一种改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维制造技术

一种改善了回弹性的聚醚酯弹性体，由二元羧酸、二元醇、两种或两种以上数均分子量为１０００～４０００的聚亚烷基醚二醇共聚，并添加了０．０５－２％的复合抗氧剂制备而成，该聚醚酯弹性体具有优良的物理及机械性能，如韧性、抗疲劳性、高强度、耐磨性、耐油性及耐氯性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚醚酯弹性纤维，尤其是涉及一种改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维
技术介绍
线形热塑性聚醚酯弹性体由二元羧酸、二元醇和聚亚烷基醚二醇共聚而得，其硬度范围30-75D，很好地填补了塑料与橡胶之间的空档。作为一种工程级弹性体，具有优良的物理及机械性能，如韧性、抗疲劳性、高强度、耐磨性、耐油性及耐氯性，因此近年来用量不断增加。长久以来，人们一直尝试将聚醚酯用于生产弹性纤维，由于永久变形太大，未获成功。原因有两点一是聚酯硬段的平均聚合度较小，结晶不够完善，在拉伸时易造成晶格破裂，产生永久变形；二是聚醚与二元羧酸形成的软段，即使在静态时不结晶，拉伸时也会发生应力诱导结晶，因此外力撤消后形变不能完全回复，导致永久变形。如果要增加硬段的平均聚合度，一是提高硬度，二是采用高分子量的聚醚。提高硬度后，弹性纤维的综合性能不佳，如用高分子量的聚醚，又使软段更易结晶，永久变形增大。因此有研究采用四氢呋喃与3-甲基四氢呋喃的共聚醚，很好地解决了这一矛盾，但该共聚醚一直未商品化。另外，在以往生产中，添加单一的受阻酚抗氧剂即可满足大部分用途。但由于聚醚软段的耐热性较差，短时间高温也能导致产品性能的大幅下降，因此必须采取相应的措施以提高高温热稳定性。本专利技术的专利技术人鉴于上述问题，经研究发现，若在中选用分子量为1500-4000的聚四氢呋喃醚二元醇，再配合使用一定量的聚乙二醇，和/或环氧乙烷封端的环氧乙烷-环氧丙烷共聚醚做软段，添加合适的复合抗氧剂，可得到回弹性较好的聚醚酯弹性纤维。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过聚醚酯合成得到一种具有优良的物理及机械性能，如韧性、抗疲劳性、高强度、耐磨性、耐油性及耐氯性的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维。根据本专利技术的第一方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，由聚醚酯弹性体经拉伸纺丝形成，其特征在于该形成聚醚酯弹性纤维的聚醚酯弹性体由二元羧酸、二元醇、两种或两种以上的聚亚烷基醚二元醇共聚而得。根据本专利技术的第二方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述热塑性聚醚酯弹性体含有占聚醚酯总重量15-60％的重复短链酯单元组成的聚酯硬段，优选为20-50％；所述短链酯单元可以下列通式(I)表示 式中D为分子量小于250的二元醇除去二羟基后剩余的二价基；R为分子量小于300的二元羧酸除去二羧基后剩余的二价基。根据本专利技术的第三方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述热塑性聚醚酯弹性体含有占聚醚酯总重量40-85％的重复长链酯单元组成的聚醚酯软段，优选为50-80％；所述长链酯单元可以通式(II)表示 式中R为自分子量小于300的二元羧酸除去二羧基后剩余的二价基。G为自聚亚烷基醚二醇除去二羟基后剩余的二价基。根据本专利技术的第四方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述二元羧酸为芳香族二元羧酸。根据本专利技术的第五方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述芳香族二元羧酸为对苯二甲酸及其衍生物。根据本专利技术的第六方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述对苯二甲酸及其衍生物占总羧酸含量的95％以上。根据本专利技术的第七方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述二元醇碳原子数在2-8之间。根据本专利技术的第八方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述二元醇中，1，4丁二醇占总二元醇的95摩尔％以上。根据本专利技术的第九方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述两种或两种以上聚亚烷基醚二元醇中，聚四氢呋喃醚二醇所占重量比为50-95％，优选为60-90％。根据本专利技术的第十方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述聚四氢呋喃醚二醇分子量在400-6000之间，优选为1000-5000，最优为1500-4000。根据本专利技术的第十一方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述两种或两种以上聚亚烷基醚二元醇中，聚乙二醇所占重量比为40-10％。根据本专利技术的第十二方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于1所述聚乙二醇分子量为1000-4000。根据本专利技术的第十三方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述两种或两种以上聚亚烷基醚二元醇中，以环氧乙烷封端的环氧乙烷-环氧丙烷共聚醚所占重量比为40-10％。根据本专利技术的第十四方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述环氧乙烷封端的环氧乙烷-环氧丙烷共聚醚分子量为1000-4000。根据本专利技术的第十五方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于权利1所述弹性体中含有0.05-2％的复合抗氧剂。根据本专利技术的第十六方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述复合抗氧剂含有25-75％的受阻酚类抗氧剂。根据本专利技术的第十七方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述复合抗氧剂含有25-75％的亚磷酸酯类抗氧剂。根据本专利技术的第十八方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述受阻酚抗氧剂为四季戊四醇酯。根据本专利技术的第十九方面，本专利技术的改善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，其特征在于所述亚磷酸酯类抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。具体实施例方式本专利技术所述热塑性聚醚酯弹性体含有重复短链酯单元组成的聚酯硬段及重复长链酯单元组成的聚醚酯软段，两者通过酯键连接。所述短链酯单元可以下列通式(I)表示 而所述长链酯单元可以通式(II)表示 其中D为自分子量小于250的二元醇除去二羟基后剩余的二价基；R为自分子量小于300的二羧酸除去二羧基后剩余的二价基；G为自聚亚烷基醚二醇除去二羟基后剩余的二价基。在该聚醚酯中，由上述通式(I)所组成的聚酯硬段占聚醚酯总重量的15～60wt％，优选为20-50％，其余由通式(II)的长链聚醚酯软段组成。短链聚酯硬段所占的比例若在15％以下，聚醚酯弹性体的熔点和强度会变得非常低，无使用价值。在本专利技术中，若硬段重量含量超过50％，则弹性纤维的断裂伸长偏小，永久变形偏大。上述通式(I)的短链酯单元系指分子量低于250的二元醇与分子量低于300的二羧酸的反应生成物。低分子量二元醇中，1，4-丁二醇必须占到95mol％以上，余下的5mol％包含可反应形成短链酯单元的脂肪族、脂环族及芳香族二羟基化合物，其中又以C2-C8二元醇为佳。例如乙二醇、1，3-丙二醇、1，3-异丁二醇、1，5-戊二醇、2，2-二甲基丙二醇、1，6-己二醇、1，4-二羟基环己烷、1，4-环己基二甲醇，对苯二酚等。最优选为C2-C8的二元醇。与上述低分子量二元醇和聚亚烷基醚二醇反应以形成本专利技术的聚醚酯弹性体的二元羧酸，可为芳香族、脂肪族或脂环族二羧酸，在此二羧酸亦包括可形成酯链的二羧酸衍生物。可用的芳香族化合物包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、苯二甲酸、2，6-萘二甲酸、2，7-萘二甲酸及其酯类。可用的非芳香族化合物可以为草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、1，3-环己烷二羧酸、1，4-环己烷二羧酸等。在本专利技术中对苯二甲酸或其酯类必须占二羧酸总摩尔数的95％以上。上述通式(II)的长链酯单元系指聚亚烷基醚二醇与分子量低于300的二羧酸的反应生成物。所述聚亚烷基醚二本文档来自技高网...

【技术保护点】
善了回弹性的聚醚酯弹性纤维，由聚醚酯弹性体经拉伸纺丝形成，其特征在于：该形成聚醚酯弹性纤维的聚醚酯弹性体由二元羧酸、二元醇、两种或两种以上的聚亚烷基醚二元醇共聚而得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽阳，刘森林，沈贵宏，卢林放，时寅，
申请(专利权)人：中纺投资发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]