[发明专利]一种蓄热保温聚氨酯功能纤维及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201810857543.3 申请日: 2018-07-31
公开(公告)号: CN109097860B 公开(公告)日: 2021-04-20
发明(设计)人: 罗鼎明 申请(专利权)人: 浙江华展新材料有限公司
主分类号: D01F6/94 分类号: D01F6/94;D01F1/10
代理公司: 杭州麦知专利代理事务所(普通合伙) 33397 代理人: 夏一鸣
地址: 311800 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 蓄热 保温 聚氨酯 功能 纤维 及其 制造 方法
【说明书】:

本发明涉及一种蓄热保温聚氨酯功能纤维及其制造方法,其中,蓄热保温效果由相变微胶囊提供,相变微胶囊添加在聚氨酯纤维中,形成含有相变微胶囊的蓄热保温聚氨酯功能纤维,该聚氨酯功能纤维通过聚四氢呋喃醚二醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的缩聚、扩链、链终止反应再添加相变微胶囊、抗氧化剂、抗紫外剂、防黄变剂等添加剂后干法纺丝制得,该聚氨酯功能纤维具有良好的蓄热保温性能。

技术领域

本发明涉及功能纤维及其制造技术领域,尤其涉及一种蓄热保温聚氨酯功能纤维及其制造方法。

背景技术

聚氨酯纤维,又称氨纶,是一种以聚氨基甲酸酯为主成分的合成纤维,具有高弹性、耐磨性、耐低温性、耐溶剂性以及耐老化性等优良性能,在纺织领域得到广泛的应用,随着聚氨酯纤维应用领域的扩大,人们对聚氨酯纤维的差异化性能提出了更高的要求。因此,聚氨酯纤维的蓄热保温功能化具有重要的应用价值和经济价值。

当前制备具有保温功能聚氨酯纤维的具体方法主要是在纤维内部掺杂功能助剂、设计中空结构或在纤维表面涂覆保温层,专利CN104153034A公开了将氧化锆、氧化铝、氧化镁、碳化锆、碳化硅、氮化硅、氮化硼等纳米陶瓷粉体作为保温助剂掺入纤维内的方法,但此类陶瓷粉对太阳能吸收的效率较差;专利CN202279876U公开了一种具有中空结构的保温纤维,通过设计中空结构降低传热系数,但中空纤维无法吸收外界能量,保温能力有限;专利CN102465453A公开了将金属氧化物溶胶涂覆到纤维表面,高温固化得到具有保温与防辐射的功能化纤维的方法,但弹性纤维牵伸易使表面涂层分布不均,影响保温效果。

将相变微胶囊掺入纤维,不仅具有保温性能,还对温度具有一定的调控性,但当前普遍存在稳定性较差、热导效果不理想等缺点,制约了相变微胶囊的应用。

发明内容

本发明旨在提供一种蓄热保温聚氨酯功能纤维及其制造方法,以解决上述提出问题。

本发明提供了一种蓄热保温聚氨酯功能纤维,蓄热保温效果由相变微胶囊提供,相变微胶囊添加在聚氨酯纤维中,所述相变微胶囊由包覆壁材和相变芯材组成,相变芯材为直链高级烷烃,包覆壁材为由改性碳纳米管、石墨烯氧化物和改性碳化钛纳米片复合得到的复合材料;

优选地,所述直链高级烷烃为正二十烷;

优选地,所述相变微胶囊在聚氨酯纤维中的质量占比为1%-6%;

优选地,所述相变微胶囊粒径在0.5-60μm;

所述具有蓄热保温功能的聚氨酯纤维的制造包括以下步骤:

(1)将改性碳纳米管、石墨烯氧化物和改性碳化钛纳米片超声分散在介质中,加入相变芯材超声处理,冷冻干燥得到相变微胶囊;

(2)聚四氢呋喃醚二醇与二苯基甲烷二异氰酸酯缩合加聚制备预聚物,溶解冷却后加入丙二胺和二丙胺的混合溶液进行扩链反应和链终止反应,得到聚氨酯脲溶液;

(3)聚氨酯脲溶液加入相变微胶囊与复合添加剂进行混合熟化,得到纺丝液,对纺丝液进行喷吐、拉伸成丝,干燥后得到具有蓄热保温功能的聚氨酯纤维;

优选地,所述改性碳纳米管由碳纳米管经混酸、强碱、过氧化氢处理修饰得到;

进一步优选地,所述碳纳米管为多壁碳纳米管,纳米管直径8-15nm,长度0.5-2μm,

优选地,所述改性碳化钛纳米片由钛碳化铝经氢氟酸处理后与异丙醇、乙二醇和三氯化铁的热反应修饰改性制得;

优选地,所述复合添加剂为抗氧化剂1790、光稳定剂744、防黄变剂L-9322按质量比例5:7:4混合制得;

优选地,所述介质为浓度0.01mol/L的盐酸溶液。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

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