本发明涉及一种聚氨酯脲及其制备方法。本发明进一步涉及一种由改性的polythf、异氰酸酯、扩链剂以及(如果适当)链终止剂生产的模量低、伸长率高且耐热性良好的聚氨酯脲纤维或膜。
背景技术：
1、商业聚氨酯脲纤维，即氨纶纤维，是通过包括以下步骤的方法生产的：a)使聚合二醇或多元醇与异氰酸酯反应，以形成聚氨酯预聚物；b)然后使上述聚氨酯预聚物与扩链剂、(如果适当)链终止剂和另外的添加剂反应，以形成聚氨酯脲。
2、弹性优异的聚氨酯脲纤维广泛用于纺织品领域，如运动服、一般服装和长袜，非纺织品领域，如卫生制品。多元化下游应用对弹性织物的舒适性和外观二者都提出了更高的要求。一方面，要求较低模量、较高伸长率和较高弹性恢复，以使弹性织物更易拉伸，并且减少对人体产生的限制。另一方面，由于聚氨酯脲纤维需要与聚酯、尼龙、棉等交织、染色和定型，其中聚酯的染色温度为约130℃并且干式定型温度高于160℃，因此还要求优异的耐热性。如果聚氨酯脲纤维的耐热性不够高，由聚氨酯脲纤维制备的织物的功能和美观就会受到影响。
3、us 5000899a披露了一种低模量聚氨酯脲纤维，其使用四氢呋喃和3-甲基四氢呋喃的共聚物二醇作为材料的软链段，这改进了纤维的热定型特性。然而，牺牲了所述纤维的耐热性。
4、us20070117951a披露了由具有高分子量的四氢呋喃和环氧乙烷的共聚物制备的低模量氨纶，然而，所述氨纶显示出高残余变形。
5、us20090182113a披露了通过以下步骤生产的聚氨酯脲：a)使聚合二醇与可与之反应的物质反应，以形成oh封端的预聚物；b)使所述oh封端的预聚物与二异氰酸酯反应，以形成异氰酸酯封端的预聚物；c)使所述异氰酸酯封端的预聚物与扩链剂、以及可选地链终止剂和添加剂反应，以形成聚氨酯脲；以及d)对聚氨酯脲进行纺丝，以形成纤维。然而，没有披露所述纤维的耐热性。
6、cn 101555634a披露了提高硬链段组分4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(4,4'-mdi)或1,2-乙二胺的比例以改进聚氨酯脲纤维耐热性的方法。cn 1310991c披露了引入具有芳香族官能团的多元醇来改进聚氨酯脲纤维耐热性的方法。然而，这些文件均未披露低模量纤维，一般来说，提高硬链段的比例会导致伸长率降低以及模量增加。此外，提高硬链段的比例还使得聚氨酯脲纤维在二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺溶剂中的溶解度降低。
7、因此，需要提供模量低、伸长率高以及弹性恢复和耐热性良好的聚氨酯脲。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种模量低、伸长率高以及弹性恢复和耐热性良好的聚氨酯脲。
2、本发明的另一目的是提供一种由改性的polythf、二异氰酸酯、扩链剂、链终止剂生产本发明的聚氨酯脲的方法。
3、已经出人意料地发现，以上目的可以通过以下实施例实现：
1.一种聚氨酯脲，其中，其断裂伸长率(de)高于500％，其模量小于10mpa，其强度保持率高于80％，其弹性恢复率rer％高于85％，其能量损失因子(b5)小于15，其中所述聚氨酯脲的de、模量和强度保持率是根据iso37:2005测试的。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯脲，本发明的该聚氨酯脲的de高于650％、优选高于700％、更优选高于750％。
3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯脲，所述聚氨酯脲的模量小于9mpa、优选小于8mpa、更优选小于7.5mpa。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚氨酯脲，其中，所述聚氨酯脲的强度保持率高于85％、优选高于90％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚氨酯脲，其中，所述聚氨酯脲的rer％高于90％。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚氨酯脲，其中，所述聚氨酯脲的能量损失因子(b5)小于13、优选小于12。
7.一种用于生产根据权利要求1至6中任一项所述的聚氨酯脲的方法，该方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤a)中使用的该m-polythf是由聚四氢呋喃与二羧酸和/或其酸酐和/或其酯的缩合获得的；优选地，二羧酸是芳香族二羧酸；更优选地，二羧酸是间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸或其混合物；最优选地，二羧酸是间苯二甲酸。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，聚四氢呋喃的mn(数均分子量)为200至2000g/mol、优选200至1800g/mol、最优选200至1500g/mol。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，m-polythf的mn为2000至4000g/mol、优选2000至3500g/mol。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中，步骤a)中使用的该二异氰酸酯包含4,4'-二异氰酸酯，优选包含大于60％的4,4'-二异氰酸酯、更优选大于80％的4,4'-二异氰酸酯、最优选大于95％的4,4'-二异氰酸酯。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其中，m-polythf与二异氰酸酯的摩尔比为1:1至1:3、优选1:1.2至1:3、更优选1:1.3至1:2。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的方法，其中，该扩链剂包含具有两个可与异氰酸酯基团反应的氢原子的脂肪族二胺；优选地，所述脂肪族二胺选自1,2-乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,4-环己烷二胺及其混合物；更优选地，所述脂肪族二胺是1,2-乙二胺。
14.根据权利要求7至13中任一项所述的方法，其中，该扩链剂进一步包含芳香族二胺，其中所述芳香族二胺具有两个可与异氰酸酯基团反应的氢原子；优选地，所述芳香族二胺选自1,4-苯二甲胺、甲苯二胺、1,3-间苯二胺、1,4-对苯二胺、4,4'-二苯基甲烷二胺、2,2-双(4-氨基苯基)丙烷、4,4'-二氨基苯砜、1,4-萘二胺、1,5-萘二胺、1,6-萘二胺或其混合物。
15.根据权利要求7至14中任一项所述的方法，其中，芳香族二胺与脂肪族二胺的摩尔比为2:98至50:50；优选2:98至40:60、更优选5:95至30:70、最优选10:90至25:75。
16.根据权利要求7至15中任一项所述的方法，其中，该链终止剂是烷基醇和/或二烯丙胺；优选地，所述链终止剂选自正丁醇、环己醇、乙醇胺、二乙醇胺、n,n-二乙胺、n,n-二丁胺或其混合物。
