[发明专利]用于制备耐氯性聚氨酯脲弹性纤维的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备具有优异的耐氯性(chlorine resistance)和均匀性的聚氨酯脲弹性纤维的组合物，以及使用该组合物制备的耐氯聚氨酯脲弹性纤维，上述纤维对游泳池的含氯水具有很高的耐受性，并在与尼龙混编后提供质量优异的布料。

背景技术

聚氨酯脲弹性纤维通过对具有异氰酸酯端基的预聚物进行链延长获得的聚合物进行干法纺丝和熔融纺丝而制备，其由高分子量多元醇和过量有机二异氰酸酯与二胺合成；并发现其作为弹性功能材料通过与聚酰胺纤维、聚酯纤维或天然纤维混编用于多种服装如妇女胸衣、袜子、袜裤和泳衣中。

由于构成聚合物柔性链段的聚醚二醇(polyetherglycol)结构被游泳池中用于消毒的含氯漂白水或活性氯分解，聚氨酯脲弹性纤维的物理性能劣化。因此，为了提高用于泳衣的聚氨酯脲弹性纤维的耐氯性能，已经开发了使用聚酯二醇(polyesterglycol)的聚氨酯脲弹性纤维。但是，生物活性很高的脂族酯类容易被真菌攻击，耐氯性不足。为了提高聚醚聚氨酯的耐氯性，已经采用了多种耐氯添加剂。日本专利第1982-29609号和美国专利第4,340,527号使用氧化锌来提高耐氯性能。但氧化锌存在问题，因为其在与添加剂反应后会变黄，并且在pH 3～4的酸性染色条件下会被洗脱。尤其，锌组分是受环境规章限制的物质，在欧洲不能使用。日本专利第1984-133248号采用水滑石来提高耐氯性能。但是，用作耐氯添加剂的水滑石具有吸湿性，使得引起聚合物凝胶形成增加、滤压增加和可纺性降低的问题。日本专利第1991-243446号采用涂有脂肪酸的水滑石来防止耐氯添加剂吸收水，并提高分散性，从而增强了聚氨酯脲弹性纤维的耐氯性能。但是，水滑石与用于为聚氨酯脲弹性纤维提供耐光性和阻气性(gas resistance)的添加剂发生反应，在纺丝过程中将产物颜色变黄。美国专利第5,626,960号采用碳酸钙镁石(Huntite)和水菱镁矿的混合物来提高耐氯性能。但是根据该专利，耐氯材料没有被涂布，从而由于材料具有吸湿性且分散性差而存在聚合物凝胶形成的问题，增加了滤压和纤维破损率，并且最终产物变黄。

发明内容

本发明的目的是提供用于制备耐氯性优异的聚醚聚氨酯脲弹性纤维的组合物。

本发明的另一目的是提供为聚氨酯弹性纤维补充抗氧化性、耐光性和抗废气性(waste gas resistance)的添加剂；耐氯添加剂和与聚氨酯脲具有良好相容性的添加剂组合物；以及使用这些物质制备聚氨酯脲弹性纤维。

为实现上述目的，本发明提供了通过使用碱式碳酸镁作为耐氯添加剂得到的聚氨酯脲弹性纤维。尽管本发明使用的碱式碳酸镁可以不经涂布使用，但其涂有有机或无机涂层，以提高分散性和耐潮湿性是有益的。

根据本发明的用于制备耐氯聚氨酯脲弹性纤维的组合物特征在于：其包括0.1～10wt％作为耐氯添加剂的碱式碳酸镁，所述碱式氧化镁通过干法或湿法涂有选自C1～C30脂肪酸、脂肪酸金属盐、脂肪酸酯、脂肪酸磷酯、二氧化硅、硅烷、聚硅氧烷(polyorganosiloxane)和聚硅氧烷/聚氢化硅氧烷(polyorganohydrogensiloxane)混合物的一种或多种物质。

此外，本发明提供了通过在聚氨酯脲弹性纤维的制备过程中添加作为耐氯添加剂的涂层碱式碳酸镁以及其它添加剂而得到的耐氯性提高的聚氨酯脲弹性纤维。

具体实施方式

本发明使用的碱式碳酸镁的制备方法包括苏打法(soda ashprocess)，其采用可溶性镁盐如氯化镁与碳酸钠的反应；碳稳法(carbo-stable process)，其采用可溶性镁盐与碳酸铵的反应；气相法，其采用氢氧化镁与碳酸气的反应；和类似方法。