[发明专利]一种制备可降解聚氨酯导电纤维的方法

说明书

本发明涉及高分子科学技术领域，尤其是一种制备可降解聚氨酯导电纤维的方法，包括如下步骤：(1)PCL的合成；(2)聚氨酯的合成；(3)可降解聚氨酯母粒制备；(4)可降解聚氨酯导电纤维的制备。其采用自主合成的PCL进一步合成BPU，对BPU进行导电功能化处理，且有效改善聚氨酯的柔顺性，以达到使用需求，采用湿法纺丝的工艺制备出保留有传统聚氨酯纤维优良力学性能的可以导电的并能够在自然界中降解的环境友好型纤维。

技术领域

本发明涉及高分子科学技术领域，尤其是一种制备可降解聚氨酯导电纤维的方法。

背景技术

传统聚氨酯因其分子量高、高疏水性、高分子键等特点，废弃后在自然环境中极难降解，不利于材料的回收及应用，对环境伤害很大。可降解这一特性对于聚氨酯材料在装饰、包装、医疗等领域的应用具有重要意义，在一次性包装等领域用可降解的聚氨酯材料替代传统聚氨酯，可以很好的缓解环境压力，不仅如此，能够医用的可降解聚氨酯材料还可以在身体里逐步生物降解并且被人体吸收，这在很大程度上减轻了人类在身体疾病上的痛苦并促进了医疗卫生进步。目前，生物降解纤维在有很多优异性能，但也有很多亟待解决的问题影响着它的应用，同时与传统纤维相比仍有很大差距。这些差距可以通过完善工艺提高聚合物性能、严格控制纺丝工艺开发新的纺丝方法、完善后加工处理工艺等方式来解决差距问题。目前，应用比较广泛的可降解纤维有聚β-羟基丁酸酯(PHB)类纤维、聚乙交酯(PGA)类纤维、聚乳酸(PLA)类纤维、聚ε-己内酯(PCL)类纤维和聚丁二酸酯(PBS)类纤维等。PCL是通过有机金属化合物催化环状单体ε-己内酯开环聚合得到。最近几年，欧美等发达国家都在提高其性能方便做了大量的研究工作，然而由于PCL的结晶温度与室温接近，导致其熔融纺丝难度较大，通过改善纺丝工艺或对PCL进行改性共混可以提高它的可纺性，如三菱煤气化学公司将聚己内酯和聚β-羟基丁酸共混后熔融纺丝再冷却拉伸制备出了能运用于服装和渔网的可降解纤维。本发明利用自己合成PCL进而去合成BPU，然后对其功能化处理，通过湿法纺丝技术将其制备为纤维，最终成为保留有传统聚氨酯纤维优良力学性能的可以导电的并能够在自然界中降解的环境友好型纤维。研制可降解的聚氨酯纤维可以很好地缓解因聚氨酯无法降解而引起的环境问题，减轻自然压力。而赋予其导电性能由很好的解决了传统聚氨酯纤维虽有很好的弹性、耐磨性和可加工性等优点却不导电的问题，可以使力学性能优异的聚氨酯纤维得到更广泛的应用。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，提供了一种制备可降解聚氨酯导电纤维的方法，其采用自主合成的PCL进一步合成BPU，对BPU进行导电功能化处理，且有效改善聚氨酯的柔顺性，以达到使用需求，采用湿法纺丝的工艺制备出保留有传统聚氨酯纤维优良力学性能的可以导电的并能够在自然界中降解的环境友好型纤维。

为解上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，一种制备可降解聚氨酯导电纤维的方法，包括如下步骤：

(1)PCL的合成：在三口圆底烧瓶加入1g BDO、20gε-CL以及异辛酸亚锡，待反应物及催化剂加入完毕后，使用夹具将烧瓶固定在油浴锅中，盖上瓶塞和搅拌棒，组装机械搅拌装置并调节到合适的位置，设置加热温度为140℃，反应时间为24h-24.5h；

(2)聚氨酯的合成：将步骤(1)制得的PCL1g、20gPTMG2000和8.53g-10.08g IPDI加入干燥的三口圆底烧瓶中，设置加热温度80℃，反应时间2h，将2.2g的BDO加入32.05-33.62g的DMF中，均匀混合后用注射器将混合溶液缓慢加入圆底烧瓶中，五到十分钟加完全部溶液，设置加热温度为80℃，反应时间2h-2.5h；将0.32-0.34g的羟烷基双封端聚二甲基硅氧烷/双氨基封端聚二甲基硅氧烷缓慢加入反应的圆底烧瓶中，设置加热温度为80℃，反应时间1h-1.5h；

(3)可降解聚氨酯母粒制备；