具有低温加工性的聚氨酯脲弹性丝制造技术

本发明专利技术涉及具有低温加工性的聚氨酯脲弹性丝，具体涉及通过如下制备的聚氨酯脲弹性丝：借助多元醇和二异氰酸酯的初次聚合形成预聚物后，使上述预聚物、第一扩链剂和第二扩链剂二次聚合得到聚氨酯脲弹性丝；其中，所述第一扩链剂为选自芳香胺、脂肪胺和脂环胺中的一种或多种；所述第二扩链剂为选自芳香族、脂肪族和低分子量二醇中的一种或多种。本发明专利技术的聚氨酯脲弹性丝具有改善的原丝均匀性和可加工性以及增强的热定形性，因此，可在低温下进行热定形，防止纤维发生热脆化，并由此改善织物的触感、防止热定形后的经加工的织物发生卷边。

Polyurethane urea elastic yarn with low temperature processing property

The present invention relates to polyurethane urea elastic wire with low temperature processing, in particular to polyurethane urea elastic wire through the following preparation: first by polyol polymerization and diisocyanate prepolymer is formed after the first prepolymer and chain extender and second chain extender two polymerization of polyurethane urea elastic yarn; among them first, the chain extender is one or more selected from the group consisting of aromatic amines, aliphatic and alicyclic amine in second; the chain extender is one or more selected from the group consisting of aromatic, aliphatic and low molecular weight glycol. The invention of silk elastic polyurethane urea can improve the uniformity of raw silk and processability and enhanced heat setting, therefore, can be heat setting under low temperature, to prevent brittle fibers, and thus improve the fabric texture, prevent the heat setting after processed fabric raw edge.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有低温加工性的聚氨酯脲弹性丝
本专利技术涉及具有低温加工性的聚氨酯脲弹性丝。
技术介绍
聚氨酯脲一般通过以下制备：使作为高分子量二醇化合物的多元醇和过量的二异氰酸酯化合物发生初次聚合反应，以制备在多元醇两侧末端具有异氰酸酯基团的预聚物(prepolymer)，将上述预聚物溶于适宜溶剂后，向所得的溶液中添加二胺类或二醇类扩链剂、单醇或单胺等链终止剂等，反应制备聚氨酯脲纤维纺丝液，然后通过干法纺丝和湿法纺丝制造聚氨酯脲弹性纤维。由此制成的聚氨酯脲纤维，因其内在的高弹性的特点，与聚酰胺纤维、聚酯纤维、天然纤维交联、编织后，广泛用于塑身内衣、运动装等各种服装领域，随着其用途范围的扩大，对现有纤维的新的附加特性的要求持续增加。一般而言，聚氨酯脲纤维因高的热定形温度，在编织后的后加工过程中，对热敏感的尼龙、棉、丝绸、羊毛等纤维发生热脆化。为了防止这些问题且改善织物的形状，对能够在低温下热定形的聚氨酯脲纤维的需求日益增加。关于能够在低温下热定形的聚氨酯脲纤维的现有技术，可通过以下专利文献1为例加以了解。籍此，将专利文献1的全部内容作为现有技术在本申请文件中加以引用。专利文献1公开了由23mol％至55mol％的2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物、聚醚二醇和扩链剂制造的氨纶。然而，当将2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量极大地增加到23mol％至55mol％时，虽然聚氨酯脲弹性丝的热定形性会得到改善，但模量和弹性恢复率会大大下降，原丝均匀性不佳，从而不利于纺丝作业。[现有技术文献][专利文献](专利文献1)US登记第6,472,494号
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供具有出色的低温热定形性的聚氨酯脲弹性丝。技术手段本专利技术提供了聚氨酯脲弹性丝以解决上述现有技术中存在的问题，其特征在于，聚氨酯脲弹性丝通过以下形成：多元醇与二异氰酸酯初次聚合形成预聚物；将上述预聚物、第一扩链剂和第二扩链剂二次聚合，形成聚氨酯脲弹性丝；所述第一扩链剂可为芳香胺、脂肪胺、脂环胺中的一种或多种；所述第二扩链剂可为芳香族、脂肪族及低分子量二醇中的一种或多种。另外，本专利技术提供的聚氨酯脲弹性丝中，所述二异氰酸酯为选自如下中的一种：4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5’-萘二异氰酸酯、1,4’-亚苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,4’-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯。另外，本专利技术提供的聚氨酯脲弹性丝中，所述多元醇为选自聚四亚甲基醚二醇、聚丙二醇、聚碳酸酯二醇中的一种或多种。另外，本专利技术提供的聚氨酯脲弹性丝中，所述第一扩链剂可为选自乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、2,3-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,4-环己二胺中的一种或多种。另外，本专利技术提供的聚氨酯脲弹性丝中，所述第二扩链剂可为选自如下中的一种或多种：乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,2,4-三甲基戊烷-1,5-二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇等脂肪族二醇；二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇。另外，本专利技术还提供了用聚氨酯脲弹性丝织造的聚氨酯弹性纤维混纺的编织物。专利技术效果本专利技术的聚氨酯脲弹性丝具有改善的原丝均匀性和可加工性以及增高的热定形性，因此，可在低温下进行热定形，防止纤维发生热脆化，并由此改善了织物的触感(touch)，防止热定形后的经加工的织物发生卷边。具体实施方式以下，将对本专利技术进行详细说明。本专利技术的聚氨酯脲弹性丝通过以下制备：将多元醇与二异氰酸酯初次聚合以制备预聚物；将上述预聚物、第一扩链剂和第二扩链剂二次聚合；所述第一扩链剂可为选自芳香胺、脂肪胺和脂环胺中的一种或多种；所述第二扩链剂可为选自芳香族、脂肪族和低分子量二醇中的一种或多种。制造本专利技术的弹性丝时使用的嵌段聚氨酯脲通过以下制备：使有机二异氰酸酯和高分子二醇反应，以制备预聚物，将此预聚物在有机溶剂中溶解后与二胺和单胺反应。制造本专利技术的聚氨酯脲弹性丝时使用的二异氰酸酯的具体实例可包括4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5’-萘二异氰酸酯、1,4’-亚苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,4’-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等。在这些二异氰酸酯中，可单独使用4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或将其与两种以上的二异氰酸酯组合使用。另外，高分子二醇可例如是选自聚四亚甲基醚二醇、聚丙二醇或聚碳酸酯二醇中的一种或者它们的两种以上的混合物。作为扩链剂，可以使用二胺或低分子量二醇。首先，二胺的实例包括乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、2,3-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,4-环己二胺中的一种或者它们的两种以上的混合物。另外，为了调节聚氨酯脲的分子量，可以使用具有1个官能团的胺，如二乙胺、单乙醇胺、二甲胺等。低分子量二醇成分应该具有750Da以下的分子量；优选地，分子量为500Da以下；更优选地，分子量为200Da以下。这种低分子量成分可以是单体(如烷撑二醇)、或者可以是低聚物(如聚氧乙烯二醇或聚氧丙烯二醇)。优选地，可以使用二乙二醇或三丙二醇等低分子量二醇醚。适宜的低分子量成分的实例包括：乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,2,4-三甲基戊烷-1,5-二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇等脂肪族二醇；二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇等脂肪族醚；分子量为750Da以下、优选为500Da以下、更优选为200Da以下的聚氧乙烯二醇，聚氧丙烯二醇以及嵌段和非规整聚氧乙烯/聚氧丙烯二醇等低聚的聚氧化烯。还可以使用一种或多种低分子量二醇。另外，本专利技术为了防止归因于紫外线、大气烟雾、氨纶加工过程中的热处理等的聚氨酯脲的变色及物理性质降低，可以向纺丝原液中适当地组合添加空间位阻酚类化合物、苯并呋喃-酮类化合物、氨基脲类化合物、苯并三唑类化合物、聚合的叔胺稳定剂等。进一步地，本专利技术的聚氨酯脲弹性丝除了上述成分以外还可以包含二氧化钛、硬脂酸镁等添加剂。另外，本专利技术通过混合使用第一扩链剂和第二扩链剂来制备聚氨酯脲弹性体。本专利技术的第一扩链剂可以使用乙二胺或1,3-丙二胺等一种或多种二胺，第二扩链剂可以使用二乙二醇或三丙二醇等一种或多种低分子量乙二醇醚。下面，将结合实施例对本专利技术进行更详细的说明，但可以理解的是下述实施例仅用于对本专利技术进行详细说明而非限制权利范围。实施例在下面的实施例和比较例中，按如下进行聚氨酯脲聚合物的NCO％、原丝的热定形性及织物的卷边性的测量。NCO％测量法NCO％＝[100×2×NCO化学式量×(封端比-1)]/{(二异氰酸酯分子量×封端比)+高分子二醇分子量}上述式中，封端比为二异氰酸酯摩尔比/高分子二醇摩尔比。原丝的热定形性将初始原丝(L0)在暴露于大气的状态下拉伸100％(L1)，随后，在150℃进行干热处理1分钟，然后冷却至室温后，测量原丝的长度(L2)。将经干热处理的原丝于松弛状态下在100℃湿热处理30分钟，然后在室温干燥后，测量原丝长度(L3)，按照下面公式计算干热定形性和热定形效率(HSE)。干热定形性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯脲弹性丝，其特征在于，所述聚氨酯脲弹性丝通过如下形成：多元醇和二异氰酸酯初次聚合形成预聚物；将所述预聚物、第一扩链剂和第二扩链剂二次聚合，形成所述聚氨酯脲弹性丝；所述第一扩链剂为选自芳香胺、脂肪胺和脂环胺中的一种或多种；所述第二扩链剂为选自芳香族、脂肪族和低分子量二醇中的一种或多种。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.28 KR 10-2014-01681871.一种聚氨酯脲弹性丝，其特征在于，所述聚氨酯脲弹性丝通过如下形成：多元醇和二异氰酸酯初次聚合形成预聚物；将所述预聚物、第一扩链剂和第二扩链剂二次聚合，形成所述聚氨酯脲弹性丝；所述第一扩链剂为选自芳香胺、脂肪胺和脂环胺中的一种或多种；所述第二扩链剂为选自芳香族、脂肪族和低分子量二醇中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的聚氨酯脲弹性丝，其特征在于，所述二异氰酸酯为选自如下中的一种：4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5’-萘二异氰酸酯、1,4’-亚苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,4’-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁昊荣，姜渊秀，
申请(专利权)人：晓星株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR