[发明专利]获自与聚合二醇共混的聚(四亚甲基－共聚－亚乙基醚)二醇的弹力纤维

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及新的聚氨酯脲组合物，其包含聚合二醇和聚(四亚甲基- 共聚-亚乙基醚)二醇，后者包含源于共聚合四氢呋喃和环氧乙烷的构成 单元，其中在聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇中，存在的源自环氧乙烷 的所述单元的部分为大于约37-约70mol％。本发明还涉及在弹力纤维组 合物中聚合二醇和聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇的这些共混物作为 软链段基层材料的用途。本发明还涉及新的聚氨酯组合物，其包含聚合 二醇和聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇的共混物，以及涉及其在弹力纤 维中的用途。

背景技术

聚(四亚甲基醚)二醇，亦称聚四氢呋喃或者四氢呋喃(THF，氧杂环 戊烷)的均聚物众所周知的是其用于聚氨酯脲中的软链段。聚(四亚甲基 醚)二醇赋予聚氨酯脲弹性体和纤维优良的动态性能。它们具有极低的玻 璃化转变温度，但具有高于室温的晶体熔融温度。由此，它们在环境温 度下是蜡状固体并且需要被保持在高温下以防止固化。

与环醚的共聚已经被用于降低聚四亚甲基醚链的结晶度。这降低了 共聚多醚二醇的聚合物熔融温度，同时提高了聚氨酯脲的某些动态性 能，所述聚氨酯脲包含这种共聚物作为软链段。其中，用于这一目的的 共聚单体是环氧乙烷，其可以将共聚物熔融温度降低到低于环境温度， 这取决于共聚单体含量。使用聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇还可改进 聚氨酯脲的某些动态性能，如断裂伸长率和低温性能，这对于某些最终 用途来说是令人期望的。

聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇是本领域已知的。它们的制备描述 于美国专利4,139,567和4,153,786中。这种共聚物可以通过任何已知的 环醚聚合方法来制备，例如以下文献中所述的：″Polytetrahydrofuran″P. Dreyfuss(Gordon & Breach，N.Y.1982)。这种聚合方法包括通过强质子 或者路易斯酸、杂多酸、和全氟磺酸或酸性树脂的催化。在有些情况下， 可以有利地使用聚合促进剂，如羧酸酸酐，如美国专利4,163,115中所 述的。在这些情况下，主要聚合物产物是二酯，其然后需要在随后步骤 中进行水解而获得期望的聚合二醇。

聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇，相比于聚(四亚甲基醚)二醇，在 某些特定的物理性能方面，提供了优点。在亚乙基醚含量高于20mol％ 时，聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇在室温下是中等粘度的液体，并且 在高于聚(四亚甲基醚)二醇的熔点的温度下，相比于相同分子量的聚(四 亚甲基醚)二醇来说，具有较低的粘度。由聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚) 二醇制备的聚氨酯或者聚氨酯脲的某些物理性能优于由聚(四亚甲基醚) 二醇制备的那些聚氨酯或者聚氨酯脲的性能。

基于聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇的弹力纤维也是本领域已知 的。然而，这些中的大部分基于含有除1，2-乙二胺以外的助增链剂或者 增链剂的聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)。例如，Pechhold等的美国专利 4,224,432公开了使用具有低环醚含量的聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二 醇来制备弹力纤维及其它聚氨酯脲。Pechhold教导了亚乙基醚水平高于 30％是优选的。Pechhold没有教导使用助增链剂，尽管其公开了可以使 用胺的混合物。

Aoshima等的美国专利4,658,065公开了通过THF和多元醇的反应 使用杂多酸催化剂来制备数个THF共聚多醚。Aoshima还公开了可共聚 的环醚，如环氧乙烷，可以与THF一起被包括在聚合过程中。Aoshima 公开了共聚多醚二醇可以用于制备弹力纤维，但是其不包括获自聚(四亚 甲基-共聚-亚乙基醚)二醇的弹力纤维的实例。

Axelrood等的美国专利3,425,999公开了从聚(四亚甲基-共聚-亚乙 基醚)二醇制备聚醚氨酯脲，供耐油性和良好的低温性能之用。聚(四亚 甲基-共聚-亚乙基醚)二醇的亚乙基醚含量为20-60wt％(相当于 29-71mol％)。Axelrood没有公开这些氨酯脲在弹力纤维中的使用。