CN112481734A - 一种静电纺丝tpu纤维制备方法及其应用 - Google Patents

一种静电纺丝tpu纤维制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种静电纺丝TPU纤维制备方法及其应用，该静电纺丝TPU纤维，包括如下重量份原料TPU颗粒50‑80份和抗氧纤维5‑8份；将三聚氯氰通过温度控制依次与中间体11、中间体13、乙二胺反应后，再与羧基化碳纤维上的羧基进行缩合，制得抗氧纤维，该抗氧纤维与TPU材料进行静电纺丝，制得TPU纤维，该TPU纤维在内部含有大量受阻酚，能够抑制TPU材料的氧化，受到光照后TPU纤维抗氧分子内氢键破坏，氢键环打开形成离子型化合物，该结构不稳定，为达到稳定状态会把多余的能量以无害的热能释放出来，进而使得氢键恢复原状，进一步提升TPU纤维的抗氧化性。

Description

一种静电纺丝TPU纤维制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及TPU制备技术领域，具体涉及一种静电纺丝TPU纤维制备方法及其应用。
背景技术
TPU名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，是一种新型的有机高分子合成材料，可以替代橡胶或软性聚氯乙烯材料，其良好的耐磨性，回弹性均优于普通聚氨酯，耐老化性能优于橡胶，可以说TPU是替代PVC和PU的最理想的材料，被国际上称为新型聚合物材料。它的分子结构是由二异氰酸酯和扩链剂反应得到的刚性嵌段以及二异氰酸酯与大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的。TPU具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化特性，已广泛应用于医疗卫生、电子电器以及体育用品等方面。
现有的TPU纤维用于多个领域，在受到光或热的影响下，TPU纤维自身会发生氧化，使得自身的性能降低，进而使得TPU纤维的使用寿命降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电纺丝TPU纤维制备方法及其应用。
本发明要解决的技术问题：
现有的TPU纤维用于多个领域，在受到光或热的影响下，TPU纤维自身会发生氧化，使得自身的性能降低，进而使得TPU纤维的使用寿命降低。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种静电纺丝TPU纤维制备方法，该静电纺丝TPU纤维，包括如下重量份原料TPU颗粒50-80份和抗氧纤维5-8份；
该静电纺丝TPU纤维由如下步骤制成：
步骤S1：将TPU颗粒溶于80℃的N,N-二甲基甲酰胺，加入抗氧纤维，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌1-1.5h，制得纺丝液；
步骤S2：将纺丝液在纺丝电压为20kV，接收距离为15-20cm，纺丝液流速为2mL/h的条件下，进行静电纺丝，制得TPU纤维。
进一步，步骤S1所述的N,N-二甲基甲酰胺的用量是TPU颗粒质量10倍。
进一步，所述的抗氧纤维由如下步骤制成：
步骤A1：将2，6-二叔丁基苯酚加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为80-85℃的条件下，进行加热搅拌，至2，6-二叔丁基苯酚完全熔融后，加入叔丁醇钾溶液，进行回流20-30min后，加入丙烯酸甲酯并升温至温度为100-120℃的条件下，进行反应3-5h后，降温至温度为25-30℃，蒸馏去除溶剂，制得中间体1；
反应过程如下：
Figure BDA0002816205780000021
步骤A2：将对羟基苯甲酸溶于氢氧化钠溶液中，在转速为200-300r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入乙酸酐，进行反应30-40min后，加入盐酸溶液进行中和，制得中间体2，将中间体2、氯化亚砜、吡啶加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为70-75℃的条件下，进行反应3-5h，制得中间体3，将苯酚、吡啶、二氯甲烷加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入中间体3，在温度为25-30℃的条件下，进行反应8-10h，制得中间体4，将中间体4和氨水进行混合，在温度为25-30℃的条件下，反应3-5h，制得中间体5，将中间体5、三氯化铝、二硫化碳加入反应釜中，在温度为50-60℃的条件下，进行回流反应3-5h，制得中间体6；
反应过程如下：
Figure BDA0002816205780000031
步骤A3：将中间体6、甲酰胺、甲酸加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为190-200℃的条件下，进行反应5-8h，制得中间体7，将中间体7和浓盐酸混合，在温度为100-110℃的条件下，进行回流反应5-8h，制得中间体8，将中间体8、碳酸钾、特戊酸乙酯加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为120-130℃的条件下，进行反应3-5h，制得中间体9，中间体9溶于四氢呋喃中，与氯气在光照条件下，进行反应1-1.5h后，加入碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为110-120℃的条件下，进行回流反应1-1.5h，制得中间体10，将步骤A1制得的中间体1、二丁基锡、二甲苯加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为135-145℃的条件下，进行搅拌并加入中间体10，进行反应2-4h，制得中间体11；
反应过程如下：
Figure BDA0002816205780000041
Figure BDA0002816205780000051
步骤A4：将水杨酸和水杨酰胺溶于邻二甲苯中，加入吡啶，在转速为200-300r/min，温度为70-75℃的条件下，进行搅拌并滴加二氯亚砜，滴加时间为1-1.5h滴加完毕后，升温至温度为120-130℃的条件下，进行反应1-1.5h，制得中间体12，将中间体12、乙醇、盐酸溶液加入反应釜，在温度为80-90℃的条件下，进行回流反应3-5h后，降温至温度为25-30℃，调节反应pH值为6，静置5-10min后，过滤去除滤液，制得中间体13；
反应过程如下：
Figure BDA0002816205780000061
步骤A5：将三聚氯氰溶于丙酮中，在转速为150-200r/min，温度为1-3℃的条件下，加入中间体11和乙酸钠，进行反应3-5h后，加入中间体13，在温度为40-50℃的条件下，进行反应3-5h后，加入乙二胺，在温度为80-90℃的条件下，进行反应3-5h后，加入羧基化碳纤维和1-羟基苯并三氮唑，在温度为25-30℃的条件下，进行反应2-3h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干制得抗氧纤维。
反应过程如下：
Figure BDA0002816205780000062
Figure BDA0002816205780000071
进一步，步骤A1所述的2，6-二叔丁基苯酚和丙烯酸甲酯的用量摩尔比为1:1，叔丁醇钾溶液的用量为2，6-二叔丁基苯酚质量30％，叔丁醇钾溶液的质量分数为25％。
进一步，步骤A2所述的对羟基苯甲酸、氢氧化钠溶液、乙酸酐的用量质量比为1:1.5:1.75，氢氧化钠溶液的浓度为5mol/L，盐酸溶液的浓度为1.5mol/L，中间体2、氯化亚砜、吡啶的用量比为25g:40mL:0.12mL，苯酚、吡啶、二氯甲烷、中间体3的用量比为3g:5g:40mL:2g，中间体4和氨水的用量比为1g:1mL，氨水的质量分数为30％，中间体5、三氯化铝、二硫化碳的用量比为4g:5g:40mL。
进一步，步骤A3所述的中间体6、甲酰胺、甲酸的用量质量比为30:35:4.6，中间体7和盐酸溶液的用量比为1g:3mL，盐酸溶液的质量分数为25％，中间体8和特戊酸乙酯的用量摩尔比为1:2，碳酸钾的用量为中间体8质量的15％，中间体9、氯气、碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵的用量比为2mol:1mol:9g:70mL:2mL，中间体1和中间体10的用量摩尔比为6:1，二丁基锡的用量为中间体10质量的5-8％。
进一步，步骤A4所述的水杨酸、水杨酰胺、邻二甲苯、吡啶、二氯亚砜的用量比为25g:20g:30mL:1.5mL:26mL，中间体12、乙醇、盐酸溶液的用量比为0.5g:15mL:1mL，盐酸溶液的浓度为6mol/L。
进一步，步骤A5所述的三聚氯氰、中间体11、中间体13、乙二胺、羧基化碳纤维的用量比为1mol:1mol:1mol:1mol:2g，乙酸钠的用量为三聚氯氰质量的10％，1-羟基苯并三氮唑的用量为三聚氯氰质量的25％。
本发明还提供了一种静电纺丝TPU纤维制备方法用于TPU纤维的应用。
本发明的有益效果：本发明在制备一种静电纺丝TPU纤维的过程中制备了一种抗氧纤维，该抗氧纤维，以2，6-二叔丁基苯酚为原料与丙烯酸甲酯进行反应制得中间体1，再将对羟基苯甲酸依次与氢氧化钠、乙酸酐、盐酸溶液反应制得中间体2，将中间体2与氯化亚砜进行反应制得中间体3，将中间体3和苯酚进行反应制得中间体4，将中间体4用氨水处理制得中间体5，将中间体5进行弗莱斯重排，制得中间体6，将中间体6和甲酰胺进行反应，制得中间体7，将中间体7用浓盐酸处理，制得中间体8，将中间体8和特戊酸乙酯发生酯交换反应，制得中间体9，将中间体9进行处理制得中间体10，将中间体10和中间体1进行酯交换反应，制得中间体11，再将水杨酸和水杨酰胺进行反应，制得中间体12，中间体12进一步处理制得中间体13，将三聚氯氰通过温度控制依次与中间体11、中间体13、乙二胺反应后，再与羧基化碳纤维上的羧基进行缩合，制得抗氧纤维，该抗氧纤维与TPU材料进行静电纺丝，制得TPU纤维，该TPU纤维在内部含有大量受阻酚，能够抑制TPU材料的氧化，受到光照后TPU纤维抗氧分子内氢键破坏，氢键环打开形成离子型化合物，该结构不稳定，为达到稳定状态会把多余的能量以无害的热能释放出来，进而使得氢键恢复原状，进一步提升TPU纤维的抗氧化性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种静电纺丝TPU纤维制备方法，该静电纺丝TPU纤维，包括如下重量份原料TPU颗粒50份和抗氧纤维5份；
该静电纺丝TPU纤维由如下步骤制成：
步骤S1：将TPU颗粒溶于80℃的N,N-二甲基甲酰胺，加入抗氧纤维，在转速为800r/min的条件下，进行搅拌1h，制得纺丝液；
步骤S2：将纺丝液在纺丝电压为20kV，接收距离为15cm，纺丝液流速为2mL/h的条件下，进行静电纺丝，制得TPU纤维。
所述的抗氧纤维由如下步骤制成：
步骤A1：将2，6-二叔丁基苯酚加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为80℃的条件下，进行加热搅拌，至2，6-二叔丁基苯酚完全熔融后，加入叔丁醇钾溶液，进行回流20min后，加入丙烯酸甲酯并升温至温度为100℃的条件下，进行反应3h后，降温至温度为25℃，蒸馏去除溶剂，制得中间体1；
步骤A2：将对羟基苯甲酸溶于氢氧化钠溶液中，在转速为200r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入乙酸酐，进行反应30min，制得中间体2，将中间体2、氯化亚砜、吡啶加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为70℃的条件下，进行反应3h，制得中间体3，将苯酚、吡啶、二氯甲烷加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入中间体3，在温度为25℃的条件下，进行反应8h，制得中间体4，将中间体4和氨水进行混合，在温度为25℃的条件下，反应3h，制得中间体5，将中间体5、三氯化铝、二硫化碳加入反应釜中，在温度为50℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体6；
步骤A3：将中间体6、甲酰胺、甲酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为190℃的条件下，进行反应5h，制得中间体7，将中间体7和浓盐酸混合，在温度为100℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体8，将中间体8、碳酸钾、特戊酸乙酯加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为120℃的条件下，进行反应3h，制得中间体9，将步骤A1制得的中间体1、二丁基锡、二甲苯加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为135℃的条件下，进行搅拌并加入中间体9，进行反应2h，制得中间体10；
步骤A4：将水杨酸和水杨酰胺溶于邻二甲苯中，加入吡啶，在转速为200r/min，温度为70℃的条件下，进行搅拌并滴加二氯亚砜，滴加时间为1h滴加完毕后，升温至温度为120℃的条件下，进行反应1h，制得中间体11，将中间体11、乙醇、盐酸溶液加入反应釜，在温度为80℃的条件下，进行回流反应3h后，降温至温度为25℃，调节反应pH值为6，静置5min后，过滤去除滤液，制得中间体12；
步骤A5：将三聚氯氰溶于丙酮中，在转速为150r/min，温度为1℃的条件下，加入中间体10和乙酸钠，进行反应3h后，加入中间体12，在温度为40℃的条件下，进行反应3h后，加入乙二胺，在温度为80℃的条件下，进行反应3h后，加入羧基化碳纤维和1-羟基苯并三氮唑，在温度为25℃的条件下，进行反应2h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干制得抗氧纤维。
实施例2
一种静电纺丝TPU纤维制备方法，该静电纺丝TPU纤维，包括如下重量份原料TPU颗粒60份和抗氧纤维6份；
该静电纺丝TPU纤维由如下步骤制成：
步骤S1：将TPU颗粒溶于80℃的N,N-二甲基甲酰胺，加入抗氧纤维，在转速为800r/min的条件下，进行搅拌1.5h，制得纺丝液；
步骤S2：将纺丝液在纺丝电压为20kV，接收距离为15cm，纺丝液流速为2mL/h的条件下，进行静电纺丝，制得TPU纤维。
所述的抗氧纤维由如下步骤制成：
步骤A1：将2，6-二叔丁基苯酚加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为80℃的条件下，进行加热搅拌，至2，6-二叔丁基苯酚完全熔融后，加入叔丁醇钾溶液，进行回流30min后，加入丙烯酸甲酯并升温至温度为100℃的条件下，进行反应5h后，降温至温度为25℃，蒸馏去除溶剂，制得中间体1；
步骤A2：将对羟基苯甲酸溶于氢氧化钠溶液中，在转速为300r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入乙酸酐，进行反应30min，制得中间体2，将中间体2、氯化亚砜、吡啶加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为70℃的条件下，进行反应5h，制得中间体3，将苯酚、吡啶、二氯甲烷加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入中间体3，在温度为30℃的条件下，进行反应8h，制得中间体4，将中间体4和氨水进行混合，在温度为30℃的条件下，反应3h，制得中间体5，将中间体5、三氯化铝、二硫化碳加入反应釜中，在温度为60℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体6；
步骤A3：将中间体6、甲酰胺、甲酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为200℃的条件下，进行反应5h，制得中间体7，将中间体7和浓盐酸混合，在温度为110℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体8，将中间体8、碳酸钾、特戊酸乙酯加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为120℃的条件下，进行反应5h，制得中间体9，将步骤A1制得的中间体1、二丁基锡、二甲苯加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为145℃的条件下，进行搅拌并加入中间体9，进行反应2h，制得中间体10；
步骤A4：将水杨酸和水杨酰胺溶于邻二甲苯中，加入吡啶，在转速为300r/min，温度为70℃的条件下，进行搅拌并滴加二氯亚砜，滴加时间为1.5h滴加完毕后，升温至温度为120℃的条件下，进行反应1.5h，制得中间体11，将中间体11、乙醇、盐酸溶液加入反应釜，在温度为80℃的条件下，进行回流反应5h后，降温至温度为25℃，调节反应pH值为6，静置10min后，过滤去除滤液，制得中间体12；
步骤A5：将三聚氯氰溶于丙酮中，在转速为150r/min，温度为3℃的条件下，加入中间体10和乙酸钠，进行反应3h后，加入中间体12，在温度为50℃的条件下，进行反应3h后，加入乙二胺，在温度为90℃的条件下，进行反应3h后，加入羧基化碳纤维和1-羟基苯并三氮唑，在温度为30℃的条件下，进行反应2h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干制得抗氧纤维。
实施例3
一种静电纺丝TPU纤维制备方法，该静电纺丝TPU纤维，包括如下重量份原料TPU颗粒70份和抗氧纤维7份；
该静电纺丝TPU纤维由如下步骤制成：
步骤S1：将TPU颗粒溶于80℃的N,N-二甲基甲酰胺，加入抗氧纤维，在转速为1000r/min的条件下，进行搅拌1h，制得纺丝液；
步骤S2：将纺丝液在纺丝电压为20kV，接收距离为20cm，纺丝液流速为2mL/h的条件下，进行静电纺丝，制得TPU纤维。
所述的抗氧纤维由如下步骤制成：
步骤A1：将2，6-二叔丁基苯酚加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为85℃的条件下，进行加热搅拌，至2，6-二叔丁基苯酚完全熔融后，加入叔丁醇钾溶液，进行回流20min后，加入丙烯酸甲酯并升温至温度为120℃的条件下，进行反应3h后，降温至温度为30℃，蒸馏去除溶剂，制得中间体1；
步骤A2：将对羟基苯甲酸溶于氢氧化钠溶液中，在转速为200r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入乙酸酐，进行反应40min，制得中间体2，将中间体2、氯化亚砜、吡啶加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为75℃的条件下，进行反应3h，制得中间体3，将苯酚、吡啶、二氯甲烷加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入中间体3，在温度为25℃的条件下，进行反应10h，制得中间体4，将中间体4和氨水进行混合，在温度为25℃的条件下，反应5h，制得中间体5，将中间体5、三氯化铝、二硫化碳加入反应釜中，在温度为50℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体6；
步骤A3：将中间体6、甲酰胺、甲酸加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为190℃的条件下，进行反应8h，制得中间体7，将中间体7和浓盐酸混合，在温度为100℃的条件下，进行回流反应8h，制得中间体8，将中间体8、碳酸钾、特戊酸乙酯加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为130℃的条件下，进行反应3h，制得中间体9，将步骤A1制得的中间体1、二丁基锡、二甲苯加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为135℃的条件下，进行搅拌并加入中间体9，进行反应4h，制得中间体10；
步骤A4：将水杨酸和水杨酰胺溶于邻二甲苯中，加入吡啶，在转速为200r/min，温度为75℃的条件下，进行搅拌并滴加二氯亚砜，滴加时间为1h滴加完毕后，升温至温度为130℃的条件下，进行反应1h，制得中间体11，将中间体11、乙醇、盐酸溶液加入反应釜，在温度为90℃的条件下，进行回流反应3后，降温至温度为30℃，调节反应pH值为6，静置5min后，过滤去除滤液，制得中间体12；
步骤A5：将三聚氯氰溶于丙酮中，在转速为200r/min，温度为1℃的条件下，加入中间体10和乙酸钠，进行反应5h后，加入中间体12，在温度为40℃的条件下，进行反应5h后，加入乙二胺，在温度为80℃的条件下，进行反应5h后，加入羧基化碳纤维和1-羟基苯并三氮唑，在温度为25℃的条件下，进行反应3h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干制得抗氧纤维。
实施例4
一种静电纺丝TPU纤维制备方法，该静电纺丝TPU纤维，包括如下重量份原料TPU颗粒80份和抗氧纤维8份；
该静电纺丝TPU纤维由如下步骤制成：
步骤S1：将TPU颗粒溶于80℃的N,N-二甲基甲酰胺，加入抗氧纤维，在转速为1000r/min的条件下，进行搅拌1.5h，制得纺丝液；
步骤S2：将纺丝液在纺丝电压为20kV，接收距离为20cm，纺丝液流速为2mL/h的条件下，进行静电纺丝，制得TPU纤维。
所述的抗氧纤维由如下步骤制成：
步骤A1：将2，6-二叔丁基苯酚加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为85℃的条件下，进行加热搅拌，至2，6-二叔丁基苯酚完全熔融后，加入叔丁醇钾溶液，进行回流30min后，加入丙烯酸甲酯并升温至温度为120℃的条件下，进行反应5h后，降温至温度为30℃，蒸馏去除溶剂，制得中间体1；
步骤A2：将对羟基苯甲酸溶于氢氧化钠溶液中，在转速为300r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入乙酸酐，进行反应40min，制得中间体2，将中间体2、氯化亚砜、吡啶加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为75℃的条件下，进行反应5h，制得中间体3，将苯酚、吡啶、二氯甲烷加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入中间体3，在温度为30℃的条件下，进行反应10h，制得中间体4，将中间体4和氨水进行混合，在温度为30℃的条件下，反应5h，制得中间体5，将中间体5、三氯化铝、二硫化碳加入反应釜中，在温度为60℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体6；
步骤A3：将中间体6、甲酰胺、甲酸加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为200℃的条件下，进行反应8h，制得中间体7，将中间体7和浓盐酸混合，在温度为110℃的条件下，进行回流反应8h，制得中间体8，将中间体8、碳酸钾、特戊酸乙酯加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为130℃的条件下，进行反应5h，制得中间体9，将步骤A1制得的中间体1、二丁基锡、二甲苯加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为145℃的条件下，进行搅拌并加入中间体9，进行反应4h，制得中间体10；
步骤A4：将水杨酸和水杨酰胺溶于邻二甲苯中，加入吡啶，在转速为300r/min，温度为75℃的条件下，进行搅拌并滴加二氯亚砜，滴加时间为1.5h滴加完毕后，升温至温度为130℃的条件下，进行反应1.5h，制得中间体11，将中间体11、乙醇、盐酸溶液加入反应釜，在温度为90℃的条件下，进行回流反应5h后，降温至温度为30℃，调节反应pH值为6，静置10min后，过滤去除滤液，制得中间体12；
步骤A5：将三聚氯氰溶于丙酮中，在转速为200r/min，温度为3℃的条件下，加入中间体10和乙酸钠，进行反应5h后，加入中间体12，在温度为50℃的条件下，进行反应5h后，加入乙二胺，在温度为90℃的条件下，进行反应5h后，加入羧基化碳纤维和1-羟基苯并三氮唑，在温度为30℃的条件下，进行反应3h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干制得抗氧纤维。
对比例
本对比例为市场上一种常见的TPU纤维。
对实施例1-4和对比例制得的TPU纤维进行耐氧化测试，测试结果如下表1所示；
将实施例1-4和对比例制得的TPU纤维用波长为340nm，辐照强度为0.68W/m2，黑板温度60℃、冷凝温度60℃；单个循环过程；光照3h，风吹10min；不断重复循环过程，总实验时间168；老化后，测试拉伸强度与未老化拉伸强度进行比较，观察是否下降；
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例
拉伸强度 未下降 未下降 未下降 未下降 下降
由上表1可知是实施例1-4制得的TPU纤维在进行抗氧化测试后，拉伸强度未出现下降，而对比例制得的TPU纤维在进行抗氧化测试后，拉伸强度出现下降，表明本发明具有很好的抗氧化性。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种静电纺丝TPU纤维制备方法，其特征在于：该静电纺丝TPU纤维，包括如下重量份原料TPU颗粒50-80份和抗氧纤维5-8份；
该静电纺丝TPU纤维由如下步骤制成：
步骤S1：将TPU颗粒溶于80℃的N,N-二甲基甲酰胺，加入抗氧纤维，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌1-1.5h，制得纺丝液；
步骤S2：将纺丝液在纺丝电压为20kV，接收距离为15-20cm，纺丝液流速为2mL/h的条件下，进行静电纺丝，制得TPU纤维。
2.根据权利要求1所述的一种静电纺丝TPU纤维制备方法，其特征在于：步骤S1所述的N,N-二甲基甲酰胺的用量是TPU颗粒质量10倍。
3.根据权利要求1所述的一种静电纺丝TPU纤维制备方法，其特征在于：所述的抗氧纤维由如下步骤制成：
步骤A1：将2，6-二叔丁基苯酚加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为80-85℃的条件下，进行加热搅拌，至2，6-二叔丁基苯酚完全熔融后，加入叔丁醇钾溶液，进行回流20-30min后，加入丙烯酸甲酯并升温至温度为100-120℃的条件下，进行反应3-5h后，降温至温度为25-30℃，蒸馏去除溶剂，制得中间体1；
步骤A2：将对羟基苯甲酸溶于氢氧化钠溶液中，在转速为200-300r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入乙酸酐，进行反应30-40min后，加入盐酸溶液进行中和，制得中间体2，将中间体2、氯化亚砜、吡啶加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为70-75℃的条件下，进行反应3-5h，制得中间体3，将苯酚、吡啶、二氯甲烷加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入中间体3，在温度为25-30℃的条件下，进行反应8-10h，制得中间体4，将中间体4和氨水进行混合，在温度为25-30℃的条件下，反应3-5h，制得中间体5，将中间体5、三氯化铝、二硫化碳加入反应釜中，在温度为50-60℃的条件下，进行回流反应3-5h，制得中间体6；
步骤A3：将中间体6、甲酰胺、甲酸加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为190-200℃的条件下，进行反应5-8h，制得中间体7，将中间体7和浓盐酸混合，在温度为100-110℃的条件下，进行回流反应5-8h，制得中间体8，将中间体8、碳酸钾、特戊酸乙酯加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为120-130℃的条件下，进行反应3-5h，制得中间体9，中间体9溶于四氢呋喃中，与氯气在光照条件下，进行反应1-1.5h后，加入碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为110-120℃的条件下，进行回流反应1-1.5h，制得中间体10，将步骤A1制得的中间体1、二丁基锡、二甲苯加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为135-145℃的条件下，进行搅拌并加入中间体10，进行反应2-4h，制得中间体11；
步骤A4：将水杨酸和水杨酰胺溶于邻二甲苯中，加入吡啶，在转速为200-300r/min，温度为70-75℃的条件下，进行搅拌并滴加二氯亚砜，滴加时间为1-1.5h滴加完毕后，升温至温度为120-130℃的条件下，进行反应1-1.5h，制得中间体12，将中间体12、乙醇、盐酸溶液加入反应釜，在温度为80-90℃的条件下，进行回流反应3-5h后，降温至温度为25-30℃，调节反应pH值为6，静置5-10min后，过滤去除滤液，制得中间体13；
步骤A5：将三聚氯氰溶于丙酮中，在转速为150-200r/min，温度为1-3℃的条件下，加入中间体11和乙酸钠，进行反应3-5h后，加入中间体13，在温度为40-50℃的条件下，进行反应3-5h后，加入乙二胺，在温度为80-90℃的条件下，进行反应3-5h后，加入羧基化碳纤维和1-羟基苯并三氮唑，在温度为25-30℃的条件下，进行反应2-3h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干制得抗氧纤维。
4.根据权利要求3所述的一种静电纺丝TPU纤维制备方法，其特征在于：步骤A1所述的2，6-二叔丁基苯酚和丙烯酸甲酯的用量摩尔比为1:1，叔丁醇钾溶液的用量为2，6-二叔丁基苯酚质量30％，叔丁醇钾溶液的质量分数为25％。
5.根据权利要求3所述的一种静电纺丝TPU纤维制备方法，其特征在于：步骤A2所述的对羟基苯甲酸、氢氧化钠溶液、乙酸酐的用量质量比为1:1.5:1.75，氢氧化钠溶液的浓度为5mol/L，盐酸溶液的浓度为1.5mol/L，中间体2、氯化亚砜、吡啶的用量比为25g:40mL:0.12mL，苯酚、吡啶、二氯甲烷、中间体3的用量比为3g:5g:40mL:2g，中间体4和氨水的用量比为1g:1mL，氨水的质量分数为30％，中间体5、三氯化铝、二硫化碳的用量比为4g:5g:40mL。
6.根据权利要求3所述的一种静电纺丝TPU纤维制备方法，其特征在于：步骤A3所述的中间体6、甲酰胺、甲酸的用量质量比为30:35:4.6，中间体7和盐酸溶液的用量比为1g:3mL，盐酸溶液的质量分数为25％，中间体8和特戊酸乙酯的用量摩尔比为1:2，碳酸钾的用量为中间体8质量的15％，中间体9、氯气、碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵的用量比为2mol:1mol:9g:70mL:2mL，中间体1和中间体10的用量摩尔比为6:1，二丁基锡的用量为中间体10质量的5-8％。
7.根据权利要求3所述的一种静电纺丝TPU纤维制备方法，其特征在于：步骤A4所述的水杨酸、水杨酰胺、邻二甲苯、吡啶、二氯亚砜的用量比为25g:20g:30mL:1.5mL:26mL，中间体12、乙醇、盐酸溶液的用量比为0.5g:15mL:1mL，盐酸溶液的浓度为6mol/L。
8.根据权利要求3所述的一种静电纺丝TPU纤维制备方法，其特征在于：步骤A5所述的三聚氯氰、中间体11、中间体13、乙二胺、羧基化碳纤维的用量比为1mol:1mol:1mol:1mol:2g，乙酸钠的用量为三聚氯氰质量的10％，1-羟基苯并三氮唑的用量为三聚氯氰质量的25％。
9.如权利要求1所述的方法制备的一种静电纺丝TPU纤维在TPU制品制备中的应用。
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