[发明专利]一种聚砜-聚氨酯脲复合弹性纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种聚砜-聚氨酯脲复合弹性纤维的制备方法，其特征在于该复合纤维由如下部分组成，各部分占该复合弹性纤维质量百分比为：

所述的相容剂为聚四亚甲基醚二醇、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯砜类二胺或者二苯砜类二羟基共聚而成的高分子聚合物；

所述的其他助剂为抗氧剂、抗紫外剂、润滑剂、消光剂、染色助剂；

该制备方法为：

将聚氨酯脲原液和含有相容剂的聚砜溶液进行均匀混合，得到质量分数为30％～37％的纺丝原液，纺丝原液熟化20～40h，纺丝原液通过计量泵送入干法纺丝系统，经高温甬道丝条凝固、油剂上油、卷绕成型制得；

所述的聚氨酯脲原液制备步骤如下：

1)将低聚物二元醇与二异氰酸酯按摩尔比1:1.6～1:2混合；预聚反应温度控制为80～90℃，反应时间为1.5～2.0h，得到预聚物；

2)往预聚物中再加入极性非质子溶剂，并进行搅拌稀释，得到预聚物溶液；

3)将预聚物溶液冷却，加入含有扩链剂和终止剂的胺溶液，进行扩链反应，加入各种辅料，得到聚氨酯脲原液；

其中，所述的相容剂制备步骤如下：

1)聚四亚甲基醚二醇、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、搅拌均匀，在80～90℃预聚1.5～2h，得到NCO封端预聚物；

2)将预聚物温度降至0～70℃，高速搅拌状态下，往NCO封端预聚物中按照摩尔比NCO:NH₂或羟基＝1:1加入链增长剂，然后快速升温至150～200℃，并搅拌1～2h，得到相容剂；

该相容剂的化学结构如下：

A为链增长剂残基，n为聚四氢呋喃醚二醇聚合度，n＝1～50；m为相容剂聚合度，m＝1～50；

所述的步骤2)中的链增长剂为二苯砜类二胺或者二苯砜类二羟基的一种或几种混合物，其化学结构式如下：

2.根据权利要求1所述聚砜-聚氨酯脲复合弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的步骤1)中，低聚物二元醇包括数均分子量为1000～3000的聚四氢呋喃醚二醇或数均分子量为1000～3000的聚丙二醇或者是两者的混合物；

所述的二异氰酸酯包括4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或4,2-二苯基甲烷二异氰酸酯或者是两者混合物。

3.根据权利要求1所述聚砜-聚氨酯脲复合弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的步骤2)中，所述的非极性质子溶剂为二甲基乙酰胺或者二甲基甲酰胺。

4.根据权利要求1所述聚砜-聚氨酯脲复合弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的步骤3)中，所述胺溶液，包含的扩链物质包括：乙二胺、1,3-丙二胺、1,3-戊二胺或2-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、对苯二胺、间苯二胺、N,N’-二甲基-1,3-丙二胺的一种或者多种组合；

所述的辅料包含的物质有抗氧化剂、抗紫外助剂、染色助剂、润滑剂和消光剂；胺溶液包含的终止剂物质为二乙胺、二丙胺或者哌啶中的一种。

5.根据权利要求1所述聚砜-聚氨酯脲复合弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的含相容剂的聚砜溶液制备步骤如下：

1)称取聚砜，放于110℃鼓风烘箱中5-7h进行干燥除水；

2)将聚砜和相容剂加入到极性非质子溶剂中，在50～70℃下搅拌溶解5-7h，得到聚砜溶液，聚砜溶液质量分数在15％～30％wt。

6.根据权利要求5所述聚砜-聚氨酯脲复合弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的聚砜由二卤砜基芳香族单体和二苯酚类单体在碱性条件下共聚而成，分子量在10000～60000；

其中，二卤砜基芳香族单体选自以下中的一种或几种：

其中二苯酚类单体选自以下中的一种或几种：