CN114622299A - 一种含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚醚酰胺纤维制备的技术领域，公开了一种含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括如下步骤：将己内酰胺、含磷阻燃剂和水混合后进行预聚合反应，得到阻燃聚酰胺预聚体；加入双氨基封端的聚醚、催化剂和抗氧剂继续进行聚合反应，再经过纺丝制备得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维；所述含磷阻燃剂为2‑[(6‑氧代‑6H‑二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环‑6‑基)甲基]丁二酸，其亦作为分子量调节剂。本发明采用的含磷阻燃剂可提高结晶性能和可纺性；含磷阻燃剂既可作为聚酰胺的分子量调节剂，又可与含有双氨基封端的聚醚软段进行酰胺化反应，其反应活性远大于传统聚醚酰胺弹性体中的酯化反应，提高反应速率。
Description
技术领域
本发明涉及聚醚酰胺纤维制备的技术领域，尤其是涉及一种含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法。
背景技术
聚醚酰胺弹性体作为一种交替嵌段共聚物弹性体，其结构组成包括聚酰胺硬段和聚醚或聚醚胺软段。聚酰胺作为硬段可提供优良的机械性能、耐高温性能和耐溶剂性能，聚醚或聚醚胺类软段的嵌入可提供材料良好的耐低温性能、高弹性和可回复性。因此，聚醚酰胺弹性体经纺丝后是一种具有高附加价值的弹性体纤维，不仅具有高弹和高回复的弹性纤维特性，并且具有耐磨、易加工、耐曲挠疲劳的特点，在汽车零部件、鞋材、弹性薄膜、充电桩线缆等领域获得了广泛的研究及市场应用。
目前，关于聚醚酰胺弹性体的制备方法已有相关专利介绍，通过在聚合工艺中对粘度、熔体表观流动性、分子量等指标加以控制，即可制备出纤维级聚醚酰胺弹性体，即聚醚酰胺弹性体纤维。而阻燃性能则赋予聚醚酰胺弹性体纤维在市场应用中的功能化优势，但是，传统的氯系、溴系阻燃剂、无机阻燃剂虽具有一定的阻燃性能，却无法达到环保指标要求，目前使用量极少，且在制备聚醚酰胺弹性体纤维时，无机阻燃剂的引入会大大影响纤维的纺丝性能。
公开号为CN111560166A的中国发明专利公开了一种无卤阻燃聚酰胺热塑性弹性体组合物及其制备方法，所述组合物包括以下组分：52-80重量份的聚酰胺热塑性弹性体(TPAE)、5-15重量份的聚乙烯-丙烯酸酯、2-6重量份的硅橡胶、3-9重量份的碳酸钙、10-15重量份的三聚氰胺基阻燃剂、0-2重量份的偶联剂以及0-1重量份的抗氧剂。虽然组分的协同作用使得本发明的组合物具有很好的阻燃效果，但是组分间仍为物理结合，结合性能较差，且会影响聚酰胺弹性体的可纺性。
公开号为CN112745500A的中国发明专利公开了一种DOPO基反应型阻燃剂聚醚酰胺及其制备方法，采用的DOPO基反应型阻燃剂以羟基为两端活性基团，能参与聚醚酰胺的共聚，有效提高聚醚酰胺的阻燃性能。但是，该发明并未阐述所制备阻燃聚醚酰胺的可纺性，且利用酯化反应进行共聚时的反应活性较低，仍需要进一步探讨阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的高效制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，引入有机含磷阻燃剂参与聚醚酰胺的共聚，提高结合性能的同时，保证阻燃聚醚酰胺弹性体纤维具备较高的可纺性和力学性能。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：一种含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，包括如下步骤：
将己内酰胺、含磷阻燃剂和水混合后进行预聚合反应，得到阻燃聚酰胺预聚体；加入双氨基封端的聚醚、催化剂和抗氧剂继续进行聚合反应，再经过纺丝制备得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维；所述含磷阻燃剂为2-[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸，其亦作为分子量调节剂。
本发明使用己内酰胺经开环聚合制备聚酰胺预聚体，添加的有机含磷阻燃剂可参与预聚合反应，制备得到的阻燃聚酰胺预聚体具有本征阻燃特性，且未添加无机阻燃材料，因此相比其他阻燃弹性体，提高了结晶性能和可纺性。含磷阻燃剂还可作为分子量调节剂对己内酰胺的开环聚合进行封端，调节聚酰胺的分子量，以及聚醚酰胺弹性体中软硬段的比例，其中聚酰胺为硬段，聚醚为软段。其含有的双羧基结构既可以对聚酰胺预聚体进行封端，又能够与含双氨基封端的聚醚进行聚合，且因该聚合反应为酰胺化反应，反应活性远大于传统聚醚酰胺弹性体中的酯化反应，反应速率提高，避免长时间缩聚发生氧化降解而降低可纺性。
另外，含磷阻燃剂2-[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(简称DDP)的反应活性较高，改善聚醚酰胺弹性体阻燃性能的前提下并未复杂化聚合工艺制备方法，且制备得到的聚醚酰胺弹性体由于具有较高的流动性和极低的凝集粒子含量，纺丝效果极佳，具有广阔的市场应用前景，拓宽了聚醚酰胺弹性体的应用领域。
作为优选，所述双氨基封端的聚醚为聚乙二醇二元胺、聚丙二醇二元胺或聚四氢呋喃二元胺；所述双氨基封端的聚醚的分子量为500～2000。
本发明选择双氨基封端的聚醚进行共聚，并进一步限定了聚醚的分子量，这是因为端氨基的含量会影响交联程度以及弹性体的粘度、色值等，可保证弹性体具有较高的可纺性，且软硬段的比例达到平衡，纺丝得到纤维的力学性能较好。
作为优选，所述己内酰胺、含磷阻燃剂和双氨基封端的聚醚的质量比为20～80：3～6：40～70。
控制己内酰胺、含磷阻燃剂和双氨基封端的聚醚的质量比也是为了将软硬段的比例达到较优状态，纺丝得到纤维的力学性能较好。
作为优选，所述催化剂为磷酸、亚磷酸、偏磷酸、硼酸或草酸；所述抗氧剂为四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或多种。
作为优选，所述预聚合反应为：排出空气后，先进行开环聚合，在温度为160～240℃下搅拌反应1～3h；再在0.5～1.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为220～260℃下反应1～3h。
作为优选，所述排出空气为：先抽真空至负压50～100KPa，充氮气至压力为0.1～0.2MPa，再缓慢卸去压力；重复进行3～5次后维持在常压。
作为优选，所述聚合反应为：通入氮气后，先在温度为230～250℃下常压搅拌1～3h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为240～280℃下反应2～4h，之后出料得到阻燃聚醚酰胺弹性体。
作为优选，所述抽真空的真空度大于-90KPa；所述出料的标志为电流达到90～93A。
可通过电流判断粘度以及粘度的波动变化，达到平衡时出料以保证得到较高质量的纤维产品。
作为优选，所述纺丝为：将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，再依次经萃取、干燥后纺丝制备得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
作为优选，所述阻燃聚醚酰胺弹性体的相对粘度为1.2～1.5；所述切片含水率为200～400ppm；所述萃取为在温度为70～90℃下萃取6～8h；所述干燥为在温度为100-120℃下干燥20～26h；所述纺丝的温度为210～240℃。
阻燃聚醚酰胺弹性体为该相对粘度以及含水率时的可纺性较好。萃取是为了在纺丝前去除聚合物中存留的单体和低聚物，单体和低聚物的扩散会达到动态平衡，萃取的温度和时间则会影响萃取效果。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)采用含磷阻燃剂改善聚醚酰胺弹性体的阻燃性能，具有本征阻燃特性，且未添加无机阻燃材料，因此相比其他阻燃弹性体，提高了结晶性能和可纺性；
(2)含磷阻燃剂既可作为聚酰胺的分子量调节剂，又可参与聚醚酰胺的聚合反应，调节聚酰胺的分子量以及聚醚酰胺弹性体中软硬段的比例；
(3)采用含有双氨基封端的聚醚软段，与聚酰胺发生酰胺化反应，其反应活性远大于传统聚醚酰胺弹性体中的酯化反应，提高反应速率，避免长时间缩聚发生氧化降解而降低可纺性。
具体实施方式
以下用具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
总实施例
含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法包括如下步骤：
将己内酰胺、2-[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP)和去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50～100KPa，随后充氮气至压力为0.1～0.2MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3～5次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为160～240℃下搅拌反应1～3h，再在0.5～1.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为220～260℃下反应1～3h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入双氨基封端的聚醚、催化剂和抗氧剂，己内酰胺、DDP、双氨基封端的聚醚、催化剂和抗氧剂的质量比为20～80：3～6：40～70：0.5～2：0.1～0.5，先在温度为230～250℃下常压搅拌1～3h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为240～280℃、真空度大于-90KPa的条件下反应2～4h，电流达到90～93A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.2～1.5的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为200～400ppm，切片在温度为70～90℃下萃取6～8h，再在温度为100-120℃下干燥20～26h，最后在温度为210～240℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
其中，双氨基封端的聚醚为聚乙二醇二元胺、聚丙二醇二元胺或聚四氢呋喃二元胺，分子量为500～2000；催化剂为磷酸、亚磷酸、偏磷酸、硼酸或草酸；抗氧剂为四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、N,N-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺(抗氧剂1098)和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)中的一种或多种。
实施例1
将500g己内酰胺、35g DDP和20g去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50KPa，随后充氮气至压力为0.1MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为220℃下搅拌反应2h，再在0.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为240℃下反应2h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入500g聚乙二醇二元胺(分子量2000)、5g磷酸和3g抗氧剂1098，先在温度为240℃下常压搅拌1.5h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为265℃、真空度-0.1MPa的条件下反应2h，电流达到92A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.4的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为300ppm，切片在温度为75℃下萃取7h，再在温度为100℃下干燥24h，最后在温度为220℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例2
将500g己内酰胺、35g DDP和20g去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50KPa，随后充氮气至压力为0.1MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为220℃下搅拌反应2h，再在0.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为240℃下反应2h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入500g聚丙二醇二元胺(分子量1800)、5g磷酸和3g抗氧剂1098，先在温度为240℃下常压搅拌1.5h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为265℃、真空度-0.1MPa的条件下反应2h，电流达到93A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.3的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为350ppm，切片在温度为80℃下萃取7h，再在温度为110℃下干燥24h，最后在温度为218℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例3
将500g己内酰胺、35g DDP和20g去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50KPa，随后充氮气至压力为0.1MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为220℃下搅拌反应2h，再在0.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为240℃下反应2h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入500g聚四氢呋喃二元胺(分子量2000)、5g磷酸和3g抗氧剂1098，先在温度为240℃下常压搅拌1.5h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为265℃、真空度-0.1MPa的条件下反应2h，电流达到93A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.3的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为300ppm，切片在温度为70℃下萃取8h，再在温度为120℃下干燥22h，最后在温度为215℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例4
将400g己内酰胺、50g DDP和15g去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50KPa，随后充氮气至压力为0.1MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为220℃下搅拌反应2h，再在0.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为240℃下反应2h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入600g聚乙二醇二元胺(分子量2000)、5g磷酸和3g抗氧剂1098，先在温度为240℃下常压搅拌1.5h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为265℃、真空度-0.1MPa的条件下反应2h，电流达到92A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.3的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为300ppm，切片在温度为75℃下萃取7h，再在温度为100℃下干燥24h，最后在温度为215℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例5
将400g己内酰胺、50g DDP和15g去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50KPa，随后充氮气至压力为0.1MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为220℃下搅拌反应2h，再在0.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为240℃下反应2h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入600g聚丙二醇二元胺(分子量1800)、5g磷酸和3g抗氧剂1098，先在温度为240℃下常压搅拌1.5h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为265℃、真空度-0.1MPa的条件下反应2h，电流达到93A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.2的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为350ppm，切片在温度为80℃下萃取7h，再在温度为110℃下干燥24h，最后在温度为213℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
实施例6
将400g己内酰胺、50g DDP和15g去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50KPa，随后充氮气至压力为0.1MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为220℃下搅拌反应2h，再在0.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为240℃下反应2h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入600g聚四氢呋喃二元胺(分子量2000)、5g磷酸和3g抗氧剂1098，先在温度为240℃下常压搅拌1.5h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为265℃、真空度-0.1MPa的条件下反应2h，电流达到93A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.2的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为300ppm，切片在温度为70℃下萃取8h，再在温度为120℃下干燥22h，最后在温度为212℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
对比例1
与实施例1的区别在于：使用己二酸代替DDP进行反应。
将500g己内酰胺、35g己二酸和20g去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50KPa，随后充氮气至压力为0.1MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为220℃下搅拌反应2h，再在0.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为240℃下反应2h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入500g聚乙二醇二元胺(分子量2000)、5g磷酸和3g抗氧剂1098，先在温度为240℃下常压搅拌1.5h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为265℃、真空度-0.1MPa的条件下反应2h，电流达到92A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.4的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为300ppm，切片在温度为75℃下萃取7h，再在温度为100℃下干燥24h，最后在温度为220℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
对比例2
与实施例1的区别在于：使用聚乙二醇代替聚乙二醇二元胺进行反应。
将500g己内酰胺、35g DDP和20g去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50KPa，随后充氮气至压力为0.1MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为220℃下搅拌反应2h，再在0.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为240℃下反应2h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入500g聚乙二醇(分子量2000)、5g磷酸和3g抗氧剂1098，先在温度为240℃下常压搅拌1.5h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为265℃、真空度-0.1MPa的条件下反应4h，电流达到92A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.4的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为300ppm，切片在温度为75℃下萃取7h，再在温度为100℃下干燥24h，最后在温度为220℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
对比例3
与实施例1的区别在于：使用的三羟甲丙烷三聚丙二醇醚(胺基封端)，且分子量为3000，阻燃聚醚酰胺弹性体的相对粘度为1.7。
将500g己内酰胺、35g DDP和20g去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50KPa，随后充氮气至压力为0.1MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为220℃下搅拌反应2h，再在0.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为240℃下反应2h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入500g三羟甲丙烷三聚丙二醇醚(胺基封端)(分子量3000)、5g磷酸和3g抗氧剂1098，先在温度为240℃下常压搅拌1.5h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为265℃、真空度-0.1MPa的条件下反应2h，电流达到92A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.7的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为300ppm，切片在温度为75℃下萃取7h，再在温度为100℃下干燥24h，最后在温度为220℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
对比例4
与实施例1的区别在于：己内酰胺、含磷阻燃剂和双氨基封端的聚醚的质量比为90：3.5：30。
将900g己内酰胺、35g DDP和20g去离子水加入到反应釜中，投料完毕后先抽真空至负压50KPa，随后充氮气至压力为0.1MPa，再缓慢卸去压力，重复进行3次后维持在常压；接着进行开环聚合，在温度为220℃下搅拌反应2h，再在0.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为240℃下反应2h，得到阻燃聚酰胺预聚体；通氮气后，加入300g聚乙二醇二元胺(分子量2000)、5g磷酸和3g抗氧剂1098，先在温度为240℃下常压搅拌1.5h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为265℃、真空度-0.1MPa的条件下反应2h，电流达到92A后停止反应并出料，得到相对粘度为1.4的阻燃聚醚酰胺弹性体；将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，切片含水率为300ppm，切片在温度为75℃下萃取7h，再在温度为100℃下干燥24h，最后在温度为220℃下纺丝，得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
表1阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的性能测试结果
在表1中，熔点的测试标准为GB/T 19466-2004；硬度的测试标准为GB/T 2411-1980；样条氧指数的测试标准为GB/T 2406.2-2009；纺织品氧指数的测试标准为GB/T5454-1997；纤维拉伸性能(包括纤维断裂强度和纤维伸长率)的测试标准为GB/T14344-1980。
具体结果如表1所示，实施例1-6为本发明中的阻燃聚醚酰胺弹性体纤维，其均具备良好的阻燃性能和力学性能，无论是弹性体样条和纺织品，阻燃聚酰胺弹性的极限氧指数明显高于常规聚酰胺弹性体，一般要求氧指数＞27％即可认为具有阻燃性能，可以看出实施例1-6均达到阻燃氧指数指标要求。并且结合对比例1可知，未使用DDP时的阻燃性能较差，DDP作为分子量调节剂并未破坏弹性体硬段晶区、非晶区和软段非晶区的结构，从而保障聚酰胺弹性体仍兼具聚酰胺的力学强度的聚醚胺的韧性，制备出具有阻燃且可纺性优良的聚酰胺弹性体纤维。
结合实施例1和对比例2，聚醚酰胺弹性体的制备过程中，软段选择不含端氨基的聚醚所需缩聚反应时间为4h，明显大于选择含有端氨基的聚醚的缩聚反应时间，即酰胺化反应效率明显优于酯化反应效率，并且纤维的力学性能也有所下降。结合实施例1和对比例3，含端氨基聚醚的端氨基增多且分子量增大后，易发生支化交联反应，导致弹性体熔点升高，硬度提升；同时在纺丝中由于聚醚酰胺弹性体的相对粘度提升，其可纺性变差，纺丝得到纤维的力学性能也较差。结合实施例1和对比例4，添加的己内酰胺和聚醚的质量比超出限定范围，软硬段无法达到平衡，制备得到纤维的力学伸长性能变差，不符合弹性体纤维的伸长指标要求。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将己内酰胺、含磷阻燃剂和水混合后进行预聚合反应，得到阻燃聚酰胺预聚体；加入双氨基封端的聚醚、催化剂和抗氧剂继续进行聚合反应，再经过纺丝制备得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维；
所述含磷阻燃剂为2-[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸，其亦作为分子量调节剂。
2.如权利要求1所述含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，所述双氨基封端的聚醚为聚乙二醇二元胺、聚丙二醇二元胺或聚四氢呋喃二元胺；所述双氨基封端的聚醚的分子量为500~2000。
3.如权利要求2所述含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，所述己内酰胺、含磷阻燃剂和双氨基封端的聚醚的质量比为20~80：3~6：40~70。
4.如权利要求1所述含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，所述催化剂为磷酸、亚磷酸、偏磷酸、硼酸或草酸；
所述抗氧剂为四[甲基-β-(3 ,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、β-(3 ,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N ,N-1 ,6-亚已基-双[3-(3 ,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺和亚磷酸三(2 ,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或多种。
5.如权利要求1所述含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，所述预聚合反应为：排出空气后，先进行开环聚合，在温度为160~240℃下搅拌反应1~3h；再在0.5~1.5h内卸压至常压，之后进行抽真空缩聚，在温度为220~260℃下反应1~3h。
6.如权利要求5所述含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，所述排出空气为：先抽真空至负压50~100KPa，充氮气至压力为0.1~0.2MPa，再缓慢卸去压力；重复进行3~5次后维持在常压。
7.如权利要求1所述含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，所述聚合反应为：通入氮气后，先在温度为230~250℃下常压搅拌1~3h，再进行抽真空缩聚反应，在温度为240~280℃下反应2~4h，之后出料得到阻燃聚醚酰胺弹性体。
8.如权利要求7所述含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，所述抽真空的真空度大于-90KPa；所述出料的标志为电流达到90~93A。
9.如权利要求7所述含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，所述纺丝为：将阻燃聚醚酰胺弹性体进行切片，再依次经萃取、干燥后纺丝制备得到阻燃聚醚酰胺弹性体纤维。
10.如权利要求9所述含磷自阻燃聚醚酰胺弹性体纤维的制备方法，其特征在于，所述阻燃聚醚酰胺弹性体的相对粘度为1.2~1.5；所述切片含水率为200~400ppm；所述萃取为在温度为70~90℃下萃取6~8h；所述干燥为在温度为100-120℃下干燥20~26h；所述纺丝的温度为210~240℃。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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