[发明专利]一种低密度耐老化纤维及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低密度耐老化纤维及其制备方法；该制备方法包括以下步骤：a)将高分子量二元醇和低分子量多元醇混合后，加入异氰酸酯进行第一次反应，再加入第一溶剂溶解后冷却，加入扩链剂、终止剂和第二溶剂的混合物，依次进行第二次反应、第三次反应和熟化，得到反应混合物；b)在上述反应混合物中加入抗老化剂和玻璃微珠，搅拌均匀后纺丝，得到低密度耐老化纤维；所述抗老化剂为三羟基甲基丙烷三缩水甘油醚。本发明提供的制备方法选用特定原料，尤其是引入含多环氧的小分子抗老化剂和玻璃微珠，配合特定制备工艺，实现整体较好的相互作用，得到的低密度耐老化纤维在各项性能较好且稳定的基础上，具有优异的耐老化性能，且密度低。

技术领域

本发明涉及纤维制造技术领域，更具体地说，是涉及一种低密度耐老化纤维及其制备方法。

背景技术

聚氨酯纤维是一种常见的纤维，具有弹性好、强度较高的优点，在日常生活中得到广泛的使用；但由于聚氨酯纤维是用异氰酸酯与聚醚合成，耐老化性能相对较差，且部分使用场合对聚氨酯纤维密度有一定要求。目前，现有技术一般采用添加耐老化剂的方式进行改进，但效果一般，且无法满足产品的低密度要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低密度耐老化纤维及其制备方法，本发明提供的低密度耐老化纤维在各项性能较好且稳定的基础上，具有优异的耐老化性能，且密度低。

本发明提供了一种低密度耐老化纤维的制备方法，包括以下步骤：

a)将高分子量二元醇和低分子量多元醇混合后，加入异氰酸酯进行第一次反应，再加入第一溶剂溶解后冷却，加入扩链剂、终止剂和第二溶剂的混合物，依次进行第二次反应、第三次反应和熟化，得到反应混合物；

b)在上述反应混合物中加入抗老化剂和玻璃微珠，搅拌均匀后纺丝，得到低密度耐老化纤维；所述抗老化剂为三羟基甲基丙烷三缩水甘油醚。

优选的，步骤a)中所述高分子量二元醇选自聚四氢呋喃二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇中的一种或多种；所述高分子量二元醇的数均分子量为1000～5000。

优选的，步骤a)中所述低分子量多元醇选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种。

优选的，步骤a)中所述混合的过程具体为：

将高分子量二元醇和低分子量多元醇在80℃～120℃、低于-0.095MPa、30r/min～80r/min条件下搅拌脱水2h～3h。

优选的，步骤a)中所述异氰酸酯选自HDI、IPDI、MDI、TDI的一种或多种；

所述异氰酸酯与高分子量二元醇、低分子量多元醇、扩链剂、终止剂的摩尔比为100：(50～95)：(5～15)：(2～8)：(0.5～2)。

优选的，步骤a)中所述第一次反应在氮气氛围中进行，温度为75℃～85℃，时间为2h～3h。

优选的，步骤a)中所述加入第一溶剂的量为高分子量二元醇、低分子量多元醇和异氰酸酯总质量的50％～200％；所述第一溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种；

所述溶解的转速为30r/min～80r/min，时间为0.3h～0.6h；

所述冷却的温度为30℃～40℃。

优选的，步骤a)中所述第二溶剂的量为扩链剂和终止剂总质量的100％～200％；所述第二溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种；

所述扩链剂选自乙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1.5-戊二胺中的一种或多种；