一种具有高耐碱性能氨纶的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种具有高耐碱性能氨绝的制备方法，属于聚氨醋弹性纤维领域。本 发明制备的氨绝纤维具有优异的耐碱性能，避免织物在后道染整碱洗过程发生损伤，W及 提高含氨绝织物的耐皂洗性能。
【背景技术】
[0002] 聚氨醋弹性纤维又称氨绝，是一种软硬段交替的多嵌段共聚物，具有断裂强度高， 弹性回复率大等优点，因此，氨绝纤维被广泛应用于日常织物中。
[0003] 通常情况下，含氨绝弹性织物在后道染整工艺过程W及含氨绝衣物后期皂洗过 程，都不可避免的会受到碱类物质的攻击而造成氨绝纤维性能变差。出现运些现象主要是 由于氨绝的耐碱性能不足而导致的。
[0004] 高分子材料在酸碱介质中的破坏过程是物理与化学共同作用的结果，在酸碱活性 介质作用下，介质分子与大分子中的活泼基团发生水解、氧化等化学反应，导致分子链发生 破坏、裂解，使得高分子材料力学性能下降W致丧失使用性能。如何使高分子材料对酸碱有 较好的稳定性，一般主要通过W下几个手段来解决： 阳〇化]首先，材料的分子结构要有高度的饱和性，且不存在活泼的取代基团，如聚締控链 段由于不含极性的醋基、酸基，不存在易被质子、电子攻击或氧化的基团，同时具有疏水性， 该类结构具有优异的耐酸碱性能；亦可在高分子链引入面素原子（-F，-Cl),既保护碳链， 也能降低材料的表面能，使之憎水，具有卓越的耐化学介质稳定性。中国专利CN101864054A 介绍了从硬段引入氣元素可提高聚氨醋弹性体的表面疏水性能，同时具有优异的耐热性能 和力学性能，但主要用于弹性体，且脆性较大，不适合氨绝生产工艺。
[0006] 其次，提高分子间作用力强，使分子空间排列紧密，呈定向排列W致结晶作用，也 会提高对酸碱腐蚀的稳定性，如选择芳香族异氯酸醋，其结构较为刚性，且分子间K-JT作 用可使硬段规整排列，W致介质分子难于渗入弹性体内部；W及在硬段引入交联结构也可 进一步提高其耐化学稳定性。中国专利CN103898631A在纤维中引入强极性的下腊橡胶，增 加聚合物分子链间的相互作用力，使得纤维具有更好的耐热性能及耐化学性能。
[0007] 此外，采用添加辅料助剂、表面涂覆等物理方法也是科研人员主要的改性技术手 段，如使用白炭黑、二氧化娃、有机蒙脱上等。专利CN1846018A中提到在聚氨醋的纺丝溶液 中加入1-20%乙酸纤维素制备具有高耐热耐碱性的弹性纤维。
[0008] 中国专利CN101641465报道了通过向聚氨醋溶液中加入具有横基的聚合物来提 高氨绝的耐化学品性和耐碱性，然而具有横基的聚合物需要自主制备，过程繁琐，难W稳定 量产，价格昂贵，很难适应氨绝生产。中国专利CN103469651A采用了皮包忍结构使得纤维 具有优异的防水耐酸耐碱性能，运种方法虽能简单直接的提升纤维的性能，但是对于氨绝 现有生产工艺来讲，得W现实是极其困难的，设及大量设备改造和生产成本投入。
【发明内容】
[0009] 技术问题：本发明的目的在于结合氨绝现有工艺解决目前研究技术的不足，提供 一种具有高耐碱性能氨绝的制备方法，其制备的产品具有优异的耐碱性能，能解决含氨绝 织物在后道染整过程中出现的断丝、性能下降等不良问题。
[0010] 技术方案：本发明的一种具有高耐碱性能氨绝的制备方法是通过W下技术方案实 现的：
[0011] 1.)预聚物溶液的制备：在预聚罐中依次加入溶剂、聚酸二元醇和端径基聚締控， 然后按NCO与OH摩尔比为1. 60~2. 00,添加二异氯酸醋，预聚反应溫度控制为40~50°C， 反应时间为60~90min，在氮气氛围中反应，得到预聚物原液；
[0012] 2.)将得到的预聚物原液转移至扩链罐中，在预聚罐中再加入溶剂，充分揽拌溶 解，也移送至扩链罐中，形成预聚物溶液；
[001引 3.)然后将预聚物溶液降溫至6~12°C时，缓慢加入胺溶液，进行扩链反应，得到 聚氨醋脈溶液；
[0014] 4.)加入抗氧剂、染色剂、水滑石等辅料助剂，揽拌2~化，得到了均一的聚氨醋纺 丝原液；
[0015] 5.)通过干法技术，经纺丝、上油，纺制成具有高耐碱性能氨绝。
[0016] 其中：
[0017] 所述步骤1)中聚酸二元醇为聚四亚甲基酸二醇PTMG，分子量为2000-3000;端径 基聚締控为端径基聚偏二氣乙締，优选分子量1500-2500。
[0018] 所述步骤1)中端径基聚締控指的是端径基聚偏二氣乙締，其制备方法如下：将偏 二氣乙締单体按1:1~1:10的体积比加入到四氨巧喃溶剂中，冷却至(TC，在揽拌状态下加 入糞钢/四氨巧喃溶液，得到活性聚偏二氣乙締双阴离子溶液，往溶液中加环氧丙烷封端， 揽拌12小时左右，加入质量分数为1%HO-CHsOH水解，再用甲醇沉淀提纯，得到端径基聚 偏二氣乙締，可溶于DMAC。
[0019] 所述步骤1)中聚四亚甲基酸二醇与端径基聚偏二氣乙締的质量比在5:5-9:1之 间；所述二异氯酸醋指的是4,4-二苯基甲烧二异氯酸醋（4,4-MDI)，所述的溶剂为N，N二 甲基乙酷胺DMAC或者N，N二甲基甲酯胺DMF。
[0020] 所述步骤3)中所述的胺溶液，里面包含的扩链、交联物质主要包括：乙二胺、六氣 二胺、氯嚷化二胺、=径甲基丙烷或=乙醇胺的一种或者多种的组合。
[0021] 所述步骤5)中，上油所用的油剂包括：氨基硅油、氨基氣硅油、S氣丙基甲基硅油 或全氣硅油。 阳0巧有益效果：
[0023] (1)本发明所述的一种具有高耐碱性能氨绝的制备方法，是通过化学改性的方法 改变氨绝分子链的结构，在软段中引入一些极性小的基团，提高其耐碱性能，且利用物理改 性方法采用含有特殊官能团的油剂，在氨绝纤维表面形成一保护层，使其在染色碱洗过程 中不受到损伤。
[0024] 似本发明在预聚过程中引入具有締控结构的物料，使之与聚酸多元醇共混后，再 与异氯酸醋反应。由于聚締控类结构具有优异的耐酸碱性能。通过调整聚酸与聚締控的比 例，可制备优异的力学性能和耐酸碱腐蚀性能的聚氨醋弹性纤维；且引入了氣原子，氣原子 之间相互排斥，使得其不在同一平面内，并沿碳链作螺旋分布，碳链的四周被一系列性能稳 定的氣原子所包围，形成几乎无间隙的空间屏障使得任何原子或基团都不能进入其结构内 部，从而表现出极高的化学稳定性和热稳定性。
[00巧](3)本发明采用了含面素原子的油剂，相当于直接在纤维表面涂覆了一层具有耐 酸碱的"薄膜"结构，运个"薄膜"里的面素原子会迁移到纤维表面，起到保护纤维不被酸碱 腐蚀，此法工艺操作简单，成本低，效果好。
[00%] 本发明所述的一种具有高耐碱性能氨绝及其制备方法，所具有的的优点是，本发 明采用的是可有效提高高分子材料耐化学性能的氣代聚締控物质，在不破坏原来高聚物分 子主要结构的基础上，有效地改变高聚物分子链中的软段，并联合物理改性手段在纤维表 面覆上一层具有耐酸碱性能的保护层，最终纺制成高耐碱性能的氨绝产品。
[0027] 本发明的一种具有高耐碱性能氨绝及其制备方法得到产品除了能够保持同类产 品的常规指标外，但耐碱性能远远高于同类产品。
【具体实施方式】
[0028] 本发明所述的一种具有高耐碱性能氨绝及其制备方法，其制备步骤如下：
[0029] 1.)预聚物溶液的制备：在预聚罐中依次加入溶剂、聚酸二元醇和端径基聚締控， 然后按NCO与OH摩尔比为1. 60~2. 00,添加二异氯酸醋，预聚反应溫度控制为40~50°C， 反应时间为60~90min，在氮气氛围中反应，得到预聚物原液；
[0030] 2.)将得到的预聚物原液转移至扩链罐中，在预聚罐中再加入溶剂，充分揽拌溶 解，也移送至扩链罐中，形成预聚物溶液；
[0031] 3.)然后将预聚物溶液降溫至6~12°C时，缓慢加入胺溶液，进行扩链反应，得到 聚氨醋