[發(fā)明專利]一種納米改性聚氨酯纖維材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106757488B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 史志曄
• 申請（專利權）人: 南通俊成紡織品有限公司
• 主分類號: D01F6/94
• 分類號: D01F6/94;D01F1/10;D01D5/06;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 王雨桐

本發(fā)明涉及聚氨酯纖維領域，具體涉及一種納米改性聚氨酯纖維材料及其制備方法，制備方法包括以下步驟：(1)用硅烷偶聯(lián)劑對氣相白碳黑、納米二氧化鈦、玄武巖短纖維進行改性處理，得改性混合粉體；(2)將聚醚多元醇置于密閉容器中，干燥后冷卻，體系通入氮氣，加入二異氰酸酯及溶劑，之后滴加二月桂酸二丁基錫，預聚后得預聚物；將預聚物降溫后緩慢滴入擴鏈劑，滴加完后繼續(xù)反應0.5h，降溫后加入改性混合粉體攪拌，最后加入抗氧劑、潤滑劑，攪拌混勻，得聚氨酯紡絲溶液；(3)將聚氨酯紡絲溶液進行濕法紡絲、熱處理，即得，本發(fā)明納米改性聚氨酯纖維材料具有優(yōu)異的耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性及強度，制備方法簡單易行，便于推廣。

技術領域

本發(fā)明涉及聚氨酯纖維領域，具體涉及一種納米改性聚氨酯纖維材料及其制備方法。

背景技術

聚氨酯是一種通用的嵌段共聚物，由于其優(yōu)良的性能，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應用于紡織纖維、粘合劑、環(huán)保材料、薄膜和生物材料。近年來，用粘土增強聚氨酯的復合材料，與普通聚氨酯相比在力學性能上有了顯著提高，例如具有搞模量、高強度和姣好的耐熱性能，引起了人們越來越多的關注。

聚氨酯纖維是由二元醇與二異氰酸酯經(jīng)聚合反應得到軟硬端相嵌的聚合物后經(jīng)紡絲而得。由于其優(yōu)異的彈性和回彈性能而成為一種高附加值的合成纖維，在紡織、服裝、生物醫(yī)用材料等領域獲得廣泛的應用。但由于普通的聚氨酯纖維耐熱性較差，它的應用范圍收到一定的限值。為了提高聚氨酯纖維的熱性能，許多學者做了大量的研究工作，利用不同的技術途徑制備高熱穩(wěn)定性聚氨酯材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種納米改性聚氨酯纖維材料及其制備方法，所述納米改性聚氨酯纖維材料具有優(yōu)異的耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性及強度，制備方法簡單易行，便于推廣。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種納米改性聚氨酯纖維材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氣相白碳黑、納米二氧化鈦、玄武巖短纖維混合均勻，得混合粉體，將硅烷偶聯(lián)劑加入到乙醇中，調(diào)節(jié)pH至硅烷偶聯(lián)劑完全溶解，加入混合粉體，充分攪拌后超聲波分散，之后進行噴霧干燥，得表面包覆有一層硅烷偶聯(lián)劑的改性混合粉體；

(2)將聚醚多元醇置于密閉容器中，80-90℃下真空干燥2-3h，冷卻至60-70℃，體系通入氮氣保護，加入二異氰酸酯及溶劑，之后滴加二月桂酸二丁基錫，于80-90℃下預聚2-3h，得預聚物；將預聚物降溫至60-70℃，緩慢滴入擴鏈劑，滴加完后在60-70℃下繼續(xù)反應0.5h，之后降溫至40-50℃，加入改性混合粉體攪拌0.5h，最后加入抗氧劑、潤滑劑，攪拌混勻，得聚氨酯紡絲溶液；

(3)將聚氨酯紡絲溶液進行濕法紡絲，并對所紡纖維進行熱處理，得所述納米改性聚氨酯纖維材料。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中的氣相白炭黑的粒徑為20-60nm，所述納米二氧化鈦粒徑為20-60nm。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中的硅烷偶聯(lián)劑為3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中的聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇或聚氧化丙烯三醇。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中的溶劑為丙酮。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中的擴鏈劑1，4-丁二醇和山梨醇的混合物。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中的抗氧化劑為2，2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或四(3，5-二叔丁基-4-羥基)苯丙酸季戊四醇酯。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中的潤滑劑為硬脂酸鎂。

一種納米改性聚氨酯纖維材料，其是采用如上所述的方法制備的。

本發(fā)明的有益效果為：