CN113897703A - 一种具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维,所述聚氨酯弹性纤维含有聚合物A,所述的聚合物A含有如下单元的结构式I和式II:
Figure DDA0003318745250000011
其中,式I和式II中的R独立地选自:氢基、烃基、烷氧基、羟基、卤素、胺基、氨基、硝基或磺酸基;式I中的

Description

一种具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯弹性纤维的制备方法,涉及一种具备粘合性能的聚氨酯弹 性纤维及其制备方法,特别涉及一种赋予优异超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维 的制备方法。
背景技术
纸尿裤、口罩等卫材产品在生产时,弹性橡筋丝通过胶水与无纺布进行黏合, 为了保证连接的牢固度用胶量很大,胶水使用过多不仅增加了生产成本,而且增 加了卫材产品的重量和硬度,影响了产品使用的舒适性,使用胶水也不够环保, 对人体的皮肤具有较强的刺激性且透气性差。超声波焊接方法,是利用超声发生 器,使封合部位的无纺布内部生热粘合,实现封合作用。这种封合方式的生产效 率高,封合部位柔软,封合面平滑柔软无毛边、手感好,产品质量更佳,且不需 额外使用胶水,生产方式环保,随着人们生活水平的提高和消费观念的改变,安 全、环保、舒适的卫材产品成为众多国人的首选,因此超声粘合技术产品从生产 效率到适应环保要求,都较优于普通热熔胶粘合技术。
制备超声波粘合优异性能的纤维的关键在于在不使用胶水的前提下,如何提 升聚氨酯弹性纤维与无纺布或其他纺织品热相容性。然而,能够具有良好的相容 性并可以直接共混的体系也是相当少的。目前常见制备方法均以物理改性为主, 如将聚丙烯、聚乙烯粉末加入聚氨酯弹性纤维中,利用弹性纤维中的聚丙烯、聚 乙烯提升其与无纺布的相容性,而氨纶用溶剂为非质子极性溶剂,聚丙烯、聚丙 烯等非极性高分子如不经过改性加入聚氨酯材料中,其自身与纤维混合具有先天 缺陷,对纺丝以及材料性能造成影响。专利US2018027042公开了一种具有降低 的表面摩擦和粘性的弹性纤维的制备方法,该方法通过加入粉末聚丙烯、聚乙烯 在聚氨酯纺丝原液中,提升与无纺布的热粘性;专利CN112662074A公开了一种 聚丙烯/聚氨酯合金材料及其制备方法,该合金材料通过加入聚氨酯,使其具有 一定的极性基团酰胺键,和尼龙中的酰胺键在振动摩擦时产生化学反应,在振动 摩擦焊接中可以极大幅度的提高聚丙烯材料和尼龙材料的焊接强度;专利CN112726022A该开了一种聚丙烯-聚乙烯复合无纺布的制备方法,该制备方法 降低针刺无纺布的熔点,提高复合无纺布的与纤维超声波粘合强度和布面均匀性; CN111499974A公开了一种具有高超声波焊接强度的改性聚丙烯树脂,以解决现 有聚丙烯树脂焊接能量利用率低,产热少,导致聚丙烯树脂超声波焊接强度较低 的问题。通过在聚丙烯中加入无规聚丙烯和改性膨胀石墨材料,并适当加入相容 剂和加工助剂,可有效提高聚丙烯的可焊性。
发明内容
技术问题:本发明的目的是提供一种具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤 维及其制备方法,解决在超声波焊接工艺条件下,在不使用胶水的前提下,提升 聚氨酯弹性纤维与无纺布或其他纺织品热相容性和粘合性。
技术方案:本发明的一种具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维含有聚合 物A,所述的聚合物A含有如下单元的结构式I和式II:
Figure BDA0003318745240000021
其中,式I和式II中的R独立地选自:氢基、烃基、烷氧基、羟基、卤素、 胺基、氨基、硝基或磺酸基;
式I中的
Figure BDA0003318745240000022
为C2~C18的饱和或不饱和的脂肪族烃基;
所述的式I结构的质量占聚合物A总质量的1~25%;余量是式II结构的质 量。
所述的聚合物A占聚氨酯弹性纤维质量的0.5~15%。
其中,
所述的R独立地选自:C1~C14的饱和或不饱和的脂肪族烃基、含有C6~C20的饱和或不饱和的芳香族烃基。
所述的聚氨酯弹性纤维还含有润滑剂,所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸镁、 硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种;或所述的润滑剂为乙撑双 硬脂酰胺和硬脂酸镁的混合物,乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸镁的质量比为0.3~1:1; 所述的润滑剂占聚氨酯弹性纤维总质量的0.1~1%。
所述的聚合物A,将马来酸酐接枝聚烯烃聚合物在非质子极性溶剂溶解后, 加入二元胺改性剂反应得到,所述非质子极性溶剂包括二甲基乙酰胺DMAC。
所述二元胺改性剂包括含有C2~C18的二元伯胺;
所述马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙 烯、马来酸酐接枝聚丁烯、马来酸酐接枝聚戊烯、马来酸酐接枝聚己烯、马来酸 酐接枝聚辛烯、马来酸酐接枝聚乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯-辛稀聚 合物、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中 的一种及以上;
所述的马来酸酐接枝聚烯烃聚合物分子量为1000-20000;
所述二元胺改性剂为乙二胺、丙二胺、丁二胺、2-甲基-戊二胺,己二胺、 壬二胺、癸二胺、十二碳二胺中的一种或多种混合。
本发明的具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维制备方法是将聚合物A、任 选的润滑剂添加至聚氨酯脲聚合物中得到聚氨酯脲纺丝原液,进行纺丝得到聚氨 酯弹性纤维。
所述的聚氨酯脲纺丝原液,在非质子极性溶剂的存在下,将多元醇与多异氰 酸酯在异氰酸酯过量的条件下反应,合成末端具有异氰酸酯基的预聚物,用对异 氰酸酯根有反应活性的扩链剂继续扩链反应得到。
有益效果:将聚合物A通过化学键结合的方式引入聚氨酯弹性纤维中,聚 合物A一方面与聚氨酯具有较好的相容性,可显著改善纤维的物性;另一方面 聚合物A与无纺布有优异的熔融相容性可提升聚氨酯与无纺布自身的热相容性, 在超声波焊接体系下,可使纤维与无纺布在不需额外使用胶黏剂的情况下具有良 好的粘结强度。令人意外的是,本发明的聚氨酯弹性纤维具有良好的退绕性和纺 丝稳定性,在纺丝后期仅需涂覆微量甚至可不涂覆纺丝油剂来改善纤维的退绕效 果,可有效避免纤维表面的油剂影响纤维与无纺布的粘合性。
具体实施方式
本发明的聚氨酯弹性纤维含有聚合物A,所述的聚合物A含有如下单元的 结构式I和式II:
Figure BDA0003318745240000041
其中,式I和式II中的R独立地选自:氢基、烃基、烷氧基、羟基、卤素、 胺基、氨基、硝基或磺酸基;
优选的,R独立地选自:C1~C14的饱和或不饱和的脂肪族烃基、含有C6~ C20的饱和或不饱和的芳香族烃基;
式I中的
Figure BDA0003318745240000042
为C2~C18的饱和或不饱和的脂肪族烃基;
所述的式I结构的质量占聚合物A总质量的1~25%,优选1~20%。所述的 聚合物A占聚氨酯弹性纤维质量的0.5~15%。
在本发明的实施例中,所述的聚合物A的制备方法,将马来酸酐接枝聚烯 烃聚合物在非质子极性溶剂溶解后,加入二元胺改性剂在任选的催化剂存在下反 应得到;
非质子极性溶剂包括二甲基乙酰胺(DMAC);
二元胺改性剂包括含有C2~C18的二元伯胺;
进一步的,所述二胺改性剂优选的为乙二胺、丙二胺、丁二胺、2-甲基-戊 二胺,己二胺、壬二胺、癸二胺、十二碳二胺中的一种或多种混合。
进一步的,所述马来酸酐接枝聚烯烃聚合物优选的为马来酸酐接枝聚乙烯、 马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚丁烯、马来酸酐接枝聚戊烯、马来酸酐接 枝聚己烯、马来酸酐接枝聚辛烯、马来酸酐接枝聚乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐 接枝聚乙烯-辛稀聚合物、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁 二烯嵌段共聚物中的一种及以上;
所述的马来酸酐接枝聚烯烃聚合物分子量为1000-20000。
作为示例的,所述的马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚丙烯,其 中马来酸酐接枝率1~15%;
作为示例的,所述的马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯,其 中马来酸酐接枝率1~15%;
作为示例的,所述的马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚苯乙烯, 其中马来酸酐接枝率1~15%;
作为示例的,所述的马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯-丙 烯共聚物,其中马来酸酐接枝率1~15%;
作为示例的,所述的马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯-辛 稀聚合物,其中马来酸酐接枝率1~15%;
作为示例的,所述的马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝氢化苯乙烯 -丁二烯嵌段共聚物,其中马来酸酐接枝率1~15%;
进一步的,所述的聚氨酯弹性纤维还含有润滑剂,所述的润滑剂为硬脂酸、 硬脂酸镁、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种;
优选的,所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸镁的混合物,其质量比为 0.3~1:1;
优选的所述的润滑剂占聚氨酯弹性纤维质量的0.1~1%,优选0.1~0.5%,例如,0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%。
在本发明的一些实施例中,为更直观说明,润滑剂占聚氨酯弹性纤维质量的0.5%。
在本申请的实施中,具备粘合性能的聚氨酯弹性纤维制备方法,将聚合物A、 任选的润滑剂添加至聚氨酯脲纺丝原液中,通过干纺纺丝得到聚氨酯弹性纤维。
所述的聚氨酯脲溶液可通过本领域公知的制备技术得到,例如,在非质子极 性溶剂的存在下,将多元醇与多异氰酸酯在异氰酸酯过量的条件下反应,合成末 端具有异氰酸酯基的预聚物,用对异氰酸酯根有反应活性的扩链剂继续扩链反应 得到;
其中,多元醇包括聚醚多元醇,例如羟基封端的聚四氢呋喃多元醇(PTMG);
多异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)以及其异构体和/或衍生物 和/或改性聚合物;
扩链剂包括小分子二元胺,例如乙二胺;
非质子极性溶剂包括二甲基乙酰胺(DMAC)。
作为示例的,所述的聚氨酯脲纺丝原液的制备方法包括:
预聚步骤:在预聚合罐中依次加入溶剂、多元醇、多异氰酸酯,控制NCO/OH 的摩尔比值大于1,预聚反应温度控制在反应物熔点以上,反应过程中氮气保护, 得到预聚物溶液;
扩链步骤:将扩链剂加入得到的预聚物溶液中,充分搅拌溶解,继续反应完 成得到聚氨酯脲溶液;
可在上述制备步骤中,添加本领域常规辅料助剂,例如,抗氧剂、染色剂、 表面活性剂等,搅拌均匀,熟化制得聚氨酯脲纺丝原液;
其中,助剂的添加种类与添加量没有特殊要求,只要不对聚氨酯弹性纤维有 劣化影响即可。
作为示例的,具备粘合性能的聚氨酯弹性纤维采用干法纺丝制备,具体步 骤包括:
将聚合物A分散在非质子极性溶剂中得到分散液,将聚合物A分散液、任 选的润滑剂组合物加入到聚氨酯脲纺丝原液中,在35-50℃条件下搅拌混合均匀;
将上述的纺丝原液通过高温甬道进行溶剂的蒸发,再经罗拉牵伸、卷绕,制 备成具有优异超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维。
其中,高温甬道的温度在180-260℃之间,纺丝速度为500-1200m/min。
在聚氨酯弹性纤维经过假捻装置后,经卷绕机成型前,纤维表面可不涂覆纺 丝油剂或者仅涂覆质量含量占纤维质量0.5%以下的纺丝油剂,纺丝油剂可选择 本领域常规的含硅油或矿物油的纺丝油剂。
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。
(1)聚合物A的制备:
将马来酸酐接枝聚烯烃聚合物溶解在DMAC中,在室温条件下加入摩尔比 为1:1的二元胺改性剂,将反应体系温度升至20-30℃反应1~4小时,加入催 化剂醋酸酐和三乙胺各0.5‰(占马来酸酐接枝聚烯烃聚合物重量比),继续室温 搅拌20~30小时,即得聚合物A分散液,控制分散液的质量浓度为20~40%。
聚合物A1:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯,分子量为 5000,二元胺改性剂为己二胺。
聚合物A2:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚丙烯,分子量为 5000,二元胺改性剂为癸二胺。
聚合物A3:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚苯乙烯,分子量 为5000,二元胺改性剂为十二碳二胺。
聚合物A4:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯-辛稀聚合物(POE),分子量为5000,二元胺改性剂为己二胺。
聚合物A5:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯 嵌段共聚物分子量为5000,二元胺改性剂为己二胺。
聚合物A6:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯,分子量为 10000,二元胺改性剂为十二碳二元胺。
聚合物A7:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯-丙烯共聚物(OCP),分子量为5000,二元胺改性剂为十二碳二元胺。
聚合物A8:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚丙烯,分子量为 1000,二元胺改性剂为己二胺。
聚合物A9:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚丙烯,分子量为 20000,二元胺改性剂为己二胺。
聚合物A10:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚丙烯,分子量小 于1000,二元胺改性剂为己二胺。
聚合物A11:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚丙烯,分子量大 于20000,二元胺改性剂为己二胺。
聚合物A12:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚丙烯,分子量为 5000,二元胺改性剂为二十碳二元胺。
聚合物A13:马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚丙烯,分子量为 5000,二元胺改性剂为N,N-二乙基-1-丙胺。
润滑剂组合物1:质量比为0.4:1的乙撑双-12-羟基硬脂酰胺、硬脂酸镁组 合物;
润滑剂组合物2:质量比为1:1的乙撑双-12-羟基硬脂酰胺、硬脂酸镁组合 物;
润滑剂组合物3:乙撑双-12-羟基硬脂酰胺;
润滑剂组合物4:硬脂酸镁;
实施例1
将含有聚合物A1的分散液和润滑剂组合物1加入到浓度为35%的100kg聚 氨酯脲溶液中,控制聚合物A1占聚氨酯弹性纤维质量的0.5%,润滑剂组合物1 占聚氨酯弹性纤维质量的0.5%;并在45℃恒温条件下搅拌混合10小时,熟化完 成后得到混合纺丝原液。纺丝原液输送至喷丝板组件,再经喷丝板细孔形成原液 细流;原液细流通过260℃的纺丝甬道蒸发溶剂变成初生纤维;将48根初生纤 维通过空气假捻器搓捻抱合成束,经导丝罗拉形成1.2倍牵伸作用,最终由卷绕 机卷绕得到560旦聚氨酯弹性纤维样品1。
实施例2
采用与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A1替换为聚合 物A2,聚合物A2占聚氨酯弹性纤维质量的2%,,将润滑剂组合物1替换为润 滑剂组合物2,润滑剂组合物2占聚氨酯弹性纤维质量的0.1%,制得的聚氨酯弹 性纤维记为样品2。
实施例3
采用与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A1替换为聚合 物A3,聚合物A3占聚氨酯弹性纤维质量的5%,将润滑剂组合物1替换为润滑 剂组合物2,制得的聚氨酯弹性纤维记为样品3。
实施例4
采用与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A1替换为聚合 物A4,聚合物A4占聚氨酯弹性纤维质量的10%,将润滑剂组合物1替换为润 滑剂组合物2,制得的聚氨酯弹性纤维记为样品4。
实施例5
采用与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A1替换为聚合 物A5,聚合物A5占聚氨酯弹性纤维质量的15%,制得的聚氨酯弹性纤维记为 样品5。
实施例6
采用与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A1替换为聚合 物A6,制得的聚氨酯弹性纤维记为样品6。
实施例7
采用与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A1替换为聚合 物A7,制得的聚氨酯弹性纤维记为样品7。
实施例8
采用与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A1替换为聚合 物A8,制得的聚氨酯弹性纤维记为样品8。
实施例9
采用与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A1替换为聚合 物A9,制得的聚氨酯弹性纤维记为样品9。
实施例10
采用与实施例8相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A8替换为聚合 物A10,制得的聚氨酯弹性纤维记为样品10。
实施例11
采用与实施例9相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A9替换为聚合 物A11,制得的聚氨酯弹性纤维记为样品11。
实施例12
采取与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,不添加润滑剂组合物,制 得的聚氨酯弹性纤维记为样品12。
实施例13
采用与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,将润滑剂组合物1替换为 润滑剂组合物3,制得的聚氨酯弹性纤维记为对比样13。
实施例14
采用与实施例1相同的实验方法,不同之处在于,将润滑剂组合物1替换为 润滑剂组合物4,制得的聚氨酯弹性纤维记为对比样14。
对比例1
采用与实施例2相同的实验方法,不同之处在于,不添加聚合物A2,制得 的聚氨酯弹性纤维记为对比样1。
对比例2
采用与实施例2相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A2替换为聚合 物A12,制得的聚氨酯弹性纤维记为对比样2。
对比例3
采用与实施例2相同的实验方法,不同之处在于,将聚合物A2替换为聚合 物A13,制得的聚氨酯弹性纤维记为对比样3。
对比例4
采用与实施例2相同的实验方法,不同之处在于,聚合物A2占聚氨酯弹性 纤维质量的16.5%,制得的聚氨酯弹性纤维记为对比样6。
1、粘合性能评价
以下述方式进行纤维粘合性能评价,从而评价上述实施例和对比例中制得的 聚氨酯弹性纤维与无纺布的粘结性:
使用无纺布和聚氨酯弹性纤维制造层压片为测试样品。
(1)引入无纺布1和2,并在中心并排引入聚氨酯弹性纤维。
(2)引入聚氨酯弹性纤维的伸长率保持为250%,将无纺布1、聚氨酯弹性 纤维、无纺布2通过超声波焊接的方式黏合形成多排横向均匀间隔的缝合点,其 中橡筋层包括横向设置的多条橡筋,相邻两排缝合点之间形成橡筋通过的橡筋通 道,橡筋的两端固定连接在第一无纺布层和第二无纺布层之间。
其中,样品生产速率为150m/分钟。
使用所制造的粘合压片层,以下述方式,采用日本U Co.的评价方法对粘合 性能进行评价。
(1)使粘合压片层部件伸展至最大,并固定在宽度为30cm且长度为50cm 的塑料板上。
(2)基于中心,左侧和右侧100mm的部分(共200mm)均用永久性标记物进 行标记。
(3)使用尖刀裁剪标记区域,并测量聚氨酯弹性纤维的回收的长度。
表示粘结性质的抗蠕变性(%)由以下等式1算出:
粘结性质(抗蠕变性)(%)=[200-(回收长度)]/200×100 等式1
2、超声波焊接剥离性能评价
以下述方式进行超声波焊接橡筋剥离评价,从而评价上述实施例和对比例制 得的聚氨酯弹性纤维与无纺布的剥离性能特性:
使用无纺布和聚氨酯弹性纤维制造层压片为测试样品。
(1)引入无纺布1,并在中心并排引入聚氨酯弹性纤维。
(2)引入聚氨酯弹性纤维的伸长率保持为250%,将无纺布1、聚氨酯弹性纤维 通过超声波焊接的方式黏合形成多排横向均匀间隔的缝合点,其中橡筋层包括横向设置 的多条橡筋,相邻两排缝合点之间形成橡筋通过的橡筋通道,橡筋的两端固定连接在无 纺布两端上,裁取2英寸长、宽为测试部分,检测橡筋丝与无纺布的粘结力,在MTS 拉伸机上以5英寸/min的速度进行剥离测试,剥离强度等级数值越高表示剥离强度越大, 最大等级为5。
3、退绕性能评价
上述制得的聚氨酯脲弹性纤维在60℃下老化3天,测试其退绕性(退绕性即 输入速度与输出速度的比值,由退绕装置测试,固定退绕输出速度,卷绕输 入速度越小,退绕性越好),结果见下表:
4、纺丝稳定性评价
本专利中提到的纺丝稳定性主要分为A(优)、B(良)、C(可纺)、D(不可纺 丝)四个等级评价。
聚氨酯弹性纤维的各项性能评价结果呈现于下表1、表2中。
表1
Figure BDA0003318745240000121
续表1
Figure BDA0003318745240000122
表2
Figure BDA0003318745240000123
参见上表1、2,可以确认,与未引入聚合物A的对比例1对比,当引入聚 合物A时(实施例1~13),显示出优异的粘结性质,且随着改性聚合物添加量的 提升粘合性能、退绕性能、剥离强度均一定幅度提升;其中,实施例13虽然纤 维性能较好,但是单独采用硬脂酸镁作为润滑剂时,会造成丝饼蛛网丝较多在实 际中无法使用。对比例2、3的纺丝原液浆料的研磨效果差,造成纺丝并挂丝较 多,无法正常纺丝。对比例4,聚合物A含量较高,超过15%含量的相容剂添加 量时(对比例4),会对其模量、回弹等性能及可纺性有较大影响,纺丝流动性 及丝线单丝性能差,无法正常卷绕。

Claims (10)

1.一种具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维,其特征在于,所述聚氨酯弹性纤维含有聚合物A,所述的聚合物A含有如下单元的结构式I和式II:
Figure FDA0003318745230000011
其中,式I和式II中的R独立地选自:氢基、烃基、烷氧基、羟基、卤素、胺基、氨基、硝基或磺酸基;
式I中的
Figure FDA0003318745230000012
为C2~C18的饱和或不饱和的脂肪族烃基;
所述的式I结构的质量占聚合物A总质量的1~25%;余量是式II结构的质量。
所述的聚合物A占聚氨酯弹性纤维质量的0.5~15%。
2.根据权利要求1所述的具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维,其特征在于,所述的R独立地选自:C1~C14的饱和或不饱和的脂肪族烃基、含有C6~C20的饱和或不饱和的芳香族烃基。
3.根据权利要求1所述的具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维,其特征在于,所述的聚氨酯弹性纤维还含有润滑剂,所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种;或所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸镁的混合物,乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸镁的质量比为0.3~1:1;所述的润滑剂占聚氨酯弹性纤维总质量的0.1~1%。
4.根据权利要求1所述的具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维,其特征在于,所述的聚合物A,将马来酸酐接枝聚烯烃聚合物在非质子极性溶剂溶解后,加入二元胺改性剂反应得到,所述非质子极性溶剂包括二甲基乙酰胺DMAC。
5.根据权利要求4所述的具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维,其特征在于,所述二元胺改性剂包括含有C2~C18的二元伯胺。
6.根据权利要求4所述的具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维,其特征在于,所述马来酸酐接枝聚烯烃聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚丁烯、马来酸酐接枝聚戊烯、马来酸酐接枝聚己烯、马来酸酐接枝聚辛烯、马来酸酐接枝聚乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯-辛稀聚合物、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一种及以上。
7.根据权利要求1所述的具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维,其特征在于,所述的马来酸酐接枝聚烯烃聚合物分子量为1000-20000。
8.根据权利要求4所述的具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维,其特征在于,所述二元胺改性剂为乙二胺、丙二胺、丁二胺、2-甲基-戊二胺,己二胺、壬二胺、癸二胺、十二碳二胺中的一种或多种混合。
9.一种如权利要求1所述的具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维制备方法,其特征在于具备粘合性能的聚氨酯弹性纤维制备是将聚合物A、任选的润滑剂添加至聚氨酯脲聚合物中得到聚氨酯脲纺丝原液,进行纺丝得到聚氨酯弹性纤维。
10.根据权利要求9所述的具备超声波粘合性能的聚氨酯弹性纤维制备方法,其特征在于所述的聚氨酯脲纺丝原液,在非质子极性溶剂的存在下,将多元醇与多异氰酸酯在异氰酸酯过量的条件下反应,合成末端具有异氰酸酯基的预聚物,用对异氰酸酯根有反应活性的扩链剂继续扩链反应得到。
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