2021年聚氨酯纤维.ppt

一、聚氨酯弹性纤维的结构
聚氨基甲酸酯均聚物无弹性。聚氨酯弹性纤维是以聚氨基甲酸酯为主要成分的嵌段共聚
物纤维。
式中：Re——脂肪族聚醚二醇或聚酯二醇基
R1——次脂肪族基，如－CH2－CH2－
R2——次芳香族基
软链段：
非结晶性的低相对分子量脂肪族聚酯（1000～5000）或脂肪族聚醚（1500～
3500），Tg=－50℃～－70℃，链段长度15～30nm，为硬链段的10倍，常温
下处于高弹态，纤维被拉长时，软链段能伸展变直，纤维被拉长变形。
质量= 65%～90%总质量，连续相；
硬链段：
结晶且能发生横向交联的二异***酸酯和扩链剂，相对分子质量（500-700）， 链段短，苯环的刚性和强的氢键及结晶性的相互作用使若干硬链段紧紧地聚集成簇状或形成“缚结点”，形成非连续相的“岛”，使聚合物形成三维网状结构，起着大分子链间的交联作用，一方面可为软链段的大幅度伸长和回弹提供必要的结点条件（阻止分子间的相对滑移），另一方面可赋予纤维一定的强度，从而使聚氨酯纤维具备高弹性。
第一节 概述
聚氨酯纤维
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聚氨酯纤维
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二、聚氨酯弹性纤维的性能
氨纶具有断裂伸长率大（500%～800%）；弹性回复率高（伸长500%时，回弹率为95%～99%），氨纶分子结构中，软链段部分的分子量越大，纤维的断裂伸长率和回弹率越高，聚醚型氨纶比聚酯型氨纶回弹率高；弹性模量低（）；耐疲劳性好（伸
长50%～300% 的抗拉收缩疲劳次数超过100万次）；强度较低（）；密度小（～ g/cm3）；耐腐蚀、耐晒、耐热和抗老化，对染料有良好的亲和力。
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第二节 聚氨酯的合成
一、原料的准备
芳香族二异***酸酯
硬链段，二苯基甲烷－4，4′－二异***酸酯（MDI）或2，4－甲苯二异***酸
酯（2，4－TDI）；此外，还有2，6－甲苯二异***酸酯、l，4－苯二异***酸
酯、1，5－萘二异***酸酯。
二羟基化合物
软链段，其相对分子质量越大，聚合物的分子极性越小，分子链越柔软。相对分子质量800～3000，分子两个末端基均为羟基的脂肪族聚酯或聚醚。
脂肪族聚醚：聚醚多元醇（聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚四亚***醚二醇）
脂肪族聚酯：聚酯多元醇（聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸
丁二醇酯）
扩链剂
分子链增长作用，低分子化合物（二***类、二肼类、二元醇）。
添加剂
催化剂（叔***类化合物或有机锡化合物）、抗氧化剂（抗氧化剂3114）、抗
静电剂（烷基三******化铵）、光稳定剂、消光剂（二氧化钛）、润滑剂、颜料
等添加剂。
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二、聚氨酯的合成
一步法：将聚合物二醇和扩链剂低分子二醇同时加入反应体系中，聚
合物二醇和低分子二醇交替与异***酸酯基作用生成聚氨酯大
分子；
两步法：首先由脂肪族聚醚或脂肪族聚酯与二异***酸酯加成生成预聚
体，预聚体的端基为异***酸酯基（－NCO），平均相对分子质
量较低（ < 5000），然后在预聚体中加入扩链剂进行反应，扩
链剂（低分子二醇或二***）中的双官能团（－OH或－NH2）与
预聚体分子中的异***酸酯基反应，使分子链进一步扩展，生成
相对分子质量在2×104～5×104之间的嵌段共聚物。
以两步法为例，介绍聚氨酯的合成。
（一）预聚体的制备
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（二）扩链反应
二元醇作扩链剂
二元***作扩链剂
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第三节 聚氨酯弹性纤维的纺丝成型
熔体纺丝、 干法纺丝、湿法纺丝、反应纺丝
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一、反应纺丝法

反应纺丝法亦称化学纺丝法或化学反应法溶液纺丝，是高聚物制成溶液经扩链剂使其