【技术实现步骤摘要】
聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物及其合成方法
本专利技术属于材料领域,特别是涉及一种聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物及其合成方法。
技术介绍
聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物(PEBA)是聚酰胺超韧材料中的一种,它是以聚酰胺为硬链段、脂肪族聚醚为软链段的结晶型嵌段共聚物。由于这种嵌段共聚物中硬链段结晶度较大,熔点较高,硬链段与软链段的相容性非常低,有助于维持硬段微区在高温下的完整性,能够有效地提高热塑性弹性体的上限使用温度。软链段赋予聚合物柔软性和可延伸性,而玻璃态或半结晶性硬链段微区则起到了交联点的作用,防止聚合物分子链滑移和粘流。通过改变软链段和硬链段的种类和长度以及两种链段所占比例,可以得到一系列具有不同硬度的聚合物,从而满足不同领域的性能需求。聚醚嵌段聚酰胺共聚物具有以下特点:拉伸强度及低温抗冲强度高,柔软性好,弹性回复率高,在-40℃~0℃的低温环境下,仍能保持冲击强度和柔韧性不发生变化,曲挠性变化小,有良好的耐磨性及曲挠性,其耐磨性可以与相同硬度的热塑性聚氨酯和聚醚酯相媲美,同时其具有高度的抗疲劳性能,摩擦系数小,吸音效果好,热稳定性良好。在聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物中,组成硬段的聚酸胺共聚物有PA6T、PA9T、PA10T、PA11T、PA12T等;组成软段的聚醚齐聚物有聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)及聚四氢呋喃(PTMG)等。影响聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物性能的因素有:①聚酰胺种类影响聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物的耐化学性、熔点以及相对密度;②聚醚种类影响聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物的吸水性能和电性能;③聚酰胺和聚醚的比例影响聚醚嵌段半芳香 ...
【技术保护点】
一种聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物,其特征在于,其具有如下式Ⅰ结构:式Ⅰ中,a=2~4,b=20~70,n=0~5,c=10~50,x=2~5,y=2~5,z=2~5,所述聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物由11‑氨基十一酸、聚醚二元醇、芳香族二元酸、2,2'‑(1,3‑亚苯基)‑二恶唑啉共聚而成,所述11‑氨基十一酸、聚醚二元醇、芳香族二元酸、2,2'‑(1,3‑亚苯基)‑二恶唑啉的摩尔比为1:0.02~0.1:0.02~0.1:0.05~0.3。
【技术特征摘要】
1.一种聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物,其特征在于,其具有如下式Ⅰ结构:式Ⅰ中,a=2~4,b=20~70,n=0~5,c=10~50,x=2~5,y=2~5,z=2~5,所述聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物由11-氨基十一酸、聚醚二元醇、芳香族二元酸、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉共聚而成,所述11-氨基十一酸、聚醚二元醇、芳香族二元酸、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉的摩尔比为1:0.02~0.1:0.02~0.1:0.05~0.3。2.根据权利要求1所述的聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物,其特征在于,所述11-氨基十一酸、聚醚二元醇、芳香族二元酸、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉的摩尔比为1:0.04~0.08:0.05~0.09:0.08~0.24。3.根据权利要求1所述的聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物,其特征在于,所述聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物的特性粘度为0.7~1.0dL/g,熔融温度Tm为225~235℃。4.根据权利要求1~3任一项所述的聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物,其特征在于,所述聚醚二元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、或聚丁二醇,所述聚醚二元醇的数均分子量为2000~4000。5.根据权利要求1~3任一项所述的聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物,其特征在于,所述芳香族二元酸为对苯二甲酸或对苯二乙酸。6.一种权利要求1或3~5任一项所述的聚醚嵌段半芳香族聚酰胺共聚物的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将真空干燥后的11-氨基十一酸与芳香族二元酸加入到搅拌式聚合反应器中,然后抽真空3~10min,通惰性气体3~10min,如此循环5~10次,使反应物存在于惰性气体保护下的环境中,控制所述搅拌式聚合反应器内系统压力为0.1~0.5MPa;(2)将所述搅拌式聚合反应器密闭加热至145~175℃,并调节所述搅拌式聚合反应器的搅拌速度为0~100r/min后,在自身压力的条件下对反应物保温保压0.5~4小时,放气至常压,同时温度降至25~40℃;(3)将真空干燥后的聚醚二元醇与2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉加入到步骤(2)中所述的搅拌式聚合反应器中,同时加入钛化合物、乙烯与辛烯共聚物接枝马来酸酐、适量的水;然后抽真空3~10min,通惰性气体3~10min,如此循环5~10次,使反应物存在于惰性气体保护下的环境中,控制所述搅拌式聚合反应器内系统压力为0.1~0.5MPa;(4)将所述搅拌式聚合反应器密闭加热至240~270℃,调节所述搅拌式聚合反应器的搅拌速度为0~100r/min,其中,当所述搅拌式聚合反应器温度达到210℃时,放气至1.6MPa,并维持压力在1.6MPa,反应0.5~4小时后,放气至常压,在240~270℃下继续反应0.5~4小时后,恒温持续抽真空0.1~2小时,反应结束,在出料时补充惰性气体,即得;上述步骤中,所述1...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡国胜,张静婷,王忠强,石哲平,师文博,方春晖,刘冰肖,许和伟,
申请(专利权)人:中北大学,
类型:发明
国别省市:山西;14
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