[发明专利]一种提高聚氨酯纤维强力和应变的方法

摘要

本发明涉及一种提高聚氨酯纤维强力和应变的方法，属于纤维材料的技术领域。本发明的方法是通过聚氨酯不良有机溶剂和良有机溶剂混合得到混合溶剂体系，结合浸没沉淀法与溶剂蒸发法，将聚氨酯溶解于混合溶剂中，经过不同孔径喷丝孔挤出，浸入凝固浴得到未完全成型的聚氨酯纤维，在此基础上进行多倍牵伸和加热处理定型得到一种高强度和高应变的聚氨酯纤维产品。本发明是以优化设计聚氨酯成型溶剂体系，结合浸没沉淀法与溶剂蒸发法致相转变，实现了纯的聚氨酯纤维强力和应变的同时增强，通过本发明制备的聚氨酯纤维强力最大可增加850％，应变最大可增加340％。该制备方法工艺设备简单，成本较低，对聚氨酯纤维力学调控性能显著。

主权项

1.一种提高聚氨酯纤维强力和应变的方法，其特征在于，包括聚氨酯纤维制备工艺中的纺丝液配制、凝固浴配制、纺丝及后处理，所述的方法按以下步骤进行：(1)聚氨酯纺丝液溶液的配制S1：按质量比将以下三类溶剂配混成三元混合溶剂，在常温下，搅拌速度为200r/min，搅拌10min得到混合溶剂体系，其配比如下：聚氨酯的不良溶剂的质量分数：5％～45％；N,N‑二甲基甲酰胺的质量分数：30％～90％；极性低于N,N‑二甲基甲酰胺的溶剂的质量分数：5％～30％；S2：按质量比，聚氨酯预聚体：混合溶剂＝30％:70％～40％:60％称取聚氨酯预聚体，于250mL烧杯中，加入S1中的三元混合溶剂，于25～40℃下，以700～1000r/min搅拌速度，机械搅拌0.5～5h，使其充分溶解；S3：将S2中得到的混合溶液置于真空烘箱，静置20min以除去混合溶液中的气泡；S4：将S3中得到的分散均匀的聚氨酯溶液密封待用；(2)凝固浴配制将质量分数比为95％：5％的去离子水与醇类有机溶剂配混，搅拌均匀后配制成凝固浴，其中，凝固浴溶液的温度为20～50℃，去离子水的导电率≤16MΩ·cm；(3)纺丝及后处理S1：将聚氨酯纺丝液倒入湿法纺丝容器中，以注射泵速度15mL/h，从不同孔径的喷丝孔挤出后浸入上述凝固浴溶液中浸泡；S2:将S1中浸没沉淀处理后的未完全成型的聚氨酯纤维进行牵伸处理；S3:将S2经过多倍牵伸后的聚氨酯纤维进行热处理，即得到聚氨酯纤维产品。