[发明专利]一种提高氨纶产品性能稳定性的方法

说明书

本发明公开了一种提高氨纶产品性能稳定性的方法，包括含有不同分子量脂环族聚酯多元醇的合成、脂环族聚酯多元醇和聚醚多元醇分别与二异氰酸酯的预聚以及预聚反应物通过扩链反应生成高分子化合物，扩链反应生成的高分子化合物按1～40％的质量比通过共混的方法形成原液，在制备的原液中添加制备好的含有各种助剂的浆料，通过搅拌的方法形成均匀的纺丝原液，通过干法纺丝的方法将上述纺丝原液制成氨纶纤维。本发明通过改变氨纶软、硬段的结构组成，在氨纶高分子化合物中引入不同结构的单元，有效地解决了环境温湿度变化对氨纶产品稳定性的影响，同时对降低氨纶生产成本、提高氨纶企业的经济效益也具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种提高氨纶产品性能稳定性的制备方法，属于氨纶纤维技术领域。更具体而言，本发明涉及一种提高氨纶产品性能稳定性的制备技术与方法。

背景技术

氨纶是一种聚氨酯弹性纤维，被称为纺织纤维中的‘味精’，用量较少，在纺织品中一般只占6～8％，但性能十分优良，用途十分广阔，从过去单一的服装内用，扩大到服装外用、医药用等领域，随着人们生活水平的提高，氨纶产品的舒适性越来越受到人们得喜爱，能给予其它纤维如涤纶、锦纶等所没有的舒适性和织物的平挺性。

氨纶在高温固化成型、贮存等过程中，会受到内部因素(化学组成和结构)和外部因素(温度、湿度)的影响，性能将发生变化，通常称为高分子材料的老化现象。也就是材料性能随着时间的推移由优到劣的一个过程，这个过程的变化有可逆和不可逆之分，即物理变化和化学变化。而高分子材料的老化通常是化学变化，也成为限制高分子材料进一步发展和应用中的关键难点。氨纶在使用过程中，引起其性能变化即老化的主要因素温度和湿度往往同时发生作用，所造成的危害将大于其中任何一种因素的单独作用，且在不同环境条件下，聚氨酯聚合物将发生不同程度的老化，其性能也会发生不一样的改变。

氨纶高分子内部结构中存在一些具有极性很强的亲水基团，例如氨基甲酸酯基和脲基等，这样水分子就较容易与氨纶结构中的亲水基团发生化学反应，从而使其分子内化学键断裂至降解，直接导致力学强度下降。氨纶属于聚醚型聚氨酯，其软段结构中的醚键在高温及空气中氧气的共同作用下，引发自由基链式反应，导致聚氨酯材料的降解，其热化学降解过程是在靠近醚键的碳原子上进行的，发生过氧化物反应，使得聚合物的化学键断裂，物理性能下降。同时在湿度较高的环境气氛下，氨纶的玻璃化转变温度会下降，使得氨纶的弹性体温度段提前，强度下降。因此解决环境温湿度变化对氨纶产品性能稳定性的影响已成为氨纶制造业亟待解决的一个重要课题。

专利CN105504212 A公开了一种耐湿热老化聚氨酯弹性体得制备方法，该法以二苯基甲烷二异氰酸酯与六亚甲基二异氰酸酯一定比例混合得到复合异氰酸酯组分，以聚酯二元醇与聚醚二元醇一定比例混合得到复合多元醇组分，将上述预聚体与芳香二胺混合得到嵌段共聚聚氨酯弹性体。所得聚氨酯弹性体具有良好的耐水解稳定，但得到的产品强度较低，影响氨纶产品性能。

专利CN 108359072 A公开了一种聚酯型耐高温湿热老化沙发革用聚氨酯树脂，采用化学反应改性的方法，将一种特殊的二聚酸改性聚酯多元醇与端羟基有机硅，异氰酸酯，扩链剂以一定比例混合反应得到聚合物X，聚酯多元醇与异氰酸酯，扩链剂以一定比例混合反应得到聚合物Y，两者共混的方法最终得到高耐湿热老化聚酯型沙发革用聚氨酯粘结层树脂。本发明代替了聚醚性聚氨酯树脂，解决了传统的聚酯型聚氨酯树脂的耐水解性差的缺陷，同时又比聚醚性聚氨酯树脂具有耐热性好的优点，但生产工艺复杂，产品性能调整困难。

专利CN 107663671 A公开了一种耐热聚氨酯弹性纤维及其制备方法，采用二异氰酸酯与端羟基聚醚混合后进行预聚体1，同时将二异氰酸酯、端胺基聚醚与碱金属混合后进行预聚体2，分别溶解后得到预聚体溶液1、2，混合两溶液加入扩链剂和终止剂进行扩链反应得到聚氨酯溶液；纺丝得到耐热聚氨酯弹性纤维，主链上同时含有两种硬段结构，保证优良的弹力性能的同时还具有优良的耐热性能，但对环境耐湿性能没有做相关的研究。