[發明專利]聚氨酯脲彈性纖維及其制備方法

無效

• 申請號: 200710142190.0
• 申請日: 2007-07-10
• 公開（公告）號: CN101126181A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 崔玉鉉;辛益基;鄭仁洛
• 申請（專利權）人: 泰光產業株式會社
• 主分類號: D01F6/70
• 分類號: D01F6/70;D01F1/10;D01D5/00;C08G18/10;C08G18/83
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍淳;彭益群

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯脲彈性纖維，該纖維具有優異的均勻性和可紡性，并提供用于與合成纖維如聚酯和尼龍交織的優異的織造性能(textile?property)。

背景技術

為了制備聚氨酯脲彈性纖維，通過使用二胺增長異氰酸酯末端的預聚物鏈獲得聚合物，接著進行干法紡絲和熔融紡絲，上述異氰酸酯末端由高分子多元醇和過量有機二異氰酸酯而合成。所制的聚氨酯脲彈性纖維與聚酰胺纖維或聚酯纖維和天然纖維一起交織(cross-weave)成各種需要彈性的衣服，例如婦女胸衣、襪子、連褲襪、泳衣等。

盡管聚氨酯脲彈性纖維具有來自于由大量脲基團組成的硬鏈段的氫鍵的優異彈性，但它在耐熱性方面具有弱點，這是因為在高溫的刺激下，其中的硬鏈段容易移動。因而，當聚氨酯脲彈性纖維通過高溫染色與合成纖維交織時，或者為了制備衣物如需要配色的婦女內衣而二次染色時，織物的彈性纖維可能會變松或變成單股線，導致產品的彈性和外觀變差。這已是所有包括聚氨酯脲彈性纖維的聚氨酯基彈性纖維的普遍問題。

因此，很多聚氨酯脲彈性纖維生產公司嘗試了各種辦法來改進其耐熱性。一些公司生產出耐熱性改進的聚氨酯脲彈性纖維產品，但是仍然處在相應地犧牲其它物理性能如彈性回復率、可定形性和彈性以及很難控制生產工藝的麻煩中。

為制備在合成纖維染色工藝下或其它二次染色條件下保持彈性和耐熱性的聚氨酯脲，使用乙二胺作為獨立的增鏈劑，由于乙二胺的直線性和硬鏈段間的強凝聚作用致使耐熱性得到改進。然而，在鏈增長過程中，它會反應速度很快加速，引起副反應。另外，硬鏈段間的強凝聚作用引起凝膠化，致使由于粘度不均勻、不穩定導致紡絲困難，彈性纖維的強度和彈性降低。

作為解決以上問題的一部分努力，日本特開昭44-22113描述：使用少量的1-官能團單醇來控制鏈增長的反應速度和防止副反應。但是，對于這種方法而言，彈性纖維的其它物理性能如強度和彈性的犧牲是不可避免的，這必須加以改進。

在日本特開昭58-59213和美國專利5,100,999中描述了提高聚氨酯脲彈性纖維耐熱性的常規方法。根據這些描述，通過采用聚己內酯二醇和聚碳酸酯二醇作為多元醇來形成聚氨酯脲的軟鏈段，使結晶交聯點的結構更強來改進耐熱性，但是這種改進效果不是很讓人滿意，并且與使用聚醚多醇的聚氨酯脲相比彈性回復率有所降低。

根據日本特開平1-110520所述，為了改進耐熱性，使用二氨基二苯基脲作為增鏈劑來提高二元胺結構中脲基團硬鏈段的交聯密度。

然而，這個方法可能損害紡絲穩定性，這是因為在粘度水平連續變化的預紡絲溶液里已經形成聚合物之間的交聯。

日本特開平4-100919描述，將三胺聚合以作為預紡絲添加劑來改進耐熱性。自從在紡絲前引入該特定處理方法以來，許多聚氨酯脲彈性纖維生產公司已經使用三胺作為增鏈劑或添加劑來改進耐熱性，但改進效果依然不能令人滿意。還使用了一種共增鏈劑作為降低的熱定形性(heat?settability)、粘度和耐熱性的補充，但效果依然存在問題。另外，過量使用交聯劑會在工藝中帶來粘度問題。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種即使在織造和染色處理(包括高溫染色)后也具有優異織造性能的聚氨酯脲彈性纖維，上述織造性能包括彈性回復率、熱定形性和強度。

本發明的另一個目的在于通過首先制備初級聚合物以減少凝膠化和副反應并從而有利于最后的紡絲來提供一種聚氨酯脲彈性纖維。

本發明的另一個目的在于提供一種具有均勻物理性能的聚氨酯脲彈性纖維，其通過使二級聚合物的添加劑組合物和產生的混合物穩定來制備，以得到安、和容易的紡絲性和均勻的性能。

本發明還有一個目的在于提供一種能提供優異的混合效率和穩定性的聚合方法，以及提供一種采用上述方法的具有優異的耐熱性、彈性回復率、熱定形性和強度的聚氨酯脲彈性纖維的制備方法。

本發明還有一個目的在于提供一種高混合效率和穩定性很高的用于反應的聚合設備。

技術方案

為實現以上目的，本發明提供了一種新的彈性纖維的制備方法，該彈性纖維表現出優異的耐熱性、熱定形性、均勻性和彈性回復率，但沒有凝膠化，該方法包括以下步驟：