【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改性聚氨酯纤维材料，具体涉及由过渡金属氧化物纳米材料改性的聚氨酯纤维材料及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯是一种既具有塑料的高硬度又具有橡胶高弹性的高分子合成材料。聚氨酯纤维材料(商品名为氨纶，简称PU)具有独特的软硬段链接结构和氢键作用，是弹性纤维中开发技术最为成熟的品种，常温下聚氨酯纤维具有比重轻、弹性回复率好、断裂强度高等优点。随着氨纶使用和应用范围的逐渐变广，对氨纶丝的力学性能要求越来越高，特别是对于宇航服、滑翔伞、绳索、滤布等特殊用途的使用，普通氨纶丝很难达到要求。近年来，研究者采用有机硅、丙烯酸树脂、环氧树脂、天然产物以及与塑料共混和短纤维填充等方法对其进行改性，还有使用稀土元素、蒙脱土、凹凸棒土、碳酸钙、氧化硅等纳米材料来改性聚氨酯纤维。其方法有接枝共聚、嵌段共聚等化学方法，也有共混、充填等物理方法。如国内文献报道了纳米氧化锌和二氧化钛等纳米材料作为增强剂和紫外线吸收剂对聚氨酯纤维改性研究取得的重要进展，但这些改性方法存在成本太高或效果不佳的缺点。成纤聚合物需要着色或染色工艺赋予纤维多彩性。成纤聚合物的着色又称纺前着色，是在化学纤维...
【技术保护点】
一种改性聚氨酯纤维材料的改性与着色方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：a.配置改性着色溶液：将核壳结构过渡金属氧化物纳米材料加入到N，N?二甲基乙酰胺的溶剂中，并加入相增容剂，配制改性着色溶液；其中，该核壳结构过渡金属氧化物纳米材料的内核为过渡金属氧化物粒子，粒径为20?80nm；外壳为表面修饰剂或称表面改性剂，厚度为3?10nm；b.制备聚合溶液：将步骤a制备的改性着色溶液加入到正丁醇、聚四氢呋喃醚二醇和N，N?二甲基乙酰胺的混合溶液中，并高速搅拌分散形成稳定均匀的溶液；随后加入4，4?二苯基甲烷二异氰酸酯，控制在35～55℃温度下聚合反应90～120min，得到聚合溶...
【技术特征摘要】
1.一种改性聚氨酯纤维材料的改性与着色方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: a.配置改性着色溶液:将核壳结构过渡金属氧化物纳米材料加入到N，N-二甲基乙酰胺的溶剂中，并加入相增容剂，配制改性着色溶液；其中，该核壳结构过渡金属氧化物纳米材料的内核为过渡金属氧化物粒子，粒径为20-80nm;外壳为表面修饰剂或称表面改性剂，厚度为3-10nm ； b.制备聚合溶液:将步骤a制备的改性着色溶液加入到正丁醇、聚四氢呋喃醚二醇和N，N- 二甲基乙酰胺的混合溶液中，并高速搅拌分散形成稳定均匀的溶液；随后加入4，4- 二苯基甲烷二异氰酸酯，控制在35 55°C温度下聚合反应90 120min，得到聚合溶液； c.进行嵌段聚合扩链反应:在60-120min内将含有胺类扩链剂和胺类反应控制剂的N，N- 二甲基乙酰胺溶液加入到上述聚合溶液中，得到聚氨酯溶液； d.纺丝溶液色度匹配:向步骤c制备的聚氨酯溶液中加入抗氧化剂、润滑疏解剂；参照色板，通过调节核壳结构过渡金属氧化物纳米材料在溶液中的含量来提高或降低色浓度，最终得到浓度为28% 35%的聚氨酯纺丝原液； e.纺丝:将步骤d制备的聚氨酯纺丝原液经熟化、过滤、脱气后，干法纺丝得到各种颜色的聚氨酯纤维材料。2.根据权利要求1所述的改性与着色方法，其特征在于，所述步骤a中的过渡金属氧化物为氧化铁、氧化钴、氧化钛和/或氧化铜，所述核壳结构过渡金属氧化物纳米材料在所述改性着色溶液中的浓度为15-20Wt%。3.根据权利要求1所述的改性与着色方法，其特征在于，所述步骤a中的相增容剂为甲醇、乙醇或正丙醇，其在N，N- 二甲基乙酰胺溶剂中的浓度小于6wt%。4.根据权利要求1所述的改性与着色方法，其特征在于，所述步骤b包括如下操作:将步骤a制备的改性着 色溶液加入到正丁醇、聚四氢呋喃醚二醇和N，N-二甲基乙酰胺的混合溶液中，四者的重量比为10 290重量份:I 6重量份:700 1000重量份:400 700重量份；在1200 2500转/min下搅拌60_120min，搅拌时温度控制在45 55°C，待冷却到30°C以下后，加入200 300重量份的4，4 二苯基甲烷二异氰酸酯，控制在40 55°C温度下聚合反应60 120min ;再加入600 1000重量份的N，N-二甲基乙酰胺溶剂，将其冷却到6 15°C，得到聚合溶液。5.根据权利要求1所述的改性与着色方法，其特征在于，所述步骤c中的胺类扩链剂为乙二胺和1，2_丙二胺组成的混胺，两者质量比为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宗弢，王润伟，王旭，王明华，徐静涛，程宏斌，初蓓，许迪欧，解仁国，郑永华，
申请(专利权)人：江苏华天通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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