[发明专利]一种聚砜-聚氨酯脲复合弹性纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚砜‑聚氨酯脲复合弹性纤维及其制备方法，将含有特殊化学结构的相容剂与聚砜在极性非质子溶剂中搅拌混合均匀，得到聚砜溶液，将聚砜溶液加入到聚氨酯脲原液中，进一步搅拌熟化混合均匀，经干法纺丝得到聚砜/聚氨酯脲复合弹性纤维。由于特殊化学结构的相容剂存在，能有效降低聚砜和聚氨酯脲之间的表面张力，在干法纺丝成纤后使得分散相聚砜在聚氨酯体系中降低了分散尺寸，提高了分布的稳定性，两种聚合物能够稳定相容，从而使聚砜‑聚氨酯脲复合弹性纤维的机械力学强度及耐高温性能得到显著提升。

技术领域

本发明属于一种高分子材料制备技术领域，具体涉及到一种具有优异耐高温 性的聚氨酯脲弹性纤维制备方法。本发明制备的聚砜/聚氨酯脲复合弹性纤维的 耐高温性要明显优于已公开的利用其他技术手段制备的聚氨酯脲弹性纤维。

背景技术

聚氨酯弹性纤维(又称氨纶)是由软段和硬段结构交替排列的嵌段共聚物通 过干法纺丝或者熔融纺丝制备而来，其中软段原料主要为聚醚二元醇或者聚酯二 元醇，硬段原料主要为二异氰酸酯、胺类或醇类扩链剂。这种含特殊化学结构的 大分子聚集后会形成微相分离结构，赋予氨纶高断裂强度、高断裂伸长率和高回 弹性的特点，聚氨酯弹性纤维与其他非弹性纤维进行混织得到的服装面料具备优 良的舒适性和高档的质感。

一般情况下，聚氨酯弹性纤维与其他纤维混纺后的面料在后道要经过一次 190℃定型处理，130℃下染色处理，有的甚至要进行两次该条件下的处理。而在 这一处理过程中，由于普通聚氨酯弹性纤维的耐高温性能不足，可能会导致氨纶 丝发生水解甚至断裂，从而使得布面出现一些瑕疵点，影响了服装面料的质量和 美观度。

近年来，随着国家经济发展，人民生活水平不断提高，在服装领域越来越追 求轻薄舒适的穿着体验，而这类服装面料需要开发一系列细旦高模量的差异化氨 纶新品种，这类细旦高模量氨纶产品与普通氨纶相比，对耐高温性和力学强度有 着更为严苛的要求。

针对聚氨酯弹性纤维目前存在的不足和市场对耐高温氨纶产品的需求，国内 一些企业和高等院校相继开展了提升聚氨酯弹性纤维耐高温性的研究。发明专利 申请CN105088392A公开了一种耐高温耐疲劳辐照交联聚氨酯纤维的制备方法， 该方法在干法纺丝工艺下得到聚氨酯弹性纤维，再对其进一步进行一定时间的辐 照交联，该制备方法过程繁琐，不具备实际工业生产可操作性，且发明申请公布 的为90℃，100h处理条件下的氨纶机械强度保持率，这种远低于实际应用条件 下的数据对氨纶后道实际应用条件参考意义不大。发明专利申请CN104987699A 公开报道了一种耐高温聚氨酯切片制备方法，该切片采用了大量脂肪族聚碳酸酯 多元醇来提高耐高温性，虽然能够提高干热空气条件下的耐高温性能，但是聚碳 酸酯基团在高温染色条件下，非常容易发生水解，会导致因聚合物分子量下降造 成强度保持率明显下降。发明授权专利CN102127626B一种含有纳米粒子抗氯耐 高温聚氨酯弹性纤维及其制备方法。该发明采用己二胺或者2-甲基戊二胺作为改 性剂，对纳米粒子进行改性处理，然后加入到含有特殊链终止剂的聚氨酯纺丝原 液中，在高温甬道中使链终止剂脱落，聚氨酯大分子与二胺发生二次聚合，形成 分子量更高的物质，从而提高氨纶的耐高温性，但公布的第一次染色耐高温性和 第二次染色耐高温性的数据范围分别65.3％～70.2％和55.8％～62.0％，耐高温性要 低于本发明制备的聚砜/聚氨酯脲复合弹性纤维。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是提供一种聚砜-聚氨酯脲复合弹性 纤维及其制备方法，用该方法制备得到的聚砜/聚氨酯脲复合弹性纤维与已公开 报道的聚氨酯弹性纤维相比，力学机械强度和耐高温性明显提升，特别是能够满 足轻薄服装面料的后道处理要求。

技术方案：本发明的聚砜-聚氨酯脲复合弹性纤维中由于特殊化学结构的相 容剂存在，能有效降低聚砜和聚氨酯脲之间的表面张力，在干法纺丝成纤后使得 分散相聚砜在聚氨酯体系中降低了分散尺寸，提高了分布的稳定性，两种聚合物 能够稳定相容，显著提高耐高温性和力学机械强度。