[发明专利]一种高浓度聚氨酯脲纺丝溶液及其制备方法

权利要求书

1.一种高浓度聚氨酯脲纺丝溶液，其特征在于该聚氨酯脲的分子结构为支链型，聚氨酯脲的质量浓度为48～55wt％，用于1200～1600m/min高速干法纺丝。

2.一种如权利要求1所述的高浓度聚氨酯脲纺丝溶液的制备方法，其特征在于该方法包括以下几个步骤：

1)预聚合反应：将聚四亚甲基醚二醇PTMG与4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI混合，在50～80℃下进行1～3小时的预聚合反应，反应完成后，使用有机溶剂将预聚物溶解稀释，冷却至5～30℃，得到异氰酸酯基团-NCO封端的预聚合产物；

2)第一步扩链反应：将小分子二元胺与有机溶剂配制成质量分数为5～15wt％混合溶液，缓慢滴加至步骤1)最后的预聚合产物中，充分反应后得到粘度500～1000Poise的聚合物溶液；

3)第二步扩链反应：将聚醚胺、封端剂与有机溶剂一同混合，配制成质量分数为5～25wt％混合溶液，再缓慢滴加至步骤2)最后得到的聚合物溶液中，充分反应后得粘度5000～8000Poise的聚合物溶液；

4)将抗氧化剂、光稳定剂、润滑剂、染色助剂一同加入到步骤3)最后得到的聚合物溶液中，充分搅拌8～24小时得到高浓度聚氨酯脲纺丝溶液。

3.根据权利要求2所述的高浓度聚氨酯脲纺丝溶液的制备方法，其特征在于所述的聚四亚甲基醚二醇为分子量700、1000、1500、2000、3000的一种或两种组合。

4.根据权利要求2所述的高浓度聚氨酯脲纺丝溶液的制备方法，其特征在于所述的MDI与PTMG用量的摩尔比例为：1.5～3.0。

5.根据权利要求2所述的高浓度聚氨酯脲纺丝溶液的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、丙酮、甲酸甲酯、乙酸乙酯或四氢呋喃中的一种。

6.根据权利要求2所述的高浓度聚氨酯脲纺丝溶液的制备方法，其特征在于所述的第一步扩链反应所采用的小分子二元胺是乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、1，2-丁二胺、1，3-丁二胺、1，5-戊二胺、N，N'-二乙基-1，3-丙二胺、N，N'-二异丙基-1，3-丙二胺或N，N'-二甲基-1，4-丁二胺的一种或多种组合；其用量相对于预聚合物中残留异氰酸酯基团-NCO摩尔量的10～60％；第一步扩链反应所需的时间为30～60分钟。

7.根据权利要求2所述的高浓度聚氨酯脲纺丝溶液的制备方法，其特征在于所述的第二步扩链反应所采用的聚醚胺的分子式如下所示：

其用量相对于预聚物中残留异氰酸酯基团-NCO摩尔量的30～90％；第二步扩链反应所需的时间为30～90分钟。

8.根据权利要求2所述的高浓度聚氨酯脲纺丝溶液的制备方法，其特征在于所述的封端剂是甲醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、3-甲基-1-丁醇、乙醇胺、N-乙基甲基胺、二乙胺或正丁胺中的一种；其用量为预聚合物中残留异氰酸酯基团-NCO摩尔量的2～8％。