CN1270006C - 聚氨酯型弹性纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

揭示了聚氨酯弹性纤维及其制造方法。所述制造聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于，在指定剪切速度下混合分子量高的多元醇和过量的二异氰酸酯，预聚合形成预聚物，让所述预聚物与增链剂以及链终止剂反应形成聚合物，并往所述聚合物中加入添加剂，然后对所述最终聚合物进行纺织。本发明制造聚氨酯弹性纤维的方法提高了所用聚合物的稳定性，即使在高速旋转条件下也具有优良的可纺性，并显著降低了波形纱线的形成。本发明的聚氨酯弹性纤维在耐热性、热定形效率以及单丝间强度内聚力方面性能优良。

Description

聚氨酯型弹性纤维及其制备方法
发明领域
本发明涉及一种聚氨酯弹性纤维及其制备方法。更具体的是，本发明涉及制备聚氨酯弹性纤维的方法，所述方法能提高聚合物的稳定性，并具有高速可纺性，由此显著降低了波形纱线的形成。而且，本发明涉及具有优良耐热性、热定形效率以及单丝间内聚力的聚氨酯弹性纤维。
聚氨酯可以通过一阶段聚合反应来制备，在所述聚合反应中，将很高分子量1,600-2,000g/mol的多元醇、过量的二异氰酸酯以及增链剂如二醇或二胺化合物同时进行反应。或者，通过包括如下两步的两阶段聚合反应来制备聚氨酯：第一步为聚合分子量1,600-2,000g/mol的多元醇和过量的二异氰酸酯反应制得预聚物，第二步为加入的所述预聚物与增链剂和链终止剂如二醇或二胺化合物同时反应。
比较所述一阶段聚合反应，所述两阶段聚合反应能产生更加规则的结构，并且形成桥键的可能性较低，因此容易控制聚合反应的程度。现在，大多数的聚氨酯弹性纤维是通过两阶段聚合反应来制备的。
所述两阶段聚合反应的第一阶段，即预聚合反应阶段，是分子量高的多元醇如二醇化合物和过量的二异氰酸酯反应形成氨基甲酸酯键，由此制备预聚物，此时在多元醇的两端形成异氰酸酯基。
通常，多元醇的分子量约为1,800g/mol，NCO/OH的比率约为1.5-1.8。上述预聚合反应在没有溶剂的本体聚合条件下，在约60-90℃的温度进行1-2小时。当所述反应温度更高时，反应速度也更高。若使用溶剂如二甲基乙酰胺(下文称为“DMA”)或者二甲基甲酰胺(下文称为“DMF”)，反应温度由于溶剂的催化作用而升高。因此，在30-60℃下，所述反应在10-20分钟内就完成。
所述两阶段聚合反应的第二阶段，即链增长阶段，是反应预聚物和低分子量的具有活性氢的化合物如乙二胺、丙二胺、1，4-丁二醇进行反应，由此提高聚合的程度。在本文中，这种化合物用作增链剂。
若所述预聚物和二胺反应，则形成脲键。若所述预聚物和二醇反应，则形成氨基甲酸酯键。所述链增长步骤比所述第一步骤快，是放热反应。因此，为了均匀地进行所述反应，应使用极性溶剂如DMAc或DMF。
背景技术
韩国专利公开No.196651揭示了制备聚氨酯的方法，其中，在40-50℃的温度下在静态混合器中混合乙二醇和二异氰酸酯(反应摩尔比：1.5-1.64)并进行反应，由此制备具有4摩尔％未反应二异氰酸酯的第一聚合物。之后，将所述第一聚合物和增链剂反应，由此制备聚氨酯；所述增链剂包含74-80摩尔％乙二胺、19-25摩尔％1，2-二氨基丙烷以及0.2-0.8摩尔％的二乙三胺。
但是，上述现有技术存在许多问题，如下所述。
40-50℃的温度太宽，不能均匀混合乙二醇和二异氰酸酯。例如，乙二醇和二异氰酸酯的反应很剧烈。因此，在大于45℃的温度下，在均匀混合之前大量的乙二醇和二异氰酸酯已经反应。这样，就难以均匀混合乙二醇和二异氰酸酯，并在均匀混合前反应了大量的乙二醇和二异氰酸酯，由此，增大了因反应形成凝胶的可能性。
为了将反应温度保持在低于42℃，在将其置于所述静态混合器之前，将乙二醇和二异氰酸酯的原料温度预先设定在低于42℃。但是，当温度偏离43-44℃时，会迅速增多二异氰酸酯中的杂质如二胺。因此，为了将反应温度保持在低于42℃，在静态混合器之前必须安装热交换器，或者将外部夹套附在静态混合器上，此此来控制温度。比较在和二异氰酸酯储存温度(43-44℃)相同的温度下混合乙二醇和二异氰酸酯的方法，这种方法更加合适。
而且在增链剂中，上述现有技术使用二乙三胺(0.2-0.8摩尔％)，由此在随后工艺中提高耐热性和热定形效率。但是，在聚合物中引入过量的桥键，会降低聚合物的直线性以及在纺纱前聚合物的相变。因此，难以使聚合物稳定，因此降低了可纺性。因此，这种现有技术不能将纺纱速度提高到650米/秒以上。
而且，日本公开公报No.4-100919揭示了其中仅使用0.18重量％乙二胺作为增链剂，并在纺纱步骤前往所述聚合物中加入三胺、四胺等的方法。但是，这种方法的问题是在纺纱前聚合物的粘度很不稳定，且可纺性低。而且，这种方法提高了耐热性，但是降低了热定形效率。
在美国专利No.5,362,432中，使用包含83-92摩尔％乙二胺和8-17摩尔％1，2-二氨基丙烷的混合物作为增链剂。但是在这种方法中，更多的是使用具有良好充实(filling)性能的乙二胺，因此降低了在纺纱前所述聚合物的粘度稳定性。因此，对过程难以控制。而且，这种方法使得所得弹性纤维的热定形性能变差。
而且，在美国专利No.5,981,686中，使用包含10-65摩尔％乙二胺和35-90摩尔％1，3-二氨基戊烷的混合物作为增链剂。在这一专利中，为了给所述聚合物提供一些桥键，选择性使用三官能团的胺如二乙三胺作为增链剂或者链终止剂。但是，上述专利没有明确指出所用二乙三胺的量。而且，美国专利No.5,000,899揭示了其中使用包含50-80摩尔％乙二胺和20-50摩尔％2-甲基五亚甲基二胺的化合物作为增链剂的方法。
在美国专利No.5,981,686和5,000,899的增链剂中，2-甲基五亚甲基二胺和1，3-二氨基戊烷具有比乙二胺和1，2-二氨基丙烷更长的链，特征为具有5个碳原子的奇数链，以及具有松散的侧链如甲基或乙基。借助这些特性，上述美国专利防止聚合物或弹性纤维的内部结晶，即由于相分离导致硬片段和软片段重新排列引起的结晶，由此降低了其耐热性。所述较低的耐热性降低了在随后加工步骤中物理性质的保持能力，并失去了所述弹性纤维的一些特定性能。
发明概述
因此，基于上述的问题作出了本发明。本发明的目的是提供一种制备聚氨酯弹性纤维的方法，所述方法能提高聚合物粘度的稳定性，并且即使在高速纺纱条件下也具有优良的可纺性，由此显著减低波形纱线的形成。而且，本发明提供具有优良耐热性、热定形效率以及单丝间内聚力的聚氨酯弹性纤维。
本发明一方面是通过制备聚氨酯弹性纤维的方法来达到上述及其它目的，其特征为使用在圆柱形管子形状的连续聚合管来制备预聚物，所述连续聚合管包括静态混合器、加热器、反应器和冷却器，并且所述预聚物和增链剂/链终止剂反应制备聚合物，并往所述聚合物中加入添加剂。
如下所述：
[制备预聚物的方法]
(i)在不用内部混合部件的条件下，在静态混合器中，以大于20秒-1的剪切速度将高分子量的多元醇和过量的二异氰酸酯混合，
(ii)在不用内部混合部件的条件下，在加热器中，以大于3秒-1的剪切速度首先反应高分子量的多元醇和过量的二异氰酸酯，
(iii)在不用内部混合部件的条件下，在反应器中，以大于0.1秒-1的剪切速度再次反应所述首先反应的混合物，由此制备所述第一预聚物。
本发明另一方面是提供单丝间内聚强度大于145mgf的聚氨酯弹性纤维。
为了在制备预聚物过程中提供剪切速度，本发明使用具有在Kenics型或Sulzer型内部形成的混合部件的连续聚合管。所述连续聚合管的形状为圆柱形管子。所述连续聚合管包括静态混合器、加热器、反应器和冷却器。所述静态混合器设计成不用内部混合部件，其剪切速度即大于20秒-1。所述加热器设计成不用内部混合部件，其剪切速度即大于3秒-1。所述反应器设计成不用内部混合部件，其剪切速度即大于0.1秒-1。
首先，在不用内部混合部件的条件下，在静态混合器中，以大于20秒-1的剪切速度将高分子量的多元醇和过量的二异氰酸酯混合，并在不用内部混合部件的条件下，以大于3秒-1的剪切速度在加热器中进行反应，并在不用内部混合部件的条件下，以大于0.1秒-1的剪切速度在反应器中进行反应，由此制备第一预聚物。
本文中，使用数均分子量为1,700-3,000的聚四亚甲基醚乙二醇和4，4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯，它们是通常用来制备聚氨酯弹性纤维用的聚合物的。本文中，二异氰酸酯对乙二醇的摩尔比率宜约为1.5-1.75。在制备预聚物的过程中，通过此非均质混合物和反应容易形成三维桥键。因此，适当控制静态混合器、加热器以及反应器内的剪切速度很重要。
在不用内部混合部件的条件下，静态混合器中预聚物用的混合物的剪切速度大于20秒-1。若剪切速度低于20秒-1，则不能均匀混合所述单体，由此形成大量的凝胶，并降低所述预聚物的可纺性和质量。
静态混合器的混合温度宜为43-44℃。若混合温度大于45℃，所述反应就会在均匀混合之前很大程度地进行，由此形成三维桥键连接的凝胶。凝胶组分会积聚在静态混合器中，或者转移到下一步骤中。因此，使得静态混合器的更换循环缩短，或者使所述预聚物的质量变差。
而且，凝胶会影响最终纺纱步骤，由此降低了可纺性、形成波形纱线，并对所得弹性纤维的物理性质不利。若混合温度低于43℃，由于混合温度低于二异氰酸酯的储存温度，就要额外的设备。
而且，在不用内部混合部件的条件下，将加热器中的剪切速度设定为大于3秒-1很重要。若剪切速度低于3秒-1，则非均质反应增大，并在预聚物中凝胶增多。
加热器升高的温度和所述升温预聚物的最终温度也是重要的因素。宜防止迅速地升温，并将加热器的最终升高温度设定在低于90℃。当预聚物的反应温度大于90℃时，会迅速发生副反应，由此提高了形成凝胶的可能性。而且，由于乙二醇和二异氰酸酯的反应是放热反应，所以必须通过很好地调节升温时间来控制所述放热反应。
若升温时间太快，由于难以控制反应过程中产生的热量，所述预聚物的最终升高温度会大于90℃。另一方面，若升温时间太慢，加热器设备和原料供应量要一样长，因此必须额外安装加热器。
而且，在不用内部混合部件的条件下，将反应器中的剪切速度设定为大于0.1秒-1很重要。若剪切速度低于0.1秒-1，所述非均质反应会形成凝胶。本文中，宜将反应器的反应温度控制在低于80-90℃。若反应温度高于90℃，会迅速发生副反应，由此增大形成凝胶的可能性。
通过上述方法制得的预聚物是直径小于20微米的凝胶。本文中，这些凝胶的数量为600/g。所述凝胶提高了最终产物的加工性能和质量。预聚物中凝胶的的数量通过Coulter计数器来测量。
接着，往预聚物中加入链增长剂和链终止剂，与其进行反应制备聚氨酯。更具体的是，用N，N’-二甲基乙酰胺(下文称为“DMAc”)溶剂溶解所述预聚物，形成所述预聚物的溶液。所述溶液与包含二胺和三胺的N，N’-二甲基乙酰胺溶液(链增长剂)和包含一元胺的N，N’-二甲基乙酰胺溶液(链终止剂)反应。本文中，至于用作链增长剂的二胺，可以使用乙二胺或1，2-二氨基丙烷。至于三胺，可以使用二乙基三胺。
至于链增长剂溶液，例如可以使用包含60-75摩尔％乙二胺、24.9-39摩尔％1，2-二氨基丙烷以及0.1-1摩尔％二亚乙基三胺的溶液。至于用作链终止剂的一元胺，可以使用二乙胺。宜使用96-98.5当量％的链增长剂和4.5-7.0当量％的链终止剂。所述链增长剂和链终止剂溶液可以分别提供，也可以同时提供。
根据用于溶解预聚物的N，N’-二甲基乙酰胺溶液的量，所制备的聚氨酯(下文称为“最终聚合物”)的浓度为36-38.5重量％，数均分子量为30,000-50,000。所述数均分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测量。
在剪切速度大于0.13秒-1的条件下，在不用内部混合部件的静态混合器中混合所述聚氨酯和添加剂，由此形成纺纱前的纺丝原液。所述添加剂宜为包含三胺基团的化合物。
更具体的是，所述添加剂可以选自具有三胺基团的化合物、常规抗氧化剂、抗黄化剂、紫外线稳定剂、染色促进剂、消光剂或者纺纱促进剂。更具体的是，可以使用二亚乙基三胺作为具有三胺基团的化合物。
当不使用二亚乙基三胺作为增链剂，而是作为添加剂时，在高速纺纱中会形成桥键，由此提高所述弹性纤维的耐热性，防止无机添加剂由于重新团聚而沉淀，并均匀混合所述添加剂和聚合物。
此时，均匀混合所述添加剂和最终聚合物很重要。若所述添加剂和最终聚合物的混合物混合不充分，并未均匀分散和混合的添加剂组分会从纺出的弹性纤维中产生波形纱线，由此弄断纱线。而且，丝线间内聚力会降低，由此导致在随后加工步骤中弄断丝线，并使得所述最终加工的纤维的加工性能和质量变差。
为了均匀混合所述最终聚合物和添加剂，使用形状为圆柱形管的静态混合器。在没有内部混合部件的静态混合器中的剪切速度大于0.13秒-1。
混入最终聚合物中的添加剂浆液的储存温度很重要。若添加剂浆液的储存温度大于60℃，由于微小的布朗运动，浆液粘度上升和不连续性这些因素会大于沉淀速度降低的因素，由此促进所述添加剂浆液的重新团聚和沉淀速度，使添加剂浆液的质量变差，并提高了用于添加剂的过滤器的阻塞周期。因此，影终聚合物的质量和产量受到响所。
而且，若添加剂浆液的储存温度低于40℃，则添加剂浆液相对于温度的相对粘度上升，由此增大压差的形成，并成为所述方法中一个不稳定的因素。而且，微小的布朗运动很弱，从而促进再次团聚，提高了添加剂的质量并缩短过滤器的阻塞周期。因此，宜将所述添加剂浆液的储存温度保持在40-60℃的范围内。
使用齿轮泵在180-280℃下将指定量的形成纺丝原液打入纺丝管)中，蒸发掉包含于纺丝原液中的溶剂，由此制备所述聚氨酯弹性纤维。所述方法称为干纺方法。
在干纺过程中，由于包含各种添加剂的最终聚合物(纺丝原液)变成纱线的形态，通过转酰氨基作用或者氨解作用化学改变了所述聚合物。通过这种化学变化，纺丝原液转变为纱线形态，并提高其分子量。
本发明制备的弹性纤维的数均分子量约为40,000-70,000。弹性纤维的数均分子量也可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测量。宜将本发明的纺丝速度设定在800-1,200米/秒。
本发明制备的纺丝原液的凝胶含量低。添加剂均匀混合/分散在所述纺丝原液中。因此，所述纺丝原液具有优良的可纺性，并显著降低了波形纱线的形成。在使用上述纺丝原液制备的聚氨酯弹性纤维中，使用适量的三胺作为增链剂和添加剂，由此形成三维桥键，而提高耐热性、热定形效率以及单丝间的内聚力。根据耐热性测试，强度保持率大于54％，单丝间内聚力大于145mgf。
如下所述测量预聚物的凝胶颗粒数、最终聚合物和弹性纤维的分子量、最终聚合物粘度的稳定性、最终聚合物的耐热性和热定形效率。
预聚物的凝胶颗粒数
将预聚物溶解在1％LiCl DMAc电解液中，至0.5％的浓度。然后，Coulter计数器(英国Coulter’公司制造)测量预聚物的凝胶颗粒数。
最终产物粘度的稳定性
将最终产物储存在50℃的烘箱中。同时，在3天内每隔2小时测量最终产物的粘度，从而测量最终产物粘度的上升速度。本文中，最终产物的粘度通过使用No.7锤体的Brook Fliter RV粘度计来测量，其旋转速度为10rpm。
最终聚合物和弹性纤维的分子量
将所述样品溶解在0.05M LiCl DMF溶液中，至浓度为0.05％，通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测量最终聚合物和弹性纤维的分子量。本文中，使用聚环氧乙烷作为校准标准材料，并使用Waters的产品作为GPC。
波形纱线的判断
以500％/30秒的速度拉长长度为10厘米的样品至500％，然后静置1分钟。并让所述样品松弛。若所形成的纱线在10厘米的长度内至少有2个弯曲或缠绕的节，那么这条纱线判定为波形纱线。这种波形纱线的判断5,000筒子纱中波形纱线数的百分数来表示。
耐热性和热定形效率
在将所述长度为10cm的样品拉长至15cm之后，将其置于195℃的热鼓风烘箱中。然后，在标准温度和湿度条件下让其松弛并冷却2小时，然后在100℃的沸水中处理30分钟。测量处理前的强度、处理后的强度以及长度变化。通过强度保持率来表征耐热性，并通过样品长度改变率来表征热定形效率。具有高强度保持率的样品具有良好的耐热性，而具有高长度改变率的样品具有优良的热定形效率。
强度保持率(％)＝(处理后样品的强度/处理前样品的强度)×100
长度改变率(％)＝[(处理后样品的长度-处理前样品的长度)×200]/处理前样品的长度
单丝间的内聚力
从包含许多丝线的聚氨酯弹性纤维上分出长度为5cm的一股单丝。将所分出单丝的一端和其它混合单丝的一端系在小于备有1kg的杆式测力计的Instrung上，将所分出的单丝和未分离的许多单丝之间的接触点置于5cm方格(cage)的中心，然后，以1000％/分钟的速度进行拉伸，由此测量所分出单丝和未分离许多单丝的剪切强度。通过在拉伸过程中测得的内聚力平均值来作为结果。各样品进行三次以上的测量。
实施本发明的最佳方式
实施例1
将1摩尔分子量为1,800的聚四亚甲基醚乙二醇和1.65摩尔4，4’-二苯基二异氰酸酯置于连续聚合管中，该管形状为圆柱形。所述连续聚合管包括不用内部混合部件其剪切速度达20秒-1的静态混合器、不用内部混合部件其剪切速度达3秒-1的加热器、不用内部混合部件其剪切速度达0.1秒-1的反应器以及冷却器。当静态混合器保持在43.5℃时，加热器末端保持在89℃，而反应器保持在88℃。令聚四亚甲基醚乙二醇和4，4’-二苯基二异氰酸酯反应110分钟，由此制得两端具有异氰酸酯的预聚物。将所述预聚物冷却至40℃，并加入4，4’-二甲基乙酰胺，由此制得包含45％预聚物的溶液。然后，随着聚合物溶液冷却至5℃并剧烈混合时，所述聚合物溶液与98.5当量％作为增链剂并包含59.5摩尔％的乙二胺、40摩尔％1，2-二氨基丙烷和0.1摩尔％二亚乙基三胺的N，N’-二甲基乙酰胺溶液和6.5当量％作为链终止剂并包含二乙胺的N，N’-二甲基乙酰胺溶液反应，由此制备最终聚合物。所得最终聚合物的数均分子量为31,000，在40℃下的粘度为2,200泊，包含38.5％的固体。所述最终聚合物和添加剂浆液均匀混合，并储存在45℃，剪切速度为0.13秒-1的不用内部混合部件的静态混合器中，由此制得纺纱前的纺丝原液；所述添加剂浆液包含1.2重量％1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苯)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)三酮(trion)抗氧化剂、1.0重量％1，1，1’，1’-四甲基-4，4’-(亚甲基-对二亚苯基(phethylene))二氨基脲废气稳定剂、1.5重量％N-(4-乙氧基羰基苯基)-N-甲基-N-苯基甲酰胺紫外线稳定剂、2重量％氧化钛、0.01重量％蓝色颜料(超亮海洋蓝)以及0.2重量％二亚乙基三胺。通过干纺法使用温度分布在260-200℃之间的纺丝管对所述纺丝原液进行纺丝，由此制得40但尼尔的聚氨酯弹性纤维。表1显示了预聚物凝胶颗粒数、最终产物粘度的上升速度、波形纱线的生成率、所得弹性纤维的耐热性和热定形效率，以及单丝间内聚力的结果。
实施例2
除了使用其中乙二胺、1，2-二氨基丙烷和二亚乙基三胺的摩尔比为75∶24.9∶0.1的增链剂化合物，并使用96.0当量％增链剂和7.0当量％链终止剂外，使用和实施例1相同的方法制备聚氨酯弹性纤维。预聚物的凝胶颗粒数、最终产物粘度的上升速度、波形纱线的生成率、所得弹性纤维的耐热性和热定形效率以及单丝间内聚力的结果列于表1中。
实施例3
除了使用0.1重量％二亚乙基三胺作为添加剂外，使用和实施例1相同的方法制备聚氨酯弹性纤维。预聚物的凝胶颗粒数、最终产物粘度的上升速度、波形纱线的生成率、所得弹性纤维的耐热性和热定形效率以及单丝间内聚力的结果列于表1中。
实施例4
除了使用0.3重量％二亚乙基三胺作为添加剂外，使用和实施例1相同的方法制备聚氨酯弹性纤维。所预聚物的凝胶颗粒数、最终产物粘度的上升速度、波形纱线的生成率、所得弹性纤维的耐热性和热定形效率以及单丝间内聚力的结果列于表1中。
对比例1
使用和实施例1相同的方法制备聚氨酯弹性纤维，不同的是使用包括剪切速度为19秒-1的静态混合器、剪切速度为2.8秒-1加热器、不用内部混合部件的剪切速度为0.09秒-1的反应器以及不用内部混合部件的剪切速度为0.1秒-1的额外静态混合器的连续聚合管；静态混合器的温度为49℃，升温的预聚物的温度为95℃，反应器的温度为93℃，且添加剂浆液的储存温度为65℃。预聚物的凝胶颗粒数、最终产物粘度的上升速度、波形纱线的生成率、所得弹性纤维的耐热性和热定形效率以及单丝间内聚力的结果列于表1中。
对比例2
除了使用包含70摩尔％乙二胺和30摩尔％2-甲基五亚甲基二胺的增链剂，以及使用不含二亚乙基三胺的添加剂外，使用和实施例1相同的方法制备聚氨酯弹性纤维。预聚物的凝胶颗粒数、最终产物粘度的上升速度、波形纱线的生成率、所得弹性纤维的耐热性和热定形效率以及单丝间内聚力的结果列于表1中。
对比例3
使用和对比例1相同的连续聚合管和额外静态混合器。而且，除了使用乙二胺作为增链剂并往所述聚合物固体中加入0.18重量％二亚乙基三胺来制备纺丝原液外，使用和实施例1相同的方法制备聚氨酯弹性纤维。预聚物的凝胶颗粒数、最终产物粘度的上升速度、波形纱线的生成率、所得弹性纤维的耐热性和热定形效率以及单丝间内聚力的结果列于表1中。
对比例4
使用和对比例1相同的连续聚合管和额外静态混合器。而且，除了使用包含80摩尔％乙二胺、19.8摩尔％1，2-二氨基丙烷和0.2摩尔％二亚乙基三胺的增链剂外，使用和实施例1相同的方法制备聚氨酯弹性纤维。预聚物的凝胶颗粒数、最终产物粘度的上升速度、波形纱线的生成率、所得弹性纤维的耐热性和热定形效率以及单丝间内聚力的结果列于表1中。
                                      表1试验结果
  预聚物凝胶(粒数)   粘度上升的速度(泊/小时)   波形纱线的生成率(％)   强度保持率(％)   热定形效率(％)   内聚强度(mgf)
  实施例1   500-600   25   0.1   59   39   145
  实施例2   500-600   29   0.1   62   35   150
  实施例3   500-600   27   0.13   54   41   148
  实施例4   500-600   26   0.08   65   33   152
  对比例1   800-1200   31   0.25   54   40   105
  对比例2   800-1200   26   0.24   42   42   120
  对比例3   800-1200   48   0.31   68   17   124
  对比例4   800-1200   36   0.28   55   39   119
工业用途
本发明的弹性纤维具有优良的耐热性(强度保持率)、热定形性能和单丝间的内聚力，由此可以有效地用作衣服用纱线。本发明改进了所用聚合物的稳定性，并且即使在高速纺丝条件下也具有优良的可纺性，并显著降低了波形纱线的形成。
虽然为了示例的目的说明了本发明的一些优选实施方式，但是本领域的技术人员应当识到，在不背离本发明所附权利要求书中所述的范围和原理的条件下，可以进行各种修改、添加以替换。

Claims (6)

1.一种制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于，使用形状为圆柱形管子的连续聚合管来制备预聚物，所述连续聚合管包括静态混合器、加热器、反应器和冷却器，并且所述预聚物和链增长剂/链终止剂进行反应制备聚合物，并往所述聚合物中加入添加剂；
如下所述：
[制备预聚物的方法]
(i)在不用内部混合部件的条件下，在温度为43-44℃的静态混合器中，以大于20秒-1的剪切速度将高分子量的多元醇和过量的二异氰酸酯混合，
(ii)在不用内部混合部件的条件下，在温度低于90℃的加热器中，以大于3秒-1的剪切速度首先含高分子量的多元醇和过量的二异氰酸酯反应，
(iii)在不用内部混合部件的条件下，在温度为80-90℃的反应器中，以大于0.1秒-1的剪切速度再次反应所述先已反应的混合物，由此制备第一预聚物。
2.权利要求1所述制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于，在所述链增长/链终止反应中，加入96-98.5当量％链增长剂和4.5-7.0当量％链终止剂。
3.权利要求1所述制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于，在不用内部混合部件的静态混合器中以大于0.13秒-1的剪切速度混合所述聚合的聚氨酯和添加剂。
4.权利要求1所述制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于，所述链增长剂是包含60-75摩尔％乙二胺、24.9-39摩尔％1，2-二氨基丙烷和0.1-1摩尔％二亚乙基三胺的N，N’-二甲基乙酰胺溶液。
5.权利要求1所述制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于，所述添加剂是具有三胺基团的化合物。
6.权利要求5所述制备聚氨酯弹性纤维的方法，其特征在于，所述具有三胺基团的化合物是二亚乙基三胺，其含量为所述聚合物固体的0.1-0.3重量％。
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