專利名稱：一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性纖維的制備方法
技術領域：
本發明涉及改善聚醚酯彈性纖維的制備領域，具體涉及一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性 纖維的制備方法 背景技術熱塑性聚醚酯彈性體(TPEE)是繼苯乙烯一丁二烯一苯乙烯(S-B-S)熱塑性彈性體之后 出現的一類新的結晶性熱塑性彈性體，它是嵌段聚合物，其大分子鏈由硬段和軟段組成。 它的硬鏈段為結晶性芳香族聚酯，軟鏈段是無定型脂肪族聚醚或聚酯。這種線型多嵌段共 聚物呈微相分離結構，由硬鏈段聚酯組成的結晶相微區，起著物理交聯作用，將軟鏈段聚 醚或聚酯分子束縛起來并分散在軟段構成的無定形相中。由于交聯是依靠結晶相的物理作 用，故是熱塑性的。 -利用聚醚酯熔融紡絲制備的彈性纖維，具有紡絲工藝簡單，生產成本低等優點。但是， 該纖維的彈性回復率尚不及氨綸，從而限制了其應用。改善TPEE彈體纖維的彈性回復率的方法一般有以下幾種a、改變紡絲及后加工的 工藝條件，如噴絲頭拉伸比、后拉伸倍數及溫度、熱定型時間及溫度等；b、使纖維中有 更多的硬段結晶區，以牽制軟段大分子間的滑移，采用PBT與TPEE共混紡絲；c、添加 成核劑。這些方法都是企圖利用加強硬段物理交聯提高彈性回復率，但是，并未能很好地 解決其應用上的問題。國內有研究人員通過在4GT-PTMO，聚合時，加入多官能度羥基功能化月桂烯(PM)或 羥基功能化聚丁二烯(PBD)參與共聚，得到彈性提高、輕微交聯的聚醚酯共聚物。專利 (公開號CN 1480570A)公開了一種改善了回彈性的聚醚酯彈性纖維，由二元羧酸、二 元醇、兩種或兩種以上數均分子量為1000 4000的聚亞垸基醚二醇共聚，并添加了 0. 05 2%的復合抗氧劑制備而成，該聚醚酯彈性體具有優良的物理及機械性能，如韌性、抗疲 勞性、耐磨性等。本發明從化學交聯的角度來改善TPEE彈體纖維的彈性回復率，丙三醇價廉易得、效 果顯著。 發明內容本發明所要解決的技術問題之一是提供一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性纖維的制備方 法，該方法工藝簡單，制備的纖維尺寸均勻、化學穩定、彈性回復性能優良，生產成本低， 適合工業化生產。 —
本發明的一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性纖維的制備方法，包括下列步驟(1) 酯交換反應以對苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四氫呋喃醚二醇(PTM0)、 1,4—丁二醇(BD)為原料， 加入摩爾分數為0.1 2.5%的丙三醇(GL)參與共聚，先在50-100。C下抽真空除水，然 后升溫至180-20(TC進行酯交換反應，待甲醇餾串量約為理論量的90%以上認為酯交換反 應完全；(2) 縮聚反應升高溫度至230-250。C左右，先在低真空條件下除去液體小分子，然后在確保真空度 小于80Pa下，縮聚反應3—4hr，最后在氮氣保護下出料，得到聚醚酯彈性體；(3)熔融紡絲將步驟(2)制備的聚醚酯彈性體熔融紡絲，紡絲速度600—1200m/min，得到改性聚 醚酯彈性纖維。 —步驟(1)所述的對苯二甲酸二甲酯(DMT)，.工業級；聚四氫呋喃醚二醇(PTMO)，工 業級，日本三菱公司產；1，4一丁二醇(BD)，化學純，上海試劑一廠生產；丙三醇(GL)， 化學純。步驟(1)所加入的丙三醇最佳添加量為0.4 1.2% (對DMT摩爾分數)。步驟(2)中所得的聚醚酯彈性體中軟段的聚醚二醇優選分子質量為2000g/mol的， 且占聚醚酯總重量的75%。步驟(2)中所得的聚醚酯彈性體(PEE)分子質量需達到紡制纖維的要求，即特性 粘度[il]大于1.2dL/g。特性粘度的測試在間甲酚溶劑中，于30土o.rc下用烏氏粘度計 (O0.7~0.8mm)測定。本發明的聚醚酯彈性纖維彈性回復性能的測試用AGS-500ND型通用材料試驗機測試 纖維100%定伸長的彈性回復率。結果表明通過丙三醇的微交聯改性，彈性纖維的彈性 回復性能明顯改善，GL的最佳添加量為0.4 1.2X (對DMT摩爾分數)，在該含量范圍內 聚醚酯彈性纖維的彈性回復率均在98%以上(100%定伸長)，85%以上(300%定伸長)。
圖1熱塑性聚醚酯彈性體(TPEE)結構形態圖A:結晶區；B:微晶連接區；C:沒有結晶的硬段結構；D:共聚物的軟段。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明 而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術 人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限 定的范圍。實施例1以對苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四氫呋喃醚二醇(PTM0)、 1，4一丁二醇(BD)為原料， 加入0.4%丙三醇(對DMT摩爾分數)參與共聚，先在IOO'C下抽真空除水，然后升溫至 200'C進行酯交換反應，待甲醇餾出量約為理論量的90%以上認為酯交換反應完全；升高 溫度至250'C左右，先在低真空條件下除去液體小分子，然后在確保真空度小于80Pa下， 縮聚反應3h，最后在氮氣保護下出料，得到聚醚酯彈性體；將上述聚醚酯彈性體熔融紡絲，紡絲速度為800m/min，得到聚醚酯彈性纖維。用通用 材料試驗機測得其彈性回復率為98% (100%定伸長)，85% (300%定伸長)。實施例2以對苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四氫呋喃醚二醇(PTMO)、 1，4一丁二醇(BD)為原料， 加入0.8%丙三醇(對DMT摩爾分數)參與共聚，先在IO(TC下抽真空除水，然后升溫至 200'C進行酯交換反應，待甲醇餾出量約為理論暈的90%以上認為酯交換反應完全；升高 溫度至250。C左右，先在低真空條件下除去液體小分子，然后在確保真空度小于80Pa下， 縮聚反應3h，最后在氮氣保護下出料，得到聚醚酯彈性體；將上述聚醚酯彈性體熔融紡絲，紡絲速度為1200m/min，得到聚醚酯彈性纖維。用通 用材料試驗機測得其彈性回復率為98% (100%定伸長)，86% (300%定伸長)。實施例3以對苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四氫呋喃醚二醇(PTMO)、 1,4—丁二醇(BD)為原料， 加入1.2%丙三醇(對DMT摩爾分數)參與共聚，先在IOO'C下抽真空除水，然后升溫至 20(TC進行酯交換反應，待甲醇餾出量約為理論量的90%以上認為酯交換反應完全；升高 溫度至250'C左右，先在低真空條件下除去液體小分子，然后在確保真空度小于80Pa下， 縮聚反應4h，最后在氮氣保護下出料，得到聚醚酯彈性體；將上述聚醚酯彈性體熔融紡絲，紡絲速度為1000m/min，得到聚醚酯彈性纖維。用通 用材料試驗機測得其彈性回復率為99% (100%定伸長)，88% (300%定伸長)。
權利要求
1.一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性纖維的制備方法，包括下列步驟(1)酯交換反應以對苯二甲酸二甲酯、聚四氫呋喃醚二醇、1，4-丁二醇為原料，加入摩爾分數為0.1～2.5％的丙三醇共聚，先在50℃-100℃抽真空除水，然后升溫至180℃-200℃進行酯交換反應；(2)縮聚反應升高溫度至230℃-250℃，先在低真空條件下除去液體小分子，然后在確保真空度小于80Pa下，縮聚反應3-4h，最后在氮氣保護下出料，得到聚醚酯彈性體；(3)熔融紡絲將步驟(2)制備的聚醚酯彈性體熔融紡絲，得到改性聚醚酯彈性纖維。
2. 根據權利要求1所述的一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性纖維的制備方法，其特征在于 丙三醇最佳添加量摩爾分數為0. 4 1. 2%。
3. 根據權利要求1所述的一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性纖維的制備方法，其特征在于 步驟(2)中所得的聚醚酯彈性體中軟段的聚醚二醇分子質量為2000g/mo1，占聚醚酯總重 量的75%。
4. 根據權利要求1所述的一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性纖維的制備方法，其特征在于 步驟(2)中所得的聚醚酯彈性體特性粘度[il]大于1.2dL/g。
5. 根據權利要求1所述的一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性纖維的制備方法，其特征在于 步驟(3)中所述的熔融紡絲，紡絲速度為600 1200m/min。
6. 根據權利要求1所述的一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性纖維的制備方法，其特征在于 所述的丙三醇聚醚酯纖維的彈性回復率在100%定伸長中大于98%，或在300%定伸長中 大于85%。
全文摘要
本發明涉及一種丙三醇微交聯聚醚酯彈性纖維的制備方法，包括(1)酯交換反應以對苯二甲酸二甲酯、聚四氫呋喃醚二醇、1，4-丁二醇為原料，加入摩爾分數為0.1～2.5％的丙三醇共聚，50℃-100℃抽真空除水，180℃-200℃酯交換反應；(2)縮聚反應230℃-250℃，除去液體小分子，80Pa下，縮聚反應3-4h，在氮氣保護下出料，(3)熔融紡絲熔融紡絲，得到改性聚醚酯彈性纖維。本發明工藝簡單，制備的纖維尺寸均勻、化學穩定、彈性回復性能優良，生產成本低，適合工業化生產。
文檔編號C08G63/00GK101100769SQ20071004381
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月13日 優先權日2007年7月13日
發明者宋曉芳, 光 李, 楊勝林, 江建明, 金俊弘 申請人:東華大學