一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法，该方法通过研磨乳化制备磁粉分散均匀的磁性浆料溶液，将该浆料溶液掺入聚氨酯聚合物制得磁性聚氨酯纺丝原液，再将该纺丝原液采用干法纺丝制备成最终磁性聚氨酯弹性纤维；其中：聚氨酯聚合物是由聚醚二醇、二异氰酸酯缩合加聚形成预聚体，再将该预聚体、二元胺、链终止剂共同扩链形成。采用此方法制备的聚氨酯弹性纤维具有良好的永磁特性，磁性纤维安全环保性好，所织的织物可以调节体内生物磁场、产生感应微电流、改变细胞膜通透性、改变某些酶的活性和扩张血管、加速血流，从而达到如止痛、消肿等辅助治疗作用。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法
本专利技术涉及一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法。
技术介绍
聚氨酯弹性纤维是一种具有高断裂伸长、低模量和高弹性回复率等优异性能的合成纤维，被广泛应用在针织服饰、家居用品等领域。随着全球经济社会的发展和人类生活水平、安全环保意识的日益提高，对安全健康、绿色环保、具有特殊性能的新型聚氨酯弹性纤维的需求越发强烈。磁疗是一种古老的辅助治疗措施，国内外均有大量文献进行报道，人类无时无刻不生活在地球磁场中，宇航员在太空中由于脱离地球磁场的作用，就可能存在引发太空综合症的风险，由此可见磁对于生命的重要性。医用的磁疗有五大类，分别是静磁、动磁、恒磁、磁化水和磁针等，能改善血液组织的营养，克服因组织缺氧、缺铁、神经末梢引起的疼痛，起到镇痛作用，功能性的疼痛如肌肉酸痛等可以使用磁疗来减轻疼痛。2011年5月11日，国家食品药品监督管理总局发布的《磁疗产品注册技术审查指导原则》提出，“目前认为磁场可以调节体内生物磁场、产生感应微电流、改变细胞膜通透性、改变某些酶的活性和扩张血管、加速血流，从而达到如止痛、消肿等辅助治疗作用”。鉴于磁疗的特殊功效，赋予各类材料磁性便成为众多研究人员的目标，通过研究，开发出具有磁性的各类产品、寻找出赋予材料磁性的各类生产方法成为大家持续研究的课题。目前赋予磁性较多的基体树脂多集中在粘胶、聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乳酸、纤维素等(CN1252460A、CN107142553A、CN102330176A、CN1279228C、CN1078634C)；成型的方法多集中在含磁基体树脂颗粒的制备并通过螺杆挤出机熔融挤出成纤维或通过混炼压片机压片成片材，通过皮芯结构、表皮包覆等方式对成材磁性粒子进行保护及改变产品颜色(CN107177900A、CN108251915A、CN108286085A、CN100543199C)；通过化学改性及与其它特殊材料如纤维素、石墨烯等共用预混，达到在基体内均匀分散及保持基体强度等(CN102978728A、CN104592477B)。经查阅资料可以发现，针对聚氨酯弹性体进行磁性改性的文献十分稀少，进一步将磁性聚氨酯弹性体纺制成聚氨酯弹性纤维更是鲜有报道。
技术实现思路
技术问题：本专利技术涉及一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法，采用此方法制备的聚氨酯弹性纤维具有良好的永磁特性，纤维安全环保性好，所织的织物可以调节体内生物磁场、产生感应微电流、改变细胞膜通透性、改变某些酶的活性和扩张血管、加速血流，从而达到如止痛、消肿等辅助治疗作用。技术方案：本专利技术的一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法通过研磨乳化制备磁粉分散均匀的磁性浆料溶液，将该浆料溶液掺入聚氨酯聚合物制得磁性聚氨酯纺丝原液，再将该纺丝原液采用干法纺丝制备成最终磁性聚氨酯弹性纤维；其中：聚氨酯聚合物是由聚醚二醇、二异氰酸酯缩合加聚形成预聚体，再将该预聚体、二元胺、链终止剂共同扩链形成。所述磁粉为氧化铁磁粉γ-Fe2O3，经过掺杂、吸附、渗透、包覆的方法改性的氧化铁磁粉、二氧化铬磁粉CrO2、金属磁粉及钡铁氧体磁粉，磁粉粒径控制在＜1um，所述磁粉占磁性聚氨酯弹性纤维的重量比例为2％-10％，部分纤维需要进行充磁以赋予纤维磁性。所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺DMF、N，N-二甲基乙酰胺DMAC或N,N-二乙基甲酰胺DEF的酰胺类同系物。所述磁性浆料溶液是磁粉与聚氨酯聚合物及辅料通过研磨机研磨乳化而制得，所述辅料包括抗氧化剂、耐黄变剂、润滑剂、紫外线吸收剂。所述聚醚二醇为聚四氢呋喃二醇、聚氧化烯烃二醇或共聚醚二醇，聚醚二醇具有1000-5000的分子量。所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、甲苯二异氰酸酯TDI、萘二异氰酸酯NDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯PAPI或4，4，一二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI；在所述预聚体中，二异氰酸酯端基基团质量百分比占预聚体的1.6-3.0％。所述二元胺为乙二胺UE、丙二胺UA、1-甲基-1,5-戊二胺SPA、己二胺或对苯二胺；所述链终止剂包括二乙胺ST、正丁醇UB。在聚氨酯聚合物中，(二元醇端羟基摩尔数+二元胺端氨基摩尔数+1/2链终止剂摩尔数)/异氰酸酯基团摩尔数＝1.01-1.05；扩链时，二元胺端基摩尔数/链终止剂端基摩尔数＝12.5-21.0。所述磁性聚氨酯纺丝原液具有40000-500000的数均分子量。所述磁性聚氨酯纺丝原液质量浓度为30-45％。磁性聚氨酯弹性纤维旦数为20D、30D、40D、140D、840D、1120D。有益效果：本专利技术涉及一种磁性聚氨酯弹性纤维及其制备方法，采用此方法能够有效制备一种磁性聚氨酯弹性纤维。本方法的创新点在于，通过研磨机对磁粉进行研磨乳化，使磁粉均匀预分散在聚氨酯聚合物中制得稳定的磁性浆料溶液，以利于磁粉在后道聚氨酯聚合物中的进一步分散，防止磁粉团聚；通过将磁性浆料溶液参入聚氨酯聚合物中经干法纺丝首次制得了具有磁性的聚氨酯弹性纤维。通过此方法制备的磁性聚氨酯弹性纤维具有优异的磁性、纤维安全环保性好，所织的织物可以调节体内生物磁场，达到如止痛、消肿等辅助治疗作用，具有较高的经济价值。具体实施方式本专利技术的一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法通过研磨乳化制得磁粉分散均匀的浆料溶液(辅料溶液)、将浆料溶液按照参入聚氨酯聚合物制得磁性聚氨酯纺丝原液及原液干法纺丝三道主要工序制成，其特征包括：1.所述磁粉为氧化铁磁粉(γ-Fe2O3)，经过掺杂、吸附、渗透、包覆某些元素等方法改性的氧化铁磁粉，二氧化铬磁粉(CrO2)，金属磁粉及钡铁氧体等磁粉，优选氧化铁磁粉，磁粉粒径控制在＜1um。2.所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺DMF、N，N-二甲基乙酰胺DMAC、N,N-二乙基甲酰胺DEF等酰胺类同系物，优选DMAC。3.所述磁性浆料溶液是磁粉与聚氨酯聚合物及其它辅料通过研磨机研磨乳化而制得，在浆料溶液中加入聚氨酯聚合物是为了将磁粉更加均匀地预分散在聚氨酯聚合物中，以利于磁粉在后道聚氨酯聚合物中的进一步分散，防止磁粉团聚。其它辅料添加剂包括抗氧化剂、耐黄变剂、润滑剂、紫外线吸收剂。4.所述聚醚二醇为聚四氢呋喃二醇、聚氧化烯烃二醇或共聚醚二醇，聚醚二醇具有1000-5000的分子量，优选聚四氢呋喃二醇，分子量优选1800±30。5.所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、甲苯二异氰酸酯TDI、萘二异氰酸酯NDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯PAPI或4，4，一二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI，优选MDI。6.所述预聚体中，异氰酸酯端基基团质量百分比占预聚体的1.6-3.0％，优选2.5-2.7％。7.所述二元胺为乙二胺UE、丙二胺UA、1-甲基-1,5-戊二胺SPA、己二胺或对苯二胺；所述链终止剂包括二乙胺ST、正丁醇UB。8.在聚氨酯聚合物中，(二元醇端羟基摩尔数+二元胺端氨基摩尔数+1/2链终止剂摩尔数)/异氰酸酯基团摩尔数＝1.01-1.05；扩链时，二元胺端基摩尔数/链终止剂端基摩尔数＝12.5-21.0，优选13-15％。9.所述磁性聚氨酯纺丝原液具有40000-500000的数均分子量，优选90000-250000。10.所述磁性聚氨酯纺丝原液质量浓度为30-45本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征是该方法通过研磨乳化制备磁粉分散均匀的磁性浆料溶液，将该浆料溶液掺入聚氨酯聚合物制得磁性聚氨酯纺丝原液，再将该纺丝原液采用干法纺丝制备成最终磁性聚氨酯弹性纤维；其中：聚氨酯聚合物是由聚醚二醇、二异氰酸酯缩合加聚形成预聚体，再将该预聚体、二元胺、链终止剂共同扩链形成。

【技术特征摘要】
1.一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征是该方法通过研磨乳化制备磁粉分散均匀的磁性浆料溶液，将该浆料溶液掺入聚氨酯聚合物制得磁性聚氨酯纺丝原液，再将该纺丝原液采用干法纺丝制备成最终磁性聚氨酯弹性纤维；其中：聚氨酯聚合物是由聚醚二醇、二异氰酸酯缩合加聚形成预聚体，再将该预聚体、二元胺、链终止剂共同扩链形成。2.根据权利要求1所述的一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征是所述磁粉为氧化铁磁粉γ-Fe2O3，经过掺杂、吸附、渗透、包覆的方法改性的氧化铁磁粉、二氧化铬磁粉CrO2、金属磁粉及钡铁氧体磁粉，磁粉粒径控制在＜1um，所述磁粉占磁性聚氨酯弹性纤维的重量比例为2％-10％，部分纤维需要进行充磁以赋予纤维磁性。3.根据权利要求1所述的一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征是所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺DMF、N，N-二甲基乙酰胺DMAC或N,N-二乙基甲酰胺DEF的酰胺类同系物。4.根据权利要求1所述的一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征是所述磁性浆料溶液是磁粉与聚氨酯聚合物及辅料通过研磨机研磨乳化而制得，所述辅料包括抗氧化剂、耐黄变剂、润滑剂、紫外线吸收剂。5.根据权利要求1所述的一种磁性聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征是所述聚醚二醇为聚四氢呋喃二醇、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建军，李震霄，吴新桐，刘珊珊，
申请(专利权)人：华峰重庆氨纶有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50