[go: up one dir, main page]

CN109322008A - 一种提高氨纶产品性能稳定性的方法 - Google Patents

一种提高氨纶产品性能稳定性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109322008A
CN109322008A CN201811172376.5A CN201811172376A CN109322008A CN 109322008 A CN109322008 A CN 109322008A CN 201811172376 A CN201811172376 A CN 201811172376A CN 109322008 A CN109322008 A CN 109322008A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spandex
product stability
molecular compound
chain
diisocyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811172376.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109322008B (zh
Inventor
杨晓印
孔懿阳
温作杨
邵晓林
池晓智
蒋曙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huafeng Chemical Co.,Ltd.
Original Assignee
Zhejiang Huafeng Spandex Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Huafeng Spandex Co Ltd filed Critical Zhejiang Huafeng Spandex Co Ltd
Priority to CN201811172376.5A priority Critical patent/CN109322008B/zh
Publication of CN109322008A publication Critical patent/CN109322008A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109322008B publication Critical patent/CN109322008B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/16—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one other macromolecular compound obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4205—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups
    • C08G18/423—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing cycloaliphatic groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4854—Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D01F1/106—Radiation shielding agents, e.g. absorbing, reflecting agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/94—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of other polycondensation products

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，包括含有不同分子量脂环族聚酯多元醇的合成、脂环族聚酯多元醇和聚醚多元醇分别与二异氰酸酯的预聚以及预聚反应物通过扩链反应生成高分子化合物，扩链反应生成的高分子化合物按1～40％的质量比通过共混的方法形成原液，在制备的原液中添加制备好的含有各种助剂的浆料，通过搅拌的方法形成均匀的纺丝原液，通过干法纺丝的方法将上述纺丝原液制成氨纶纤维。本发明通过改变氨纶软、硬段的结构组成，在氨纶高分子化合物中引入不同结构的单元，有效地解决了环境温湿度变化对氨纶产品稳定性的影响，同时对降低氨纶生产成本、提高氨纶企业的经济效益也具有十分重要的意义。

Description

一种提高氨纶产品性能稳定性的方法
技术领域
本发明涉及一种提高氨纶产品性能稳定性的制备方法，属于氨纶纤维技术领域。更具体而言，本发明涉及一种提高氨纶产品性能稳定性的制备技术与方法。
背景技术
氨纶是一种聚氨酯弹性纤维，被称为纺织纤维中的‘味精’，用量较少，在纺织品中一般只占6～8％，但性能十分优良，用途十分广阔，从过去单一的服装内用，扩大到服装外用、医药用等领域，随着人们生活水平的提高，氨纶产品的舒适性越来越受到人们得喜爱，能给予其它纤维如涤纶、锦纶等所没有的舒适性和织物的平挺性。
氨纶在高温固化成型、贮存等过程中，会受到内部因素(化学组成和结构)和外部因素(温度、湿度)的影响，性能将发生变化，通常称为高分子材料的老化现象。也就是材料性能随着时间的推移由优到劣的一个过程，这个过程的变化有可逆和不可逆之分，即物理变化和化学变化。而高分子材料的老化通常是化学变化，也成为限制高分子材料进一步发展和应用中的关键难点。氨纶在使用过程中，引起其性能变化即老化的主要因素温度和湿度往往同时发生作用，所造成的危害将大于其中任何一种因素的单独作用，且在不同环境条件下，聚氨酯聚合物将发生不同程度的老化，其性能也会发生不一样的改变。
氨纶高分子内部结构中存在一些具有极性很强的亲水基团，例如氨基甲酸酯基和脲基等，这样水分子就较容易与氨纶结构中的亲水基团发生化学反应，从而使其分子内化学键断裂至降解，直接导致力学强度下降。氨纶属于聚醚型聚氨酯，其软段结构中的醚键在高温及空气中氧气的共同作用下，引发自由基链式反应，导致聚氨酯材料的降解，其热化学降解过程是在靠近醚键的碳原子上进行的，发生过氧化物反应，使得聚合物的化学键断裂，物理性能下降。同时在湿度较高的环境气氛下，氨纶的玻璃化转变温度会下降，使得氨纶的弹性体温度段提前，强度下降。因此解决环境温湿度变化对氨纶产品性能稳定性的影响已成为氨纶制造业亟待解决的一个重要课题。
专利CN105504212 A公开了一种耐湿热老化聚氨酯弹性体得制备方法，该法以二苯基甲烷二异氰酸酯与六亚甲基二异氰酸酯一定比例混合得到复合异氰酸酯组分，以聚酯二元醇与聚醚二元醇一定比例混合得到复合多元醇组分，将上述预聚体与芳香二胺混合得到嵌段共聚聚氨酯弹性体。所得聚氨酯弹性体具有良好的耐水解稳定，但得到的产品强度较低，影响氨纶产品性能。
专利CN 108359072 A公开了一种聚酯型耐高温湿热老化沙发革用聚氨酯树脂，采用化学反应改性的方法，将一种特殊的二聚酸改性聚酯多元醇与端羟基有机硅，异氰酸酯，扩链剂以一定比例混合反应得到聚合物X，聚酯多元醇与异氰酸酯，扩链剂以一定比例混合反应得到聚合物Y，两者共混的方法最终得到高耐湿热老化聚酯型沙发革用聚氨酯粘结层树脂。本发明代替了聚醚性聚氨酯树脂，解决了传统的聚酯型聚氨酯树脂的耐水解性差的缺陷，同时又比聚醚性聚氨酯树脂具有耐热性好的优点，但生产工艺复杂，产品性能调整困难。
专利CN 107663671 A公开了一种耐热聚氨酯弹性纤维及其制备方法，采用二异氰酸酯与端羟基聚醚混合后进行预聚体1，同时将二异氰酸酯、端胺基聚醚与碱金属混合后进行预聚体2，分别溶解后得到预聚体溶液1、2，混合两溶液加入扩链剂和终止剂进行扩链反应得到聚氨酯溶液；纺丝得到耐热聚氨酯弹性纤维，主链上同时含有两种硬段结构，保证优良的弹力性能的同时还具有优良的耐热性能，但对环境耐湿性能没有做相关的研究。
本发明从改变氨纶软、硬段的结构组成的基本研究思路出发，并应用基本化工原料，在高分子化合物中通过引入不同结构的单元，从改善分子间的作用力及提高聚合物分子间的微相分离程度作为本发明的基本理论，发明了一种提高氨纶产品稳定性的制备方法。本发明不但能有效地解决环境温湿度变化对氨纶产品稳定性的影响，降低氨纶生产成本、提高氨纶企业的经济效益也具有重要的意义。
发明内容
技术问题：环境温湿度变化对氨纶产品性能稳定性的影响已成为氨纶制造业亟待解决的一个重要课题，但目前缺乏相关文献报道。本发明根据氨纶分子的结构特征，从改善分子间的作用力及提高聚合物分子间的微相分离程度的基本理论为指导，发明了一种提高氨纶产品性能稳定性的制备方法。本发明不但能有效地解决环境温湿度变化对氨纶产品性能稳定性的影响，同时对降低氨纶生产成本、提高氨纶企业的经济效益也具有重要的意义。
技术方案：本发公开了一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，该方法将合成的不同分子量脂环族聚酯多元醇、聚醚多元醇分别与二异氰酸酯进行预聚，分别生成的预聚反应物通过扩链反应生成高分子化合物溶液A和高分子化合物溶液B，再将该扩链生成的高分子化合物溶液A和高分子化合物溶液B按1～40％的质量比通过共混的方法形成原液，在制备的原液中添加制备好的含有各种助剂的浆料，通过搅拌的方法形成均匀的纺丝原液，通过干法纺丝的方法将上述纺丝原液制成氨纶纤维。
其中：
所述的脂环族聚酯多元醇PEP是由小分子脂环二元醇与脂肪族多元酸通过共缩聚方法制备，其分子量为1000～3000，脂环族聚酯多元醇优选1,4-环己烷二甲醇CHDM，脂肪族多元酸优选丁二酸BDA、戊二酸GA或己二酸AA。
所述的聚醚多元醇是聚醚二醇，其分子量为1000～3000的聚四氢呋喃二醇(PTMG)。
所述脂环族聚酯多元醇与二异氰酸酯进行预聚，脂环族聚酯多元醇PEP与二异氰酸酯在50～90℃反应温度条件下进行本体聚合反应生成预聚物，将生成的预聚物溶解在溶剂中，在20～70℃反应温度条件下进行扩链反应，生成高分子化合物溶液A。
所述聚醚多元醇与二异氰酸酯进行预聚，聚醚二醇与二异氰酸酯在40～70℃反应温度条件下进行本体聚合反应生成预聚物，将生成的预聚物溶解在溶剂中，在20～60℃反应温度条件下进行扩链反应，生成高分子化合物溶液B。
所述将生成的预聚物溶解在溶剂中，所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF或N,N-二甲基乙酰胺DMAc的一种或二者的混合物，所述预聚物PP在溶剂中的质量浓度为15～40％。
所述高分子化合物溶液A，其中，二异氰酸酯与脂环族聚酯多元醇PEP的摩尔比为1.5～2.7；所述高分子化合物溶液B，其中，二异氰酸酯与聚醚二醇的摩尔比为1.5～2.7。
所述的扩链反应，所用的扩链剂、链终止剂包括：1,2-乙二胺EDA、1,2-丙二胺PDA、二乙烯三胺DETA、二乙醇胺DEAN或2-甲基-1,5-戊二胺MPDA的一种或多种混合物；链终止剂包括：二乙胺DEA、乙醇EtOH或正丁醇NBA的一种或多种混合物。
所述扩链剂和链终止剂溶解在N,N-二甲基甲酰胺DMF或N,N-二甲基乙酰胺DMAc的一种或其混合物中，质量浓度2.5～5.0％，2×扩链剂摩尔数/链终止剂摩尔数之比为(12～18):1。
有益效果：本发明根据氨纶分子的结构特征，通过改善高分子间的作用力及提高聚合物分子间的微相分离程度改善高分子材料的性能，发明了一种提高氨纶产品性能稳定性的制备方法。本发明在有效解决环境温湿度变化对氨纶产品性能稳定性影响，同时对降低氨纶生产成本、提高氨纶企业的经济效益也具有重要的意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容了解和掌握本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应该理解，以下实施例仅用于进一步说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。
聚醚多元醇与二异氰酸酯化合物生成高分子聚合物原液的制备
将一定质量的聚醚二醇加入惰性气体保护的第一反应器内，开启搅拌器，控制反应器的温度在40～70℃；称取一定质量的二异氰酸酯缓慢滴加到反应器内，聚醚二醇与二异氰酸酯进行本体聚合反应2～3小时，生成含有一定过量端基的-NCO基团的预聚物。
在惰性气体保护的条件下，将一定数量的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)加入到第二反应器内，开启搅拌器，控制反应器的温度20～40℃，将第一反应器生成的预聚物移送到第二反应器，搅拌1～3小时，使预聚物与溶剂充分混合均匀。
将配置好的一定浓度的含有扩链剂和链终止剂的溶液缓慢滴加到第二反应器内，其中，扩链剂端基摩尔数总和与链终止剂的端基摩尔数总和之比＝(12～18):1、扩链剂和链终止剂的端基摩尔数总和与第二反应器内预聚物-NCO活性基团摩尔数之比＝(1.01～1.10):1，在20～60℃反应温度条件下，进行扩链反应1～2小时，生成高分子聚合物原液。
将第二反应器生成的高分子聚合物原液移送到惰性气体保护的熟化罐内，开启搅拌器，并控制熟化罐的温度50～70℃。
脂环族聚酯多元醇(PEP)与二异氰酸酯化合物生成高分子聚合物原液的制备
将一定质量的脂环族聚酯多元醇(PEP)加入惰性气体保护的第一反应器内，开启搅拌器，控制反应器的温度在50～90℃；称取一定质量的二异氰酸酯缓慢滴加到反应器内，脂环族聚酯多元醇(PEP)与二异氰酸酯进行本体聚合反应2～3小时，生成含有一定过量端基的-NCO基团的预聚物；。
在惰性气体保护的条件下，将一定数量的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)加入到第二反应器内，开启搅拌器，控制反应器的温度20～60℃，将第一反应器生成的预聚物移送到第二反应器，搅拌1～3小时，使预聚物与溶剂充分混合均匀。
将配置好的一定浓度的含有扩链剂和链终止剂的溶液缓慢滴加到第二反应器内，其中，扩链剂端基摩尔数总和与链终止剂的端基摩尔数总和之比＝(14～16):1、扩链剂和链终止剂的端基摩尔数总和与第二反应器内预聚物-NCO活性基团摩尔数之比＝(1.03～1.08):1，在20～60℃反应温度条件下，进行扩链反应1～2小时，生成高分子聚合物原液。
将脂环族聚酯多元醇与二异氰酸酯化合物生成的高分子聚合物原液移送到已制备的聚醚多元醇与二异氰酸酯化合物生成的高分子聚合物原液的熟化罐内，搅拌混合均匀。
纺丝原液和氨纶纺丝产品的制备
将配置好的一定质量浓度的含有抗氧化剂、抗水解剂、润滑剂、消光剂、紫外吸收剂以及抗粘连剂的功能助剂，加入上述所述的熟化罐内，在50～70℃温度和合适的搅拌速率条件下，熟化20～40小时，得到性能均匀的纺丝原液，采用干法纺丝的方法制备氨纶纺丝产品。
实施例1：
(1)分子量为1810、质量为12.0Kg的聚四亚甲基醚二醇加入N2气体保护的第一反应器内，开启搅拌器，控制反应器的温度在45℃；称取2.80Kg 4,4-二苯甲烷二异氰酸酯缓慢滴加到反应器内，本体聚合反应2小时，得到本体反应预聚物。
(2)在惰性气体保护的条件下，将20.5Kg的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)加入到第二反应器内，开启搅拌器，控制反应器的温度30℃，将步骤[00025]生成的预聚物移送到第二反应器，搅拌1.5小时，使预聚物与溶剂充分混合均匀。
(3)质量浓度为4.0％的含有扩链剂1,2-乙二胺(EDA)、1,2-丙二胺(PDA)和链终止剂二乙胺(DEA)的溶液7.97Kg缓慢滴加到第二反应器内，其中，(EDA摩尔数+PDA摩尔数)×2/DEA摩尔数＝14.50，在30℃反应温度条件下，进行扩链反应1.5小时，生成高分子聚合物原液。
(4)将第二反应器生成的高分子聚合物原液移送到惰性气体保护的熟化罐内，开启搅拌器，控制熟化罐的温度55℃。将制备好的含有抗氧化剂、抗水解剂、润滑剂、消光剂、紫外吸收剂以及抗粘连剂的功能助剂，加入步骤(3)的熟化罐内，在55℃温度和合适的搅拌速率条件下，熟化25小时，得到性能均匀的纺丝原液。
(5)采用干法纺丝的方法进行纺丝，制备得到规格为40D的不含脂环族聚酯多元醇化合物的纺丝样品，简称空白样品。纺丝主要工艺参数：上甬道和下甬道温度分别为258℃和185℃、纺速750m/min、进风风量11.5M3/min、风量比60/40。
实施例2：
(1)质量为9.85Kg的聚四亚甲基醚二醇加入N2气体保护的第一反应器内，开启搅拌器，控制反应器的温度在45℃；称取2.27Kg 4,4-二苯甲烷二异氰酸酯缓慢滴加到反应器内，本体聚合反应2小时，得到本体反应预聚物。
(2)在惰性气体保护的条件下，将16.5Kg的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)加入到第二反应器内，开启搅拌器，控制反应器的温度30℃，将步骤1生成的预聚物移送到第二反应器，搅拌1.5小时，使预聚物与溶剂充分混合均匀。
(3)质量浓度为4.0％的含有扩链剂1,2-乙二胺(EDA)、1,2-丙二胺(PDA)和链终止剂二乙胺(DEA)的溶液6.48Kg缓慢滴加到第二反应器内，在30℃反应温度条件下，进行扩链反应1.5小时，生成高分子聚合物原液。
(4)将第二反应器生成的高分子聚合物原液移送到惰性气体保护的熟化罐内，开启搅拌器，控制熟化罐的温度55℃。
(5)质量0.520Kg的脂环族聚酯多元醇加入惰性气体保护的第一反应器内，开启搅拌器，控制反应器的温度为65℃；后将0.195Kg的4,4-二苯甲烷二异氰酸酯缓慢滴加到反应器内，本体聚合反应2.5小时，得到预聚物。
(6)在惰性气体保护的条件下，0.73Kg的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)加入到第二反应器内，开启搅拌器，控制反应器的温度35℃，将第一反应器生成的预聚物移送到第二反应器，搅拌2.0小时，使预聚物与溶剂充分混合均匀。
(7)质量浓度为3.5％的含有扩链剂1,2-乙二胺(EDA)和链终止剂二乙胺(DEA)的溶液0.65Kg缓慢滴加到第二反应器内，其中，2×EDA摩尔数/DEA摩尔数＝15.80，在35℃反应温度条件下，进行扩链反应1.5小时，生成高分子聚合物原液。
(8)将步骤7生成的高分子聚合物原液移送到在熟化罐内步骤4生成的聚醚型聚合高分子化合物原液中，搅拌混合均匀，并保持熟化罐的温度为55℃。
(9)将制备好的含有抗氧化剂、、抗水解剂、润滑剂、消光剂、紫外吸收剂以及抗粘连剂的功能助剂，加入步骤8的熟化罐内，在55℃温度和合适的搅拌速率条件下，熟化25小时，得到性能均匀的纺丝原液。
(10)采用干法纺丝的方法进行纺丝，制备得到规格为40D的脂环族聚酯多元醇/聚四亚甲基醚二醇质量比＝5/95纺丝样品，简称对比样品1。纺丝主要工艺参数为：上甬道和下甬道温度分别为258℃和185℃、纺速750m/min、进风风量11.5M3/min、风量比60/40
实施例3：
采用实施例2类似的方法，制备得到规格为40D的脂环族聚酯多元醇/聚四亚甲基醚二醇质量比＝10/90纺丝样品，简称对比样品2。
实施例4：
采用实施例2类似的方法，制备得到规格为40D的脂环族聚酯多元醇/聚四亚甲基醚二醇质量比＝15/85纺丝样品，简称对比样品3。
实施例5：
采用实施例2类似的方法，制备得到规格为40D的脂环族聚酯多元醇/聚四亚甲基醚二醇质量比＝20/80纺丝样品，简称对比样品4。
高分子材料回弹性的优劣通常用内耗功表示，氨纶丝在拉伸和回缩时，外力对氨纶所做的功和氨纶对外力所做的回缩功分别相当于拉伸曲线和回缩曲线下所包的面积，于是一个拉伸回缩循环中所消耗的能量与这两块面积之差相当，两条曲线形成了一个闭合回路，称之为滞后圈，该滞后圈所包含的面积就是氨纶丝的内耗功。
通过对比在不同温度和湿度条件下处理氨纶丝的内耗功变化情况，可反映出氨纶丝的稳定性好坏，内耗功变化越小，表明氨纶丝的稳定性越好。表1对比了空白样品和实施例2～5样品，其中温湿度作用的实验条件为：在80℃、相对湿度RH＝80％的条件下，处理24小时。
表1.本发明实施例对比样品与空白样品蠕变特性对比结果
从表1的实验数据可以看出，在纺丝原液中添加脂环族聚酯多元醇与二异氰酸酯高分子聚合物，有效地提高了氨纶丝耐环境温湿度影响的性能。通过对比实施例数据，表明脂环族聚酯多元醇/聚四亚甲基醚二醇质量比分别为10/90和15/85的条件下，所得在80℃、相对湿度RH＝80％的条件下，处理24小时，氨纶丝具有最佳的耐环境温湿度影响的性能，同时氨纶丝的其他物性指标无明显差异。说明本发明有效地解决环境温湿度变化对氨纶产品性能稳定性的影响，同时对降低氨纶生产成本、提高氨纶企业的经济效益也具有重要的意义。
在本发明及上述实施例的教导下，本领域技术人员很容易预见到，本发明所列举的各原料和方法都能实现本发明，以及各原料和工艺的上下限取值、区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

Claims (9)

1.一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，其特征是该方法将合成的不同分子量脂环族聚酯多元醇、聚醚多元醇分别与二异氰酸酯进行预聚，分别生成的预聚反应物通过扩链反应生成高分子化合物溶液A和高分子化合物溶液B，再将该扩链生成的高分子化合物溶液A和高分子化合物溶液B按1～40%的质量比通过共混的方法形成原液，在制备的原液中添加制备好的含有各种助剂的浆料，通过搅拌的方法形成均匀的纺丝原液，通过干法纺丝的方法将上述纺丝原液制成氨纶纤维。
2.根据权利要求1所述一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，其特征在于所述的脂环族聚酯多元醇PEP是由小分子脂环二元醇与脂肪族多元酸通过共缩聚方法制备，其分子量为1000～3000，脂环族聚酯多元醇优选1,4-环己烷二甲醇CHDM，脂肪族多元酸优选丁二酸BDA、戊二酸GA或己二酸AA。
3.根据权利要求1所述的一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，其特征在于所述的聚醚多元醇是聚醚二醇，其分子量为1000～3000的聚四氢呋喃二醇（PTMG）。
4.根据权利要求1、2或3所述一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，其特征在于所述脂环族聚酯多元醇与二异氰酸酯进行预聚，脂环族聚酯多元醇PEP与二异氰酸酯在50～90℃反应温度条件下进行本体聚合反应生成预聚物，将生成的预聚物溶解在溶剂中，在20～70℃反应温度条件下进行扩链反应，生成高分子化合物溶液A。
5.根据权利要求1或3所述一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，其特征在于所述聚醚多元醇与二异氰酸酯进行预聚，聚醚二醇与二异氰酸酯在40～70℃反应温度条件下进行本体聚合反应生成预聚物，将生成的预聚物溶解在溶剂中，在20～60℃反应温度条件下进行扩链反应，生成高分子化合物溶液B。
6.根据权利要求4或5所述一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，其特征在于所述将生成的预聚物溶解在溶剂中，所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF或N,N-二甲基乙酰胺DMAc的一种或二者的混合物，所述预聚物PP在溶剂中的质量浓度为15～40%。
7.根据权利要求1、4或5所述一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，其特征在于所述高分子化合物溶液A，其中，二异氰酸酯与脂环族聚酯多元醇PEP的摩尔比为1.5～2.7；所述高分子化合物溶液B，其中，二异氰酸酯与聚醚二醇的摩尔比为1.5～2.7。
8.根据权利要求1、4或5所述一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，其特征在于所述的扩链反应，所用的扩链剂、链终止剂包括：1,2-乙二胺EDA、1,2-丙二胺PDA、二乙烯三胺DETA、二乙醇胺DEAN或2-甲基-1,5-戊二胺MPDA的一种或多种混合物；链终止剂包括：二乙胺DEA、乙醇EtOH或正丁醇NBA的一种或多种混合物。
9.根据权利要求8所述的一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，其特征在于所述扩链剂和链终止剂溶解在N,N-二甲基甲酰胺DMF或N,N-二甲基乙酰胺DMAc的一种或其混合物中，质量浓度2.5～5.0%，2×扩链剂摩尔数/链终止剂摩尔数之比为（12～18）:1。
CN201811172376.5A 2018-10-09 2018-10-09 一种提高氨纶产品性能稳定性的方法 Active CN109322008B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811172376.5A CN109322008B (zh) 2018-10-09 2018-10-09 一种提高氨纶产品性能稳定性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811172376.5A CN109322008B (zh) 2018-10-09 2018-10-09 一种提高氨纶产品性能稳定性的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109322008A true CN109322008A (zh) 2019-02-12
CN109322008B CN109322008B (zh) 2020-12-25

Family

ID=65261633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811172376.5A Active CN109322008B (zh) 2018-10-09 2018-10-09 一种提高氨纶产品性能稳定性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109322008B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110331467A (zh) * 2019-06-24 2019-10-15 郑州中远氨纶工程技术有限公司 一种与涤纶交织的超细旦氨纶及其制备方法
CN113551990A (zh) * 2021-06-29 2021-10-26 滁州市玉林聚氨酯有限公司 一种聚氨酯材料内生热的检测方法
CN115537962A (zh) * 2022-11-03 2022-12-30 华峰化学股份有限公司 一种条干均匀的锦氨面料用氨纶及制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3296212A (en) * 1962-08-28 1967-01-03 Mobay Chemical Corp Polyesterurethane fibers
JPH08269158A (ja) * 1995-03-28 1996-10-15 Toagosei Co Ltd 耐水性ポリウレタンの製造方法
CN101443376A (zh) * 2006-05-18 2009-05-27 陶氏环球技术公司 具有增强抗水解性的聚氨酯弹性体
CN104928798A (zh) * 2015-05-28 2015-09-23 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种舒适氨纶纤维及其制备方法
CN106757486A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 陕西高新实业有限公司 耐高温氨纶的制备方法
CN107663671A (zh) * 2017-08-16 2018-02-06 东华大学 一种耐热聚氨酯弹性纤维及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3296212A (en) * 1962-08-28 1967-01-03 Mobay Chemical Corp Polyesterurethane fibers
JPH08269158A (ja) * 1995-03-28 1996-10-15 Toagosei Co Ltd 耐水性ポリウレタンの製造方法
CN101443376A (zh) * 2006-05-18 2009-05-27 陶氏环球技术公司 具有增强抗水解性的聚氨酯弹性体
CN104928798A (zh) * 2015-05-28 2015-09-23 浙江华峰氨纶股份有限公司 一种舒适氨纶纤维及其制备方法
CN106757486A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 陕西高新实业有限公司 耐高温氨纶的制备方法
CN107663671A (zh) * 2017-08-16 2018-02-06 东华大学 一种耐热聚氨酯弹性纤维及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110331467A (zh) * 2019-06-24 2019-10-15 郑州中远氨纶工程技术有限公司 一种与涤纶交织的超细旦氨纶及其制备方法
CN110331467B (zh) * 2019-06-24 2021-10-26 郑州中远氨纶工程技术有限公司 一种与涤纶交织的超细旦氨纶及其制备方法
CN113551990A (zh) * 2021-06-29 2021-10-26 滁州市玉林聚氨酯有限公司 一种聚氨酯材料内生热的检测方法
CN115537962A (zh) * 2022-11-03 2022-12-30 华峰化学股份有限公司 一种条干均匀的锦氨面料用氨纶及制备方法
CN115537962B (zh) * 2022-11-03 2023-10-13 华峰化学股份有限公司 一种条干均匀的锦氨面料用氨纶及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109322008B (zh) 2020-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109322008A (zh) 一种提高氨纶产品性能稳定性的方法
CN102154729B (zh) 一种高伸长高牵伸氨纶纤维的制备方法
CN102719928B (zh) 一种高应力高回复氨纶纤维的制备方法
CN102418277A (zh) 一种抗菌性聚氨酯纺织整理液的制备方法
JP2019523351A (ja) スパンデックス紡糸溶液からのシリコーン油の除去
CN108641057A (zh) 一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体的制备方法
CN104878473B (zh) 一种皮肤友好型氨纶纤维及其制备方法
KR20210118954A (ko) 향상된 결합을 위한 스판덱스 섬유
CN106381561B (zh) 氨纶纤维及其制备方法、织物
KR101180508B1 (ko) 강도가 우수한 스판덱스 섬유용 폴리우레탄 수지 조성물 및 이로부터 제조된 스판덱스
CN101255619B (zh) 含有纳米粉体的熔纺氨纶的制备方法
KR101915797B1 (ko) 중공유리구체를 포함한 폴리우레탄 엘라스토머 및 이의 제조방법
CN100472003C (zh) 一种耐热聚氨酯弹性纤维的制备方法
JP5829218B2 (ja) 高い均一性を有するスパンデックス
US3296212A (en) Polyesterurethane fibers
DE1669411B2 (de) Verfahren zur Herstellung gummielastischer Fäden
JP2002348730A (ja) サニタリー用ポリウレタン弾性繊維
KR100580418B1 (ko) 1,3-디아미노펜탄을 사슬 연장제로서 사용하여 제조한스판덱스-섬유 폴리우레탄우레아 중합체
JPH08176268A (ja) ポリウレタンウレア成形物の製造方法
JPS60173117A (ja) 弾性繊維
CN109610039A (zh) 一种具有高热定形效率聚氨酯脲弹性纤维的制备方法
KR20120078434A (ko) 염색성 및 물성이 향상된 스판덱스 탄성사의 제조방법
JPH01249821A (ja) ポリウレタン
JP2939974B2 (ja) 弾性繊維
KR20030067342A (ko) 열가소성 폴리우레탄의 제조방법, 그 폴리우레탄 및 그를이용하여 제조된 폴리우레탄 탄성사

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhong Jianglai

Inventor after: Mao Zhisen

Inventor after: Zhang Yixin

Inventor after: Yang Xiaoyin

Inventor after: Yang Congdeng

Inventor after: Liu Yahui

Inventor after: Jiang Shu

Inventor before: Yang Xiaoyin

Inventor before: Kong Yiyang

Inventor before: Wen Zuoyang

Inventor before: Shao Xiaolin

Inventor before: Chi Xiaozhi

Inventor before: Jiang Shu

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: No. 1788, Dongshan Economic Development Zone, Ruian, Wenzhou, Zhejiang

Patentee after: Huafeng Chemical Co.,Ltd.

Address before: No. 1788, Dongshan Economic Development Zone, Ruian, Wenzhou, Zhejiang

Patentee before: ZHEJIANG HUAFENG SPANDEX Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder