用于氨綸具有抗氧化劑和抗黃變劑雙重作用的反應型穩(wěn)定劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明有關(guān)用于氨絕同時具有抗氧化劑和抗黃變劑雙重效能的反應型氨絕穩(wěn)定 劑。具體是提供一種與氨絕結(jié)構(gòu)進行了反應后起到耐熱氧老化、耐黃變的反應型功能添加 劑，W經(jīng)濟性地達到對氨絕的持續(xù)、高效的耐熱氧老化、耐NOx黃變和室內(nèi)黃變，同時更加 容易制得。
【背景技術(shù)】
[0002] 氨絕是聚氨醋彈性纖維，具有高斷裂伸長、低模量和高彈性回復率，目前已是一種 廣泛應用于各類紡織品、服裝面料的功能性化纖，尤其是在高端服裝面料上"無氨（絕）不 成布"。
[0003] 目前，氨絕生產(chǎn)工藝最主要的是干法紡絲，少部分是烙融紡絲。干法紡絲的生產(chǎn)工 藝一般是將聚酸二醇與二異氯酸醋W1 :2的摩爾比在一定的反應溫度及時間條件下形成 預聚物，預聚物經(jīng)DMC溶劑溶解后，再加入二胺進行鏈增長反應，形成嵌段共聚物溶液，當 粘度達到要求后加入末端終止劑，封鎖活性聚合物末端，使聚合反應停止。再經(jīng)加入穩(wěn)定助 劑后混合、過濾、脫泡等工序，制成性能均勻一致的紡絲原液。然后用計量累定量均勻地壓 入噴絲頭，紡絲液從噴絲板毛細孔中被擠出形成絲條細流，進入紡絲甫道。甫道中充有溫 度達到20(TCW上的熱空氣（或熱氮氣），使絲條細流中的溶劑迅速揮發(fā)，并被空氣（或氮 氣）帶走，絲條濃度不斷提高直至凝固，同時氨絕一般為復絲，在凝固前經(jīng)過加搶器將其抱 合，最后上油，卷繞成一定的卷裝。
[0004] 正是由于氨絕的分子結(jié)構(gòu)本身及生產(chǎn)工藝需在較高溫度下要求，所W需要在生產(chǎn) 過程中添加耐熱氧老化的穩(wěn)定性助劑，W達到用戶的要求。一般添加高分子量的如抗氧化 劑245、抗氧化劑1790等受阻酪類抗氧化劑，是在聚合反應結(jié)束后添加。同時也是為了克服 氨絕及其混紡織物在加工過程中，如高溫熱定型過程中因暴露于各種熱源中所發(fā)生的織物 黃變和淺色織物稱色的需要。
[0005] 氨絕在儲存和使用過程中不僅會因接觸酪類等化學成分產(chǎn)生黃變現(xiàn)象，同時也會 在空氣中因臭氧（〇3)和二氧化氮（N02)作用下也會產(chǎn)生的黃變現(xiàn)象。臭氧是由氧氣、氮氧 化物及揮發(fā)性有機化合物在陽光作用下發(fā)生光化學反應形成，而二氧化氮主要由燃燒過程 中排放的一氧化氮氧化而成，來源包括發(fā)電廠、車輛和工業(yè)燃燒裝置等所產(chǎn)生的廢氣。因 此，一般在氨絕中也需要添加抗黃變劑來保護氨絕在存儲、使用過程中克服運種黃變，如抗 黃變劑UDT(或稱HN-150)等，與耐熱氧老化的抗氧化劑245、抗氧化劑1790等的添加方式 一樣，在聚合完成后加入。
[0006] 如下表1列出的是氨絕中添加的常用抗氧化劑、抗黃變劑的化學結(jié)構(gòu)。
[0007] 表1 :氨絕中添加的常用抗氧化劑、抗黃變劑的化學結(jié)構(gòu)
[0008]
[0009] 其中，受阻酪類抗氧化劑分子結(jié)構(gòu)中具有發(fā)揮抗熱氧老化老化作用的受阻酪結(jié) 構(gòu)，是由烷基（一般是叔下基）鄰位取代的酪為原料經(jīng)反應所得。而抗黃變劑含有不對稱 酷阱結(jié)構(gòu)，是由異氯酸醋與二甲基阱反應所得，二甲基阱屬于易燃、易爆、劇毒、致癌危險化 學品，尤其是作為火箭燃料軍用品十分不容易購得。
[0010] 由于氨絕生產(chǎn)工藝的加工溫度較高，要求添加的抗氧化劑、抗黃變劑等穩(wěn)定劑須 具有很好的耐高溫揮發(fā)性和耐溶劑抽提性。而上述抗氧化劑和抗黃變劑品種由于分子結(jié)構(gòu) 的限定，均存在著不能全效發(fā)揮作用的問題。因此，尋找一種更高分子量或者反應型（與氨 絕結(jié)構(gòu)反應成為氨絕結(jié)構(gòu)中一個部分）抗氧化劑和抗黃變劑W更好的耐高溫揮發(fā)和耐溶 劑抽提成為更高價值的發(fā)展方向。
[0011] 在更高分子量的抗黃變劑方面，中國發(fā)明專利CN102344389A發(fā)明了如式（I)和 式（II)結(jié)構(gòu)的化合物。
[0014] 其中
[0016] Rz和R3為CI~C4烷基中的任意一種，RI和R4為甲基或H。
[0017] 將該類抗氧化劑中的一種WO. 2% (wt% )添加量用于聚丙締PP中，在140°C下進 行熱氧老化試驗，在W發(fā)生脆變時間為指標的試驗中發(fā)現(xiàn)該類抗氧化劑的PP樣片發(fā)生脆 變時間遠長于添加同樣量抗氧化劑245的樣片，說明該類抗氧化劑具有優(yōu)異的抗熱氧老化 功能。同時經(jīng)過10化r(15次X7虹）沸水的抽提后的樣品在150°C的熱氧老化試驗中，也發(fā) 現(xiàn)該類抗氧化劑的PP樣片發(fā)生脆變時間遠長于添加同樣量抗氧化劑245的樣片，提示該類 抗氧化劑具有優(yōu)異的耐水抽提性。
[0018] 在中國發(fā)明專利〔化025579914發(fā)明了如式（111)結(jié)構(gòu)的化合物，其中，町和1?2分 別為Cl4的直鏈烷基、叔下基或異丙基。
[0020] 添加0. 3-0. 5%(Wt% )該類氨絕抗黃變劑化=-CH3,Rz= -C畑3)3)的氨絕在 長達一年的存儲期中均未出現(xiàn)黃變現(xiàn)象，而不添加抗黃變劑的氨絕僅僅在第四個月即產(chǎn)生 了黃變，提示了該類抗黃變劑的功效。
[0021] 式I~III結(jié)構(gòu)的抗氧化劑或抗黃變劑采用傳統(tǒng)的添加方式，即在完成聚合反應， 封鎖活性聚合物末端后再添加的方式，而使抗氧化劑或抗黃變劑分散在氨絕纖維中的方 法。盡管化合物的分子量得到了大的提高，在一定程度上克服了用于氨絕后在高溫下的熱 揮發(fā)損失和因氨絕生產(chǎn)中使用DMAC強極性溶劑對抗氧化劑或抗黃變劑從氨絕絲中被抽提 出來導致的效能降低。而最優(yōu)秀的方案是使抗氧化劑或抗黃變劑分子結(jié)構(gòu)與氨絕發(fā)生反應 形成化學鍵結(jié)合，從而使抗氧化劑或抗黃變劑分子結(jié)構(gòu)成為氨絕分子結(jié)構(gòu)中的一個部分， 即反應型穩(wěn)定劑，運樣就從根本上解決了氨絕高溫生產(chǎn)過程、存儲過程和使用過程中抗熱 氧老化、耐黃變的效能，同時運種效能將是高效、持久的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了一種用于氨絕纖維具有抗氧化劑和抗黃變劑雙重作用的反應型氨 絕穩(wěn)定劑，采用添加進氨絕生產(chǎn)過程中未封端的聚合反應液中，通過與游離的-N=C= 0進行反應形成雙酷阱化合物，然后再用末端終止劑封鎖活性聚合物末端，使聚合反應完全 停止，從而實現(xiàn)了抗氧化劑或抗黃變劑結(jié)構(gòu)W化學鍵的形式成為氨絕分子的一個部分，W 提高抗氧化、耐黃變效能，同時不會因高溫、溶劑抽出而損失降低功效。
[0023] 本發(fā)明的反應型穩(wěn)定劑結(jié)構(gòu)簡單，容易制備得到，添加過程容易操作進行，由于無 熱揮發(fā)和溶劑抽提損失，添加量相對小，而功效優(yōu)異。
[0024] 具體的實施方案如下。
[00巧]用于氨絕纖維具有抗氧化劑和抗黃變劑雙重作用的反應型氨絕穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑為 3, 5-二叔下基-4-徑基苯丙酷阱或3-甲基-5-叔下基-4-徑基苯丙酷阱；添加量為聚氨 醋重量的0. 2-0. 5%。
[00%] 用于氨絕纖維具有抗氧化劑和抗黃變劑雙重作用的反應型氨絕穩(wěn)定劑的添加方 法，在氨絕生產(chǎn)過程中聚酸多元醇與二苯甲燒二異氯酸醋預聚后，W乙二胺與環(huán)己二胺 作為鏈增長劑完成鏈增長后加入3, 5-二叔下基-4-徑基苯丙酷阱或3-甲基-5-叔下 基-4-徑基苯丙酷阱；添加量為聚氨醋重量的0. 2-0. 5%;然后再W二乙胺作為封端劑結(jié)束 聚合反應。
[0027] 優(yōu)選3, 5-二叔下基-4-徑基苯丙酷阱或3-甲基-5-叔下基-4-徑基苯丙酷阱配 成質(zhì)量含量為20-30%的DMC溶液使用。
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