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的DMAC，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺DMAC溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，1015g改性尼龙5，搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过干法纺丝工艺时，无法进行纺丝。
对比例2
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以一定质量分数的-NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的DMAC，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺DMAC溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，1015g改性尼龙6，搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过干法纺丝制备氨纶长丝。
对比例3
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以一定质量分数的-NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的DMAC，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺DMAC溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，1015g改性尼龙7，搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过纺丝工艺时，无法进行纺丝。
对比例4
步骤1：在氮气保护条件下，将8.092kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1810)，1.86kg4,4-二苯甲烷二异氰酸酯同时加入反应器中，反应温度65℃，反应时间2小时，得到以一定质量分数的-NCO封端的预聚物(PP)；
步骤2：在20℃和氮气保护的条件下，将步骤1制备得到的预聚物(PP)中加入15.47kg的DMAC，在搅拌速率100转/min条件下搅拌1小时，得到均匀的预聚物溶液(PPs)；
步骤3：在步骤2基础上，搅拌速率170转/min，将4.29kg混合胺DMAC溶液(包括0.012kg丙二胺、0.193kg乙二胺、0.024g二乙胺)通过缓慢滴加的方式加入上述均匀的预聚物溶液(PPs)中，扩链反应后得到RA2原液；
步骤4：在步骤3得到的RA2原液中，加入101.5g抗氧剂，22g润滑剂，20g消光剂，30g耐黄剂，355.4g耐氯助剂，搅拌混合均匀后，再经熟化后得到纺丝原液。
步骤5：将上述纺丝原液通过干法纺丝制备氨纶长丝。
表1本发明实施例与对比例性能对比结果
由表1可以看出，对比例1和对比例3由于制备的改性尼龙无法较好的溶解分散在聚氨酯溶液中，造成纺丝原液无法纺丝；而对比例2改性尼龙虽然可与聚氨酯混合并纺丝，但是与同样改性尼龙添加量的实施例4相比，对比例2的氨纶纤维无论是在物性还是上染率等性能均明显差于实施例4的氨纶纤维。通过使用以上改性尼龙树脂能不仅解决普通尼龙树脂与聚氨酯纺丝原液相容性问题，进而不影响后续纺丝，更是显著提高了氨纶纤维的酸性染色能力以及回弹性能。改性尼龙的添加量即使仅有5％，所获得的氨纶纤维的染色效果已得到了明显提升，且改性尼龙的添加量即使高达30％仍可与聚氨酯溶液充分相容进行纺丝，其氨纶纤维的染色效果好且综合物性也不出现明显劣化。
本发明已经通过详细的技术方案描述和具体的实施案例进行说明。对于业内技术人员来说，在本发明技术方案的基础上做出的各种形式或细节上的改变，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维，其特征在于包含聚氨酯和/或聚氨酯脲和改性尼龙树脂，其中，所述的改性尼龙树脂占所述的聚氨酯弹性纤维质量百分比的0.1%~30%；
所述的聚氨酯和/或聚氨酯脲通过包括低聚物二元醇、二异氰酸酯、扩链剂反应得到；
所述改性尼龙树脂采用硅烷偶联剂KH与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物W1的混合物进行化学改性得到的高分子固体态聚酰胺树脂；
所述改性尼龙树脂，其原料尼龙树脂为醇溶尼龙、苯溶尼龙的一种或多种混合物。
2.根据权利要求1所述的具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维，其特征在于所述低聚物二元醇为聚四氢呋喃二元醇、聚乙二醇或聚丙二醇的一种或多种混合物；所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI或二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI中的一种或多种混合物。
3.根据权利要求1所述的具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维，其特征在于所述的扩链剂为二元胺、二元醇中的一种或两种；其中，所述的二元胺为乙二胺、丙二胺或2-甲基戊二胺，所述的二元醇为乙二醇或丁二醇。
4.根据权利要求1所述的具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维，其特征在于所述聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物W1分子量为1000-5000。
5.根据权利要求1所述的具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维，其特征在于所述硅烷偶联剂KH与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物W1比例为1:1~10；硅烷偶联剂KH与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物W1占尼龙树脂的比例为0.1%~1%。
6.一种如权利要求1所述的具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于该制备方法在非质子性溶剂的存在下纺丝得到，包括如下几个步骤：
步骤1：在预聚反应阶段，将低聚物二元醇和二异氰酸酯混合反应，得到NCO封端的预聚物PP；
步骤2：用非质子性极性溶剂溶解步骤1得到的预聚物PP，得到预聚物溶液PPS；
步骤3：在步骤2基础上，加入扩链剂进行扩链反应，制得聚氨酯和/或聚氨酯脲溶液RA2；
步骤4：将苯溶尼龙和醇溶尼龙溶解于DMAC溶剂中，在室温条件下，加入制备好的硅烷偶联剂KH与聚乙烯-烯烃共聚物接枝马来酸酐聚合物W1混合物改性剂，搅拌状态下完全溶解后再与氨纶用浆料充分混合制得含改性尼龙树脂的浆料混合物；
步骤5：将步骤4得到的浆料混合物加入到步骤3所述的聚氨酯和/或聚氨酯脲溶液RA2中，充分混合均匀后，经熟化形成聚氨酯弹性纤维纺丝原液。
7.如权利要求6所述的具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于在制备步骤3中添加链终止剂，与扩链剂进行混合扩链；
所述步骤4中添加聚氨酯弹性纤维用功能助剂；
所述非质子性溶剂为N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺。
8.如权利要求6所述的具有优异染色性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中NCO封端的PP的NCO质量含量为2.1~3.5%；
所述步骤2中PPS的质量浓度为33~40%；
所述步骤3中RA2的质量浓度为33~40%；
所述步骤5中熟化时间20~30小时。
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