一种丙三醇微交联聚醚酯弹性纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种丙三醇微交联聚醚酯弹性纤维的制备方法，包括（１）酯交换反应：以对苯二甲酸二甲酯、聚四氢呋喃醚二醇、１，４－丁二醇为原料，加入摩尔分数为０．１～２．５％的丙三醇共聚，５０℃－１００℃抽真空除水，１８０℃－２００℃酯交换反应；（２）缩聚反应：２３０℃－２５０℃，除去液体小分子，８０Ｐａ下，缩聚反应３－４ｈ，在氮气保护下出料，（３）熔融纺丝：熔融纺丝，得到改性聚醚酯弹性纤维。本发明专利技术工艺简单，制备的纤维尺寸均匀、化学稳定、弹性回复性能优良，生产成本低，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及改善聚醚酯弹性纤维的制备领域，具体涉及一种丙三醇微交联聚醚酯弹性 纤维的制备方法
技术介绍
热塑性聚醚酯弹性体(TPEE)是继苯乙烯一丁二烯一苯乙烯(S-B-S)热塑性弹性体之后 出现的一类新的结晶性热塑性弹性体，它是嵌段聚合物，其大分子链由硬段和软段组成。 它的硬链段为结晶性芳香族聚酯，软链段是无定型脂肪族聚醚或聚酯。这种线型多嵌段共 聚物呈微相分离结构，由硬链段聚酯组成的结晶相微区，起着物理交联作用，将软链段聚 醚或聚酯分子束缚起来并分散在软段构成的无定形相中。由于交联是依靠结晶相的物理作 用，故是热塑性的。 -利用聚醚酯熔融纺丝制备的弹性纤维，具有纺丝工艺简单，生产成本低等优点。但是， 该纤维的弹性回复率尚不及氨纶，从而限制了其应用。改善TPEE弹体纤维的弹性回复率的方法一般有以下几种a、改变纺丝及后加工的 工艺条件，如喷丝头拉伸比、后拉伸倍数及温度、热定型时间及温度等；b、使纤维中有 更多的硬段结晶区，以牵制软段大分子间的滑移，采用PBT与TPEE共混纺丝；c、添加 成核剂。这些方法都是企图利用加强硬段物理交联提高弹性回复率，但是，并未能很好地 解决其应用上的问题。国内有研究人员通过在4GT-PTMO，聚合时，加入多官能度羟基功能化月桂烯(PM)或 羟基功能化聚丁二烯(PBD)参与共聚，得到弹性提高、轻微交联的聚醚酯共聚物。专利 (公开号CN 1480570A)公开了一种改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，由二元羧酸、二 元醇、两种或两种以上数均分子量为1000 4000的聚亚垸基醚二醇共聚，并添加了 0. 05 2%的复合抗氧剂制备而成，该聚醚酯弹性体具有优良的物理及机械性能，如韧性、抗疲 劳性、耐磨性等。本专利技术从化学交联的角度来改善TPEE弹体纤维的弹性回复率，丙三醇价廉易得、效 果显著。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是提供一种丙三醇微交联聚醚酯弹性纤维的制备方 法，该方法工艺简单，制备的纤维尺寸均匀、化学稳定、弹性回复性能优良，生产成本低， 适合工业化生产。 —本专利技术的，包括下列步骤(1) 酯交换反应以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四氢呋喃醚二醇(PTM0)、 1,4—丁二醇(BD)为原料， 加入摩尔分数为0.1 2.5%的丙三醇(GL)参与共聚，先在50-100。C下抽真空除水，然 后升温至180-20(TC进行酯交换反应，待甲醇馏串量约为理论量的90%以上认为酯交换反 应完全；(2) 縮聚反应升高温度至230-250。C左右，先在低真空条件下除去液体小分子，然后在确保真空度 小于80Pa下，縮聚反应3—4hr，最后在氮气保护下出料，得到聚醚酯弹性体；(3)熔融纺丝将步骤(2)制备的聚醚酯弹性体熔融纺丝，纺丝速度600—1200m/min，得到改性聚 醚酯弹性纤维。 —步骤(1)所述的对苯二甲酸二甲酯(DMT)，.工业级；聚四氢呋喃醚二醇(PTMO)，工 业级，日本三菱公司产；1，4一丁二醇(BD)，化学纯，上海试剂一厂生产；丙三醇(GL)， 化学纯。步骤(1)所加入的丙三醇最佳添加量为0.4 1.2% (对DMT摩尔分数)。步骤(2)中所得的聚醚酯弹性体中软段的聚醚二醇优选分子质量为2000g/mol的， 且占聚醚酯总重量的75%。步骤(2)中所得的聚醚酯弹性体(PEE)分子质量需达到纺制纤维的要求，即特性 粘度大于1.2dL/g。特性粘度的测试在间甲酚溶剂中，于30土o.rc下用乌氏粘度计 (O0.7~0.8mm)测定。本专利技术的聚醚酯弹性纤维弹性回复性能的测试用AGS-500ND型通用材料试验机测试 纤维100%定伸长的弹性回复率。结果表明通过丙三醇的微交联改性，弹性纤维的弹性 回复性能明显改善，GL的最佳添加量为0.4 1.2X (对DMT摩尔分数)，在该含量范围内 聚醚酯弹性纤维的弹性回复率均在98%以上(100%定伸长)，85%以上(300%定伸长)。 附图说明图1热塑性聚醚酯弹性体(TPEE)结构形态图A:结晶区；B:微晶连接区；C:没有结晶的硬段结构；D:共聚物的软段。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术 而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术 人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。实施例1以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四氢呋喃醚二醇(PTM0)、 1，4一丁二醇(BD)为原料， 加入0.4%丙三醇(对DMT摩尔分数)参与共聚，先在IOO'C下抽真空除水，然后升温至 200'C进行酯交换反应，待甲醇馏出量约为理论量的90%以上认为酯交换反应完全；升高 温度至250'C左右，先在低真空条件下除去液体小分子，然后在确保真空度小于80Pa下， 缩聚反应3h，最后在氮气保护下出料，得到聚醚酯弹性体；将上述聚醚酯弹性体熔融纺丝，纺丝速度为800m/min，得到聚醚酯弹性纤维。用通用 材料试验机测得其弹性回复率为98% (100%定伸长)，85% (300%定伸长)。实施例2以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMO)、 1，4一丁二醇(BD)为原料， 加入0.8%丙三醇(对DMT摩尔分数)参与共聚，先在IO(TC下抽真空除水，然后升温至 200'C进行酯交换反应，待甲醇馏出量约为理论暈的90%以上认为酯交换反应完全；升高 温度至250。C左右，先在低真空条件下除去液体小分子，然后在确保真空度小于80Pa下， 縮聚反应3h，最后在氮气保护下出料，得到聚醚酯弹性体；将上述聚醚酯弹性体熔融纺丝，纺丝速度为1200m/min，得到聚醚酯弹性纤维。用通 用材料试验机测得其弹性回复率为98% (100%定伸长)，86% (300%定伸长)。实施例3以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMO)、 1,4—丁二醇(BD)为原料， 加入1.2%丙三醇(对DMT摩尔分数)参与共聚，先在IOO'C下抽真空除水，然后升温至 20(TC进行酯交换反应，待甲醇馏出量约为理论量的90%以上认为酯交换反应完全；升高 温度至250'C左右，先在低真空条件下除去液体小分子，然后在确保真空度小于80Pa下， 縮聚反应4h，最后在氮气保护下出料，得到聚醚酯弹性体；将上述聚醚酯弹性体熔融纺丝，纺丝速度为1000m/min，得到聚醚酯弹性纤维。用通 用材料试验机测得其弹性回复率为99% (100%定伸长)，88% (300%定伸长)。权利要求1.，包括下列步骤(1)酯交换反应以对苯二甲酸二甲酯、聚四氢呋喃醚二醇、1，4-丁二醇为原料，加入摩尔分数为0.1～2.5％的丙三醇共聚，先在50℃-100℃抽真空除水，然后升温至180℃-200℃进行酯交换反应；(2)缩聚反应升高温度至230℃-250℃，先在低真空条件下除去液体小分子，然后在确保真空度小于80Pa下，缩聚反应3-4h，最后在氮气保护下出料，得到聚醚酯弹性体；(3)熔融纺丝将步骤(2)制备的聚醚酯弹性体熔融纺丝，得到改性聚醚酯弹性纤维。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于 丙三醇最佳添加量摩尔分数为0. 4 1. 2%。3. 根据权利要求1所述的，其特征在于 步骤(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙三醇微交联聚醚酯弹性纤维的制备方法，包括下列步骤：（１）酯交换反应以对苯二甲酸二甲酯、聚四氢呋喃醚二醇、１，４－丁二醇为原料，加入摩尔分数为０．１～２．５％的丙三醇共聚，先在５０℃－１００℃抽真空除水，然后升温至１８０ ℃－２００℃进行酯交换反应；（２）缩聚反应升高温度至２３０℃－２５０℃，先在低真空条件下除去液体小分子，然后在确保真空度小于８０Ｐａ下，缩聚反应３－４ｈ，最后在氮气保护下出料，得到聚醚酯弹性体；（３）熔融纺丝 将步骤（２）制备的聚醚酯弹性体熔融纺丝，得到改性聚醚酯弹性纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江建明，李光，杨胜林，宋晓芳，金俊弘，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]