[发明专利]一种稀土铝酸盐蓝色长余辉聚氨酯弹性纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料生产领域，特别涉及一种原位聚合制备蓝色长余辉聚氨酯弹性纤维的方法。本发明制造的蓝色长余辉聚氨酯弹性纤维具有更持久的发光效果，后续加工不需染色，同时具有较好的力学性能。

背景技术

长余辉纤维也叫夜光纤维，其具有在受光照射时捕集激发态电子，在停止照射后进行持续发光跃迁的功能。夜光纤维只要吸收任何可见光10min，便能将光能蓄储在纤维中，在黑暗中持续发光10h以上而且可无限次循环使用。且无毒无害，放射性不超标，达到人体安全标准。用它制成的纺织品在白天与普通纤维具有完全一样的使用性能，不会使人感到有任何特异之处。蓄光型多色夜光纤维不仅色光绚丽多彩。而且最终产品无需染色，不仅避免了染料对纤维发光性能的影响，同时也避免了染整工序产生的废水对环境的严重污染。夜光纤维材料不仅可以用于纺织，而且还有很多其它的用途，人们可以以它为载体，利用太阳光这个清洁、无公害、符合环保和可持续性发展的能源，所制得的产品广泛应用于纺织服装，航空航海，国防工业、建筑装璜、交通运输，夜间作业，日常生活及娱乐休闲等领域。

聚氨酯弹性纤维在我国称为氨纶，其由至少85％(重量百分比)聚氨酯链段组成的大分子，具有高断裂强度、高断裂伸长和弹性回复率好等优点，并且聚氨酯弹性纤维的应用范围也在逐渐变广。然而目前夜光纤维的基质主要为涤纶、锦纶或丙纶树脂，极少有夜光型聚氨酯纤维的报道，因此开发夜光型聚氨酯纤维不仅增加了差异化产品种类并拓宽了聚氨酯纤维的应用范围。

发明内容

技术问题：本发明的目的在填补市场对于长余辉发光聚氨酯领域的空白，提供一种稀土铝酸盐蓝色长余辉聚氨酯弹性纤维的制备方法，将稀土铝酸盐发光材料均匀分散在聚氨酯原液中，通过干法纺丝系统，制备具有优异发光性能的聚氨酯纤维同时不影响其力学性能。

技术方案：本发明的稀土铝酸盐蓝色长余辉聚氨酯弹性纤维的制备方法包括如下几个步骤：

1)将低聚物多元醇与过量二异氰酸酯反应制备以-NCO封端的氨基甲酸酯预聚物，并加入溶剂充分溶解，得到预聚物溶液；

2)将制备的预聚物溶液冷却后，加入混合胺溶液进行扩链反应和链终止反应，得到聚氨酯脲溶液；

3)将稀土铝酸盐发光材料在90-120℃下干燥2～4小时，然后加入有机溶剂在20～50℃下研磨3～7小时，研磨后的混合物在超声波振荡器中超声处理2～4小时，使其在溶剂中均匀分散，形成稳定的稀土铝酸盐分散液；

4)将稀土铝酸盐分散液加入向上述聚氨酯脲溶液，并同时加入抗氧化剂、紫外线吸收剂、防黄变剂、消光剂和润滑舒解剂，充分搅拌混合后，制备出含稀土铝酸盐发光材料的聚氨酯纺丝液；

5)将制备得到的聚氨酯纺丝液，借助干法纺丝系统，对聚氨酯纺丝液进行喷吐、拉伸成丝，并随着溶剂挥发、干燥，即得到蓝色长余辉聚氨酯弹性纤维。

其中，

所述的低聚物多元醇为数均分子量1500～3000的聚四氢呋喃醚二醇或数均分子量1500～3000的聚丙二醇亦或是两者的混合物。

所述的二异氰酸酯为4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯或2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯或两者的混合物；所加入的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF或N,N-二甲基乙酰胺DMAC。

所述的混合胺溶液为扩链剂和链终止剂混合溶液，扩链剂选自乙二胺、丙二胺、己二胺或2-甲基戊二胺，或其混合物；链终止剂为二乙胺、二丙胺、乙醇胺或正己胺，或其混合物。

稀土铝酸盐发光材料为：CaAl₂O₄：Eu，Dy，其重量含量为1～20％，基质为铝酸钙晶相，粒径小于10um。

有益效果：本发明采用采用稀土铝酸盐作为发光源，其成本较低，易于制备，具有较好的化学稳定性，耐水溶性和热稳定性。且该材料无毒无害，无放射性，对环境与人体安全无害。加入的稀土铝酸盐粒径为1～10um，在原液中具有良好的分散性与稳定性，保证了原液的可纺性，且不影响纤维的力学性能。

采用本发明制备的蓝色长余辉聚氨酯弹性纤维具有更持久的发光效果，且光强较大，后续加工过程中不需要对聚氨酯弹性纤维再次染色，给聚氨酯弹性纤维后期的加工带来极大的便利。同时拓宽了聚氨酯弹性纤维的应用范围。

具体实施方式

下面用实例来详细描述本发明，但这些实例不得理解为任何意义上对本发明的限制。

实施例1：