一种酸性易染氨纶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种酸性易染氨纶及其制备方法，将聚四亚甲基醚二醇和4,4

【技术实现步骤摘要】
一种酸性易染氨纶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种氨纶的制备方法，主要利用尿素作为终止剂提高氨纶纤维的酸性易染性能，具体涉及一种酸性易染氨纶的制备方法。

技术介绍

[0002]氨纶是一种弹性纤维，是合成纤维中延伸度最长的一种，由于其具有优异的弹性及回复率，在纺织面料中只要添加少量即可获得良好的舒适感。
[0003]但因其自身结构特性，仅分散染料和酸性染料对氨纶纤维仅有一定的亲和力，氨纶自身软段结构中不存在与染料进行化学结合的“活性点”，仅为氨纶提供弹性；硬段部分主要是MDI与羟基产生的氨基甲酸酯键以及与胺类形成的脲基，在氨纶纤维微相分离结构中处于结晶区，染料小分子难以进入内部实现上染。
[0004]专利文件CN107446099A公开了一种耐高压聚氨酯材料及制备方法，该专利中，在步骤1的预聚物反应中，同异氰酸酯等物料一同加入到反应釜中进行反应，但该方法预聚反应、扩链反应、终止反应等过程混合在一起进行，造成制备的氨纶均匀性差。
[0005]专利文件CN103556459A公开了一种锦纶、氨纶及其混纺织物用复合抗热黄变整理剂，将尿素作为稳定剂加入到制备好的氨纶织物中。该专利文件公开的方案中，尿素以物理添加的形式添加到氨纶中，尿素并没有参与反应，在弹性面料后加工过程中经过水洗逐渐溶解在水中，一方面导致酸性染料上染活性点数量减少，另一部分未溶解的尿素跟酸性染料结合后经过高温皂洗也会溶解在皂洗液中形成浮色，并未从本质上提高酸性染料的上染率。因此尿素的优点并没有充分发挥。
[0006]为了解决现有技术染色氨纶中存在的问题，有必要提出一种新的酸性易染氨纶的制备方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，通过聚合配方调整，为氨纶纤维分子结构端基中引入更多氨基(/
‑
NH2/
‑
NH
‑
)为酸性染料上染提供着色点/活性点，实现酸性易染，具体为一种酸性易染氨纶的制备方法，步骤如下：
[0008]步骤1：将聚四亚甲基醚二醇和4,4
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯按照摩尔比为1:1.3～2.0的比例混合在一起进行预聚反应，得到预聚物，预聚反应后降温至30℃
‑
50℃后，加入N,N
‑
二甲基乙酰胺溶剂进行搅拌，将预聚物充分溶解；
[0009]步骤2：将溶有尿素的扩链终止剂混合胺溶液加入到步骤1得到的预聚物溶液中进行扩链反应和终止反应；
[0010]本步骤中，尿素作为终止剂的反应方程式为：
[0011]2(NH2‑
CO
‑
NH2)+O＝C＝N
‑
R
‑
N＝C＝O
→
[0012]NH2‑
CO
‑
NH
‑
CO
‑
NH
‑
R
‑
NH
‑
CO
‑
NH
‑
CO
‑
NH2[0013]本步骤在原有聚合过程中额外使用尿素作为反应性扩链终止物质，保证氨纶分子
端基中能够暴露更多氨基，为酸性染料上染提供活性点，进一步提高氨纶纤维的染色性能，并且使用尿素作为扩链过程中终止剂的反应物质，不影响氨纶分子链自身结构；
[0014]步骤3：在步骤2得到的产物中，加入辅料添加剂，搅拌均匀后添加到扩链后原液中40℃
‑
50℃恒温搅拌1h
‑
2h充分混合后进行熟化10h
‑
40h；
[0015]步骤4：将步骤3得到的氨纶纺丝原液熟化后进行纺丝，得到氨纶，并测试其物理性能和染色性能。
[0016]所述步骤1中预聚反应温度为70℃～90℃，反应时间为60min～120min。
[0017]所述步骤2中的扩链终止剂是乙二胺、丙二胺、二乙胺和尿素混合后添加到N,N
‑
二甲基乙酰胺中配置的混合胺溶液。
[0018]所述混合胺溶液中，乙二胺、丙二胺、二乙胺、尿素、N,N
‑
二甲基乙酰胺的质量份数比为0～0.06：0～0.07：0.001～0.013：0.003～0.012：1。
[0019]所述步骤2中扩链反应的温度为30℃～50℃
[0020]所述预聚物与尿素的质量分数比为500～2000：1。
[0021]所述步骤3中的辅料添加剂是二氧化钛、氧化锌、防黄剂、抗氧化剂混合后添加到N,N
‑
二甲基乙酰胺中得到的辅料添加剂。
[0022]本专利技术中，辅料添加剂是功能性助剂，辅料添加剂的添加量没有特殊要求，只要不对氨纶的纺丝溶液的综合性能及纺丝性能造成劣化即可。
[0023]本专利技术优选地，所述二氧化钛、氧化锌、防黄剂、抗氧化剂与N,N
‑
二甲基乙酰胺的质量比为0.04：0.2：0.03：0.3：1。
[0024]所述辅料添加剂与步骤2得到的产物的质量比为0.03～0.05：1。
[0025]本专利技术还提供了一种酸性易染氨纶，所述酸性易染氨纶中包含以尿素为终止剂聚氨酯纤维，所述聚氨酯纤维的端基为
‑
NH
‑
CO
‑
NH2,化学式为R表示具有异氰酸酯基团的一反预聚物结构。
[0026]本专利技术的有益效果在于：
[0027]1.本专利技术在原有聚合过程中额外使用尿素作为反应性扩链终止物质，保证氨纶分子端基中能够暴露更多氨基，为酸性染料上染提供活性点，进一步提高氨纶纤维的染色性能。
[0028]2.使用尿素作为扩链过程中终止剂的反应物质，不影响氨纶分子链自身结构。
[0029]3.该易染氨纶因端基胺数量相对较多，分子链端的脲基易形成氢键交联，可以提升氨纶丝的耐热性。
[0030]4.该产品不需要在DOPE原液中添加额外的助染剂。
[0031]5.因氨纶分子链端基胺的逐步引入，
‑
NH3与酸性染料结合更加紧密，上色后氨纶纤维染色深度和各项耐洗牢度有所提升。
附图说明
[0032]图1是本申请步骤2尿素作为终止剂的反应过程示意图。
具体实施方式
[0033]实施例一
[0034]一种酸性易染氨纶的制备方法，具体步骤如下：
[0035]步骤1：将100kg聚四亚甲基醚二醇(分子量为1800)和18kg4,4
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯按照摩尔比为1：1.3的比例混合在一起进行预聚反应，得到预聚物，预聚反应后降温至30℃后，加入180kgN,N
‑
二甲基乙酰胺溶剂进行搅拌，将预聚物充分溶解；
[0036]步骤2：将0.8kg乙二胺、0.34kg丙二胺、0.11kg二乙胺和0.06kg尿素混合后添加到17kg N,N
‑
二甲基乙酰胺中配置的混合胺溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸性易染氨纶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：将聚四亚甲基醚二醇和4,4
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二苯基甲烷二异氰酸酯按照摩尔比为1:1.3～2.0的比例混合在一起进行预聚反应，得到预聚物，预聚反应后降温至30℃
‑
50℃后，加入N,N
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二甲基乙酰胺溶剂进行搅拌，将预聚物充分溶解；步骤2：将溶有尿素的扩链终止剂混合胺溶液加入到步骤1得到的预聚物溶液中进行扩链反应和终止反应；步骤3：在步骤2得到的产物中，加入辅料添加剂，搅拌均匀后添加到扩链后原液中40
‑
50℃恒温搅拌1
‑
2h充分混合后进行熟化10
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40h；步骤4：将步骤3得到的氨纶纺丝原液熟化后进行纺丝，得到氨纶。2.如权利要求1所述的酸性易染氨纶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中预聚反应温度为70℃～90℃，反应时间为60min～120min。3.如权利要求1所述的酸性易染氨纶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的扩链终止剂是乙二胺、丙二胺、二乙胺和尿素混合后添加到N,N
‑
二甲基乙酰胺中配置的混合胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐翊桄，王超，王京玉，罗正龙，康锦涛，任宗奇，
申请(专利权)人：宁夏宁东泰和新材有限公司，
类型：发明
国别省市：