專利名稱：一種利用ppg干法紡氨綸紡絲原液制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨綸生產(chǎn)工藝，尤其是涉及一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方法
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)溶液干法紡氨綸生產(chǎn)工藝是以美國英威達、韓國曉星以及日本東洋紡為代表的，其 紡絲原液的聚合體以聚醚二醇PTMEG (聚四亞甲基醚二醇)與MDI (二苯基甲烷-4， 4—二異氰 酸酯)以摩爾比1:1.5 2比例反應(yīng)的預(yù)聚體，再以二胺類擴鏈劑與預(yù)聚體反應(yīng)達到一定的分 子量，并用DMF或DMAc調(diào)節(jié)濃度，制得所需粘度的聚合體。中國專利公開另一種耐高溫高彈 性氨綸纖維及其制備方法(公開號CN 101113534A)，該氨綸纖維包括聚醚二元醇、二異 氰酸酯、正丁醇、混合胺、抗氧化劑、潤滑解舒劑、紫外線吸收劑、防黃變劑以及二甲基乙 酰胺；其中聚醚二元醇和二異氰酸酯的摩爾比為l: 1.55 1.8，聚醚二元醇和正丁醇的重量 比為100: 0.05 0. 15，以上組分共同組成預(yù)聚中間體；預(yù)聚中間體與混合胺的重量比為100 :1.5 2.0， 二者與二甲基乙酰胺組成高分子聚合物；高分子聚合物與相對于預(yù)聚中間體重 量比為O. 5 1. 5%的抗氧化劑、0. 02 0. 1%的潤滑解舒劑、0. 02 0. 1%的紫外線吸收劑、 0. 5 2%的防黃變劑以及二甲基乙酰胺組成紡絲原液；混合胺為乙二胺與末端終止劑單胺，
二者按照摩爾比為i: o. ro.3的比例混合均勻，并加上溶劑二甲基乙酰胺調(diào)配成為濃度為l
3%的混合胺溶液；末端終止劑為二甲胺，或二乙胺，或二一正丁胺，或環(huán)己胺，或正戊胺 ，或乙醇胺或其混合物。該氨綸纖維的制備方法包括聚合和紡絲兩個工序，其中聚合工序為 :在第一反應(yīng)釜中由聚醚二元醇與二異氰酸酯按、正丁醇通過預(yù)聚合反應(yīng)得預(yù)聚中間體；加 入溶劑二甲基乙酰胺對預(yù)聚中間體進行溶解，降溫，將預(yù)聚中間體溶液移送至第二反應(yīng)釜； 預(yù)聚中間體溶液在第二反應(yīng)釜中冷卻降溫，攪拌，移送至擴鏈貯槽中；將擴鏈貯槽內(nèi)的預(yù)聚 中間體溶液與混合胺在高速攪拌混合器內(nèi)快速混合均勻，降溫，經(jīng)連續(xù)擴鏈反應(yīng)得高分子聚 合物，移送中間貯槽；將抗氧化劑、潤滑解舒劑、紫外線吸收劑、防黃變劑以及溶劑二甲基 乙酰胺預(yù)先添加至乳化分散槽中，得到乳化液，加入高分子聚合物，得到添加劑調(diào)配液；將 中間貯槽中的高分子聚合物與添加劑調(diào)配液混合，得耐高溫高彈性氨綸纖維紡絲原液；紡絲 原液經(jīng)過濾、熟化處理，完成后的紡絲原液即可用于紡絲生產(chǎn)。但該種方法大部分聚合體為聚醚二醇，目前由于供貨、原料等原因，PTMEG價格已達30000元/噸，并還有上漲趨勢，造 成氨綸絲生產(chǎn)成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方法，其主要 是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的氨綸制備方法中采用大量聚醚二醇，而聚醚二醇的原材料價格較高 ，造成氨綸絲生產(chǎn)成本較大等的技術(shù)問題。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的 本發(fā)明的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方法，其特征在于
a. 將PPG與聚四亞甲基醚二醇進行混合，PPG與聚四亞甲基醚二醇的摩爾比為1: 1 5， 再在混合物中添加入酸類添加劑均勻混合，形成混合二醇，其中酸類添加劑的濃度為 70 95%，并且酸類添加劑為PPG與聚醚二醇總重量的5(T300卯m;
b. 在混合二醇中添加入二苯基甲烷-4， f 二異氰酸酯，形成預(yù)聚體，其中混合二醇與 二苯基甲烷-4， f 二異氰酸酯的摩爾比為l: 1.6 2;
c. 將預(yù)聚體與DMF或DMAc混合形成預(yù)聚體溶液，均勻溶液，直到預(yù)聚體溶液濃度為 40 60%，然后冷卻至6 12。C;
d. 將冷卻后的預(yù)聚體溶液通過二胺溶液進行擴鏈，形成擴鏈溶液，二胺溶液以DMF或 DMAc作溶劑，其濃度為5 7%，并且二胺溶液中的溶質(zhì)為丙二胺與乙二胺，丙二胺與乙二胺的
摩爾比為l: 1 4;
e. 擴鏈溶液達到目標粘度后，將其加入封端劑單官能團胺終止反應(yīng)，再添加入DMF或 DMAc溶劑進行調(diào)和至32 T40。/。的濃度，靜置充分時間后形成氨綸紡絲原液。
使用PPG即聚丙二醇，相同分子量的預(yù)聚體和聚合體粘度低，可以相應(yīng)提高紡絲原液濃 度，并可提高紡絲速度，從而降低溶劑及能源消耗。DMF為二甲基甲酰胺 http:〃zhidao. baidu. com/question/72200161. html， DMAc為二甲基乙酰胺，其可以在制備 過程中起到溶劑的作用。首先將PPG、聚醚二醇與酸類添加劑進行均勻混合，然后得出混合 二醇，酸類添加劑可以添加微量。預(yù)聚體溶液的濃度指的是其內(nèi)固體與溶液總質(zhì)量的比值。
作為優(yōu)選，所述的步驟a中酸類添加劑為苯甲酸、無機酸、磷酸或硼酸，酸類添加劑也 可以是其它能夠提高PPG及聚四亞甲基醚二醇的反應(yīng)活性的酸類。
作為優(yōu)選，所述的PPG的分子量為100(T3000， PPG的不飽和度〈0. 03 mmol/g。 PPG為低不 飽和度。
作為優(yōu)選，所述的聚四亞甲基醚二醇的的分子量為100CT2000 。作為優(yōu)選，所述的步驟e中擴鏈溶液達到的目標粘度為400(T5000poise。
作為優(yōu)選，所述的步驟e中添加入DMF或DMAc溶劑進行調(diào)和后，再添加入抗氧劑、紫外線 吸收劑、防黃劑、染色促進劑，然后靜置充分時間后形成氨綸紡絲原液?？寡鮿┠軌蛱岣咴?液及氨綸絲的穩(wěn)定性，紫外線吸收劑能提高氨綸絲的耐候性，防黃劑能提高氨綸絲的耐候性 ，染色促進劑能提高氨綸絲的染色性。
作為優(yōu)選，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，紫外線吸收劑為UV234，防黃劑為聚氨酯 類防黃劑，染色促進劑為聚氨酯類防劑。
作為優(yōu)選，所述的步驟e中靜置的時間為24 48小時。
因此，本發(fā)明具有通過使用PPG部分代替聚醚二醇，相同分子量的預(yù)聚體和聚合體粘度 低，可以相應(yīng)提高紡絲原液濃度，并可提高紡絲速度，從而降低溶劑及能源消耗等特點。 下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。 實施例l:本例的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方法，其步驟為
a. 將PPG與聚四亞甲基醚二醇進行混合，PPG的分子量為2000，聚四亞甲基醚二醇的分 子量為1800， PPG與聚四亞甲基醚二醇的摩爾比為1: 4，再在混合物中添加入酸類添加劑均 勻混合，形成混合二醇，其中酸類添加劑為苯甲酸，酸類添加劑的濃度為95%，并且酸類添 加劑為PPG與聚醚二醇總重量的100ppm;
b. 在混合二醇中添加入二苯基甲烷-4， f 二異氰酸酯，形成預(yù)聚體，其中混合二醇與 二苯基甲烷-4， f 二異氰酸酯的摩爾比為l: 1.8;
c. 將預(yù)聚體與DMF或DMAc混合形成預(yù)聚體溶液，溶液濃度為42%，冷卻至8'C;
d. 將冷卻后的預(yù)聚體溶液通過二胺溶液進行擴鏈，形成擴鏈溶液，二胺溶液以DMF或 DMAc作溶劑，其濃度為5%，并且二胺溶液中的溶質(zhì)為丙二胺與乙二胺，丙二胺與乙二胺的摩
爾比為l: 5;
e. 擴鏈溶液達到目標粘度5000poise后，將其加入封端劑DEA終止反應(yīng)，再添加入DMF或 DMAc溶劑進行調(diào)和至33y。的濃度，添加入抗氧劑、紫外線吸收劑、防黃劑、染色促進劑，靜 置24小時后形成氨綸紡絲原液。
實施例2:本例的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方法，其步驟為 a.將PPG與聚四亞甲基醚二醇進行混合，PPG的分子量為3000，聚四亞甲基醚二醇的分 子量為1500， PPG與聚四亞甲基醚二醇的摩爾比為1: 2，再在混合物中添加入酸類添加劑均 勻混合，形成混合二醇，其中酸類添加劑為苯甲酸，酸類添加劑的濃度為95%，并且酸類添加劑為PPG與聚醚二醇總重量的150ppm;
b. 在混合二醇中添加入二苯基甲烷-4， f 二異氰酸酯，形成預(yù)聚體，其中混合二醇與
二苯基甲烷-4， f 二異氰酸酯的摩爾比為l: 1.8;
c. 將預(yù)聚體與DMF或DMAc混合形成預(yù)聚體溶液，溶液濃度為40%，冷卻至8。C;
d. 將冷卻后的預(yù)聚體溶液通過二胺溶液進行擴鏈，形成擴鏈溶液，二胺溶液以DMF或 DMAc作溶劑，其濃度為5%，并且二胺溶液中的溶質(zhì)為丙二胺與乙二胺，丙二胺與乙二胺的摩
爾比為l: 5;
e. 擴鏈溶液達到目標粘度5000poise后，將其加入封端劑DEA終止反應(yīng)，再添加入DMF或 DMAc溶劑進行調(diào)和至33y。的濃度，添加入抗氧劑、紫外線吸收劑、防黃劑、染色促進劑，靜 置24小時后形成氨綸紡絲原液。
實施例3:本例的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方法，其步驟為
a. 將PPG與聚四亞甲基醚二醇進行混合，PPG的分子量為2000，聚四亞甲基醚二醇的分 子量為2000， PPG與聚四亞甲基醚二醇的摩爾比為1: 4，再在混合物中添加入酸類添加劑均 勻混合，形成混合二醇，其中酸類添加劑為苯甲酸，酸類添加劑的濃度為95%，并且酸類添 加劑為PPG與聚醚二醇總重量的100ppm;
b. 在混合二醇中添加入二苯基甲烷-4， f 二異氰酸酯，形成預(yù)聚體，其中混合二醇與 二苯基甲烷-4， f 二異氰酸酯的摩爾比為l: 2;
c. 將預(yù)聚體與DMF或DMAc混合形成預(yù)聚體溶液，溶液濃度為40%，冷卻至8。C;
d. 將冷卻后的預(yù)聚體溶液通過二胺溶液進行擴鏈，形成擴鏈溶液，二胺溶液以DMF或 DMAc作溶劑，其濃度為5 %，并且二胺溶液中的溶質(zhì)為丙二胺與乙二胺，丙二胺與乙二胺的
摩爾比為l: 5;
e. 擴鏈溶液達到目標粘度5000poise后，將其加入封端劑DEA終止反應(yīng)，再添加入DMF或 DMAc溶劑進行調(diào)和至33y。的濃度，添加入抗氧劑、紫外線吸收劑、防黃劑、染色促進劑，靜 置24小時后形成氨綸紡絲原液。
實施例4:本例的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方法，其步驟為 a.將PPG與聚四亞甲基醚二醇進行混合，PPG的分子量為1500，聚四亞甲基醚二醇的分 子量為2000， PPG與聚四亞甲基醚二醇的摩爾比為1: 5，再在混合物中添加入酸類添加劑均 勻混合，形成混合二醇，其中酸類添加劑為苯甲酸，酸類添加劑的濃度為95%，并且酸類添加劑為PPG與聚醚二醇總重量的100ppm;
b. 在混合二醇中添加入二苯基甲烷-4， f 二異氰酸酯，形成預(yù)聚體，其中混合二醇與
二苯基甲烷-4， f 二異氰酸酯的摩爾比為l: 1.6;
c. 將預(yù)聚體與DMF或DMAc混合形成預(yù)聚體溶液，溶液濃度為40%，冷卻至8。C;
d. 將冷卻后的預(yù)聚體溶液通過二胺溶液進行擴鏈，形成擴鏈溶液，二胺溶液以DMF或 DMAc作溶劑，其濃度為5%，并且二胺溶液中的溶質(zhì)為丙二胺與乙二胺，丙二胺與乙二胺的摩
爾比為l: 5;
e. 擴鏈溶液達到目標粘度5000poise后，將其加入封端劑DEA終止反應(yīng)，再添加入DMF或 DMAc溶劑進行調(diào)和至33y。的濃度，添加入抗氧劑、紫外線吸收劑、防黃劑、染色促進劑，靜 置24后形成氨綸紡絲原液。
權(quán)利要求
1.一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方法，其特征在于a.將PPG與聚四亞甲基醚二醇進行混合，PPG與聚四亞甲基醚二醇的摩爾比為1∶1~5，再在混合物中添加入酸類添加劑均勻混合，形成混合二醇，其中酸類添加劑的濃度為70~95％，并且酸類添加劑為PPG與聚醚二醇總重量的50~300ppm；b.在混合二醇中添加入二苯基甲烷-4，4`二異氰酸酯，形成預(yù)聚體，其中混合二醇與二苯基甲烷-4，4`二異氰酸酯的摩爾比為1∶1.6~2；c.將預(yù)聚體與DMF或DMAc混合形成預(yù)聚體溶液，均勻溶液，直到預(yù)聚體溶液濃度為40~60％，然后冷卻至6~12℃；d.將冷卻后的預(yù)聚體溶液通過二胺溶液進行擴鏈，形成擴鏈溶液，二胺溶液以DMF或DMAc作溶劑，其濃度為5~7％，并且二胺溶液中的溶質(zhì)為丙二胺與乙二胺，丙二胺與乙二胺的摩爾比為1∶1~4；e.擴鏈溶液達到目標粘度后，將其加入封端劑單官能團胺終止反應(yīng)，再添加入DMF或DMAc溶劑進行調(diào)和至32％~40％的濃度，靜置充分時間后形成氨綸紡絲原液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方法 ，其特征在于所述的步驟a中酸類添加劑為苯甲酸、無機酸、磷酸或硼酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用PPG干法紡氨綸生產(chǎn)工藝，其特 征在于所述的PPG的分子量為100(T3000， PPG的不飽和度〈0. 03mmol/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方 法，其特征在于所述的聚四亞甲基醚二醇的分子量為100(T2000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方 法，其特征在于所述的步驟e中擴鏈溶液達到的目標粘度為300(T5000poise。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方 法，其特征在于所述的步驟e中添加入DMF或DMAc溶劑進行調(diào)和后，再添加入抗氧劑、紫外線 吸收劑、防黃劑、染色促進劑，然后靜置充分時間后形成氨綸紡絲原液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方 法，其特征在于所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，紫外線吸收劑為UV234，防黃劑低分子為 聚氨酯類，染色促進劑為聚氨酯類。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方 法，其特征在于所述的步驟e中靜置的時間為24 48小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氨綸生產(chǎn)工藝，尤其是涉及一種利用PPG干法紡氨綸紡絲原液制備方法。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的氨綸制備方法中采用大量聚醚二醇，而聚醚二醇的原材料價格較高，造成氨綸絲生產(chǎn)成本較大等的技術(shù)問題。本發(fā)明的步驟為將PPG與聚四亞甲基醚二醇進行混合，再在混合物中添加入酸類添加劑均勻混合，形成混合二醇；在混合二醇中添加入二苯基甲烷-4，4`二異氰酸酯，形成預(yù)聚體；將預(yù)聚體制成預(yù)聚體溶液，將冷卻后的預(yù)聚體溶液通過二胺溶液進行擴鏈，形成擴鏈溶液，二胺溶液以DMF或DMAc作溶劑，擴鏈溶液達到目標粘度后，將其加入封端劑單官能團胺終止反應(yīng)，再進行調(diào)和靜置充分時間后形成氨綸紡絲原液。
文檔編號D01F6/70GK101575406SQ20091030200
公開日2009年11月11日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者斌 張, 娟 陳 申請人:杭州舒爾姿氨綸有限公司