一种可降解的熔纺氨纶切片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解的熔纺氨纶切片，以重量份为单位，包括以下原料：聚己内酯二元醇60

【技术实现步骤摘要】
一种可降解的熔纺氨纶切片及其制备方法


[0001]本专利技术属于熔纺氨纶切片
，具体是涉及到一种可降解的熔纺氨纶切片及其制备方法。

技术介绍

[0002]氨纶是聚氨基甲酸酯纤维的简称，是一种弹性纤维；氨纶弹性优异，强度比乳胶丝高2～3倍，线密度也更细。而熔纺氨纶切片是制造熔纺氨纶丝的上游原料。目前国内外氨纶根据其不同制造方法主要有两种：即干法氨纶和熔纺氨纶。熔纺氨纶由于具有工艺流程简单、设备投资少、生产过程不使用溶剂、环境污染少等优点而成为对环境最为友好的氨纶生产技术。
[0003]熔纺氨纶工艺生产氨纶丝，最初由日本的日清纺公司率先实现工业化，随后，日本的钟纺公司、可乐丽公司相继开发出了各自的熔纺氨纶生产工艺。近年来我国熔纺氨纶也实现了工业化，产量逐年增加。熔纺氨纶是制造氨纶高档服装、贴身内衣和游泳衣的重要原料，受到国内外纺织市场普遍青睐。
[0004]熔纺氨纶在化学结构上属于热塑性聚氨酯，是一种不可降解材料。随着我国氨纶丝消费量的增多，废弃的氨纶丝由于不可降解给环境带来了极大的污染，所以生产一种可降解的熔纺氨纶丝迫在眉睫。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种可降解的熔纺氨纶切片及其制备方法，通过改进熔纺氨纶切片原料组成，使生产出的氨纶丝具有可降解性能。
[0006]本专利技术通过以下技术方案得以实现：
[0007]一种可降解的熔纺氨纶切片，以重量份为单位，包括以下原料：
[0008]聚己内酯二元醇60
‑/>75份、二异氰酸酯18
‑
25份、小分子扩链剂4.0
‑
5.5份、抗氧剂0.1
‑
1份、润滑剂0.1
‑
2份、催化剂0.01
‑
0.1份、光稳剂0.1
‑
1份，降解助剂0.5
‑
2份。
[0009]进一步的，所述聚己内酯(PCL)二元醇是由单体ε
‑
己内酯和起始剂二醇在催化剂钛酸四丁酯、辛酸亚锡等存在下经开环聚合而成的线性脂肪族聚酯二元醇。聚己内酯(PCL)二元醇是半结晶性聚合物，官能度与起始剂精确匹配，数均分子量分布比较窄，具有较好的热稳定性。制得的聚氨酯具有较高的拉伸强度、良好的弹性、柔韧性和可降解性能。
[0010]进一步的，所述聚己内酯二元醇由单一分子量聚己内酯二元醇或两种不同数均分子量的聚己内酯二元醇混合而成，数均分子量Mn＝500g/mol
‑
3000g/mol，优选Mn＝1000g/mol
‑
2000g/mol的聚己内酯二元醇。
[0011]进一步的，所述二异氰酸酯为4,4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的任一种。
[0012]进一步的，所述小分子扩链剂为1,4
‑
丁二醇、1,6
‑
己二醇、1,5
‑
戊二醇、HQEE(对苯二酚二羟乙基醚)中的任一种或任几种。
[0013]进一步的，所述抗氧剂为受阻酚类、受阻胺类、硫代酯类、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或任几种,具体可选：四(β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、2,6
‑
二叔丁基对甲酚、二(十二烷基)
‑
3,3
’‑
硫代双丙酸酯、聚(二丙二醇)苯基亚磷酸酯、三(2,4
‑
二叔丁基)亚磷酸苯酯、双(2,4
‑
二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三异癸基脂中的一种或任几种。在本专利技术中抗氧剂优先选择抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂B215、抗氧剂1076、抗氧剂1098中的任意一种或任意几种。
[0014]进一步的，所述润滑剂为硬脂酸盐类、硬脂酸酰胺类、硬脂酸酯类、蒙胆蜡类、环形对苯二甲酸丁二醇酯类润滑剂中的任一种或任几种，具体为：硬脂酸锌、硬脂酸钙、季戊四醇四硬酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺、蒙胆蜡E蜡、油酸酰胺中的任一种或任几种。
[0015]进一步的，所述催化剂为有机锡类、有机铋类、钛酸酯类以及其他的金属盐类，具体为辛酸亚锡、异辛酸铋、异硬脂酸钛酸异丙酯中的一种或任几种；
[0016]进一步的，所述降解助剂为BioSphere Plastic 201。
[0017]进一步的，光稳剂为受阻胺类，二苯甲酮类，苯丙三唑类光稳剂中的一种或几种混合物，包括：双(2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶基)癸二酸酯、聚丁二酸(4
‑
羟乙基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基
‑1‑
哌啶乙醇)酯、[[3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基]甲基]丁基丙二酸二(1,2,2,6,6
‑
五甲基
‑4‑
哌啶基)酯、2
‑
羟基
‑4’‑
甲氧基二苯甲酮、2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮、2
‑
(2H
‑
苯并三唑
‑2‑
基)
‑
4,6
‑
二(1
‑
甲基
‑1‑
苯乙基)
‑
苯酚中的一种或几种的混合物。光稳定剂优选为光稳定剂770、光稳定剂783、光稳定剂944、光稳定剂622中的一种或任意几种的混合物。
[0018]在本专利技术中，聚己内酯二元醇中的羟基(
‑
OH)与二异氰酸酯中的异氰酸根(
‑
N＝C＝O)反应，生成聚氨基甲酸酯，小分子扩链剂与端异氰酸根继续反应，使聚合物分子链增长，分子量增加。熔纺氨纶的生产过程中加入交联剂，使聚氨酯分子间发生交联，增加了氨纶丝的热稳定性和拉伸强度。所得聚氨酯在常温条件下稳定性良好，熔纺得到的氨纶丝，硬度适中，柔韧性好，具有良好的回弹，伸长率高，拉伸强度大，是制造氨纶高档服装、贴身内衣和游泳衣的重要原料。由以上方法制备的氨纶切片和通过熔纺工艺得到的氨纶丝在土壤中掩埋，由于土壤中的酸碱环境和微生物，水份的存在，氨纶切片和氨纶丝中的酯键容易发生水解生成酸和小分子醇。生成的酸进一步加剧了聚氨酯的水解，使聚氨酯分子链发生断裂，分子量下降。随着在土壤中填埋时间的增加，聚氨酯分子链逐步崩裂，最终分解成CO2和H2O融入环境中。
[0019]同样的，本专利技术也提供了一种可降解的熔纺氨纶切片的制备方法，包括以下步骤：
[0020]采用双螺杆水下切粒生产工艺，将聚己内酯二元醇、抗氧剂、光稳剂、催化剂加入反应釜A中，在100<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解的熔纺氨纶切片，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：聚己内酯二元醇60
‑
75份、二异氰酸酯18
‑
25份、小分子扩链剂4.0
‑
5.5份、抗氧剂0.1
‑
1份、润滑剂0.1
‑
2份、催化剂0.01
‑
0.1份、光稳剂0.1
‑
1份，降解助剂0.5
‑
2份。2.根据权利要求1所述的一种可降解的熔纺氨纶切片，其特征在于，所述聚己内酯二元醇由单一分子量聚己内酯二元醇或两种不同数均分子量的聚己内酯二元醇混合而成，数均分子量Mn＝500g/mol
‑
3000g/mol。3.根据权利要求1所述的一种可降解的熔纺氨纶切片，其特征在于，所述二异氰酸酯为4,4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的任一种。4.根据权利要求1所述的一种可降解的熔纺氨纶切片，其特征在于，所述小分子扩链剂为1,4
‑
丁二醇、1,6
‑
己二醇、1,5
‑
戊二醇、HQEE(对苯二酚二羟乙基醚)中的任一种或任几种。5.根据权利要求1所述的一种可降解的熔纺氨纶切片，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂B215、抗氧剂10...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光军，
申请(专利权)人：李光军，
类型：发明
国别省市：