[发明专利]具有保温性能的聚氨酯弹性纤维及其制备方法

权利要求书

1. 一种具有保温性能的聚氨酯弹性纤维，其特征在于采用纳米级别的陶瓷粉体作为保温助剂与聚氨酯纤维混合，其中陶瓷粉体的用量为聚氨酯纤维质量的0.1-10%。

2.根据权利1要求所述的具有保温性能的聚氨酯弹性纤维，其特征在于所述纳米陶瓷粉体是氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化硅、碳化锆、碳化硅、氮化硅或氮化硼中的一种或多种组合，粉体颗粒直径为20-400纳米。

3.一种如权利要求1所述的具有保温性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于该方法包括以下几个步骤：

1) 陶瓷粉体的等离子体处理：将陶瓷粉体加入到球磨机内进行高速研磨；取研磨后的粉体置于低温等离子体处理设备的真空反应罐中，开启真空泵，将反应罐内的气压抽至所需值；通入放电气体，并调节真空阀，使反应罐内的真空度保持恒定；开启射频电源，选择所需的射频功率，使反应罐内气体电离，产生辉光放电；

2) 陶瓷粉体与有机溶剂的混合：待陶瓷粉体经等离子体处理完成后，加入到有机溶剂中，高速搅拌，形成陶瓷粉体-有机溶剂的混合液；

3) 纺丝原液的制备：将聚合物二醇、二异氰酸酯进行预聚合反应，得到异氰酸酯基封端的预聚物；在预聚物中加入有机溶剂进行溶解、稀释、冷却，再通过高速静态混合器将其与扩链剂、封端剂等混合反应；待反应完成后，在聚合物中依次加入所述陶瓷粉体-有机溶剂的混合液、抗氧化剂、耐紫外光助剂、染色助剂和润滑剂，充分搅拌，得到纺丝原液；

4) 将所述纺丝原液通过高温甬道进行溶剂的蒸发，再经罗拉伸牵、上油、卷绕，制备成具有保温性能的聚氨酯弹性纤维。

4.按照权利要求3所述的具有保温性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述陶瓷粉体加入到球磨机内进行高速研磨的时间控制在1-3小时。

5.按照权利要求3所述的具有保温性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述低温等离子体处理设备的真空反应罐，在抽气后的气压值为1-100帕；通入放电气体后反应罐的真空度保持在10-500帕。

6.按照权利要求3所述的具有保温性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述放电气体是氮气、氧气、氦气、氩气或氨气中的一种；选择的射频功率为100-1000瓦；粉体等离子处理时间为1-4小时。

7.按照权利要求3所述的具有保温性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于用于溶解分散陶瓷粉体的有机溶剂是二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、丙酮、甲酸甲酯、乙酸乙酯或四氢呋喃中的一种。

8.按照权利要求3所述的具有保温性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述聚合物二醇为聚醚类二醇或聚酯类二醇，如聚氧化丙烯二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇或聚己内酯二醇中的一种或多种组合；所述二异氰酸酯为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯的一种或多种组合。

9.按照权利要求3所述的具有保温性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述扩链剂是乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,2-戊二醇或己二醇中的一种或多种组合；所述封端剂为甲醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、3-甲基-1-丁醇、乙醇胺、N-乙基甲基胺或二乙胺其中的一种或多种组合。

10.按照权利要求3所述的具有保温性能的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的高温甬道的温度在180-250摄氏度之间，纺丝速度为800-1200米/分钟。