[发明专利]热定型性得以改进的聚氨酯弹性纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种热定型性得以改进的聚氨酯弹性纤维及其制备方法。本发明制备的聚氨酯弹性纤维在低温的情况下也具有优异的热定型性，与热敏性纤维交/编织的织物在低温的情况下也能进行热定型并且不会发生热降解及卷边现象。

背景技术

将低聚物多元醇与过量的二异氰酸酯进行第一次聚合反应以制备得到预聚物。然后，将预聚物溶解于适当的有机溶剂中，再向所得溶液中加入二胺类扩链剂以及一元醇、单胺之类的终止剂，从而得到聚氨酯脲纺丝液。随后，通过对聚氨酯脲纺丝溶液进行干纺或湿纺，得到聚氨酯弹性纤维。而热塑性聚氨酯是在制备聚氨酯聚合物的过程中用二醇代替二胺作为扩链剂制备得到的。

由于聚氨酯纤维具有高弹性的特征，故被广泛的运用于多种领域。一般而言，聚氨酯弹性纤维在后处理过程中需要高温定型，但高温会导致热敏性纤维（如尼龙、棉、羊毛等）发生热降解。为了防止这种现象的发生并改善织物的手感，需要开发一种能够在低温下进行热定型的聚氨酯弹性纤维

目前，针对聚氨酯弹性纤维热定型效果的改善已有较多报道。例如，日本专利公报昭63-53287号，韩国专利第2001-16788号，美国专利第6,403,682号都阐释了改善聚氨酯弹性纤维热定型性的方法，但仍旧由于在超低温状态下的热定型率不足而无法应用于热敏性纤维等。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于解决目前现有技术的不足，提供一种热定型性得以改善的聚氨酯弹性纤维及其制备方法。由该方法制备的聚氨酯弹性纤维具有优异的低温定型性，能广泛的应用于热敏性纤维。

技术方案：为实现上述目的，本发明一种热定型性得以改进的聚氨酯弹性纤维及其制备方法，包括以下几个步骤:

1）将多元醇与过量的二异氰酸酯混合以制备得到预聚物，即一次聚合；再将所述的预聚物溶解于有机溶剂中，随后向其中加入扩链剂，即二次聚合；从而得到聚氨酯脲聚合物；

2）将制备的聚氨酯脲聚合物和热塑性聚氨酯混合制得氨纶纺丝液，然后将该纺丝液纺丝。

所述的二异氰酸酯由2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯或脂环族二异氰酸酯中一种或多种的混合物构成，所述的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯占二异氰酸酯的总摩尔量的2～30%。

所述的多元醇为聚四亚基醚二醇、聚丙二醇、聚碳酸酯二醇中的一种或是它们的混合物。

所述的扩链剂是由乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、2,3-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-己二胺、1,4-环己二胺中的一种或是它们的混合物。

所述的热塑性聚氨酯占聚氨酯总重量的3～60%。

有益效果：本发明涉及的是具有优异热定型性的聚氨酯弹性纤维及其制备方法，通过此方法制备的聚氨酯弹性纤维可以在低温的状态下进行热定型并且手感优良，热定型后的加工产品不会产生卷边的现象。

具体实施方式

本发明的热定型性得以改进的聚氨酯弹性纤维及其制备方法包括以下几个步骤:

1）将多元醇与过量的二异氰酸酯混合以制备得到预聚物，即一次聚合；再将所述的预聚物溶解于有机溶剂中，随后向其中加入扩链剂，即二次聚合；从而得到聚氨酯脲聚合物；

2）将制备的聚氨酯脲聚合物和热塑性聚氨酯混合制得氨纶纺丝液，然后将该纺丝液纺丝。

所述的二异氰酸酯由2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯或脂环族二异氰酸酯中一种或多种的混合物构成，所述的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯占二异氰酸酯的总摩尔量的2～30%。

所述的多元醇为聚四亚基醚二醇、聚丙二醇、聚碳酸酯二醇中的一种或是它们的混合物。

所述的扩链剂是由乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、2,3-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-己二胺、1,4-环己二胺中的一种或是它们的混合物。

所述的热塑性聚氨酯占聚氨酯总重量的3～60%。

其中：

所述2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯占二异氰酸酯的总摩尔量的2～30%，如果2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量不足2%,热定型性的效果就会欠佳，但若超出30%又会出现氨纶丝丝模量急剧下降的现象。

所述的热塑性聚氨酯占聚氨酯总重量的3～60%，如果热塑性聚氨酯添加量小于3%则其定型性将有所欠佳，若添加量大于60%则会发生模量大量增加及伸长率降低的问题。