一种聚酰胺弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚酰胺弹性体及其制备方法，属于材料合成技术领域，本发明专利技术提供的一种聚酰胺弹性体，包括以下质量份的组分：40

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺弹性体及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料合成
，尤其涉及一种聚酰胺弹性体及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰胺弹性体也称为TPAE，英文全称为Thermoplastic Polyamide Elastomer，TPAE是由高熔点结晶性硬段(聚酰胺)和非结晶性软段(聚酯或聚醚)组成；其性能取决于硬段类型及两种嵌段的长度，由于硬段聚酰胺的存在，使TPAE具有优异的韧性、耐化学性、耐磨性及消音性。通过选择和控制嵌段类别，其力学、热和化学性能可在很大范围内变化。目前TPAE合成方法较多，通常采用两步法：第一步是制备双端羧基聚酰胺预聚体，即将酰胺单体、催化剂、二元羧酸等加入聚合釜，进行熔融聚合，得到双端羧基聚酰胺预聚体；第二步是以酯化反应为基础进行聚合，即将预聚体和聚醚二元醇(或双端羟基脂肪族聚酯)按一定的组成加入聚合釜，在聚酰胺的聚合状态下进行常压或减压熔融缩聚制得TPAE产品。
[0003]不过目前公开的聚酰胺弹性体一般是线性聚合物，线性聚合物在针对薄壁制品或者结构较为负载的制件时，其结晶性能、流动性能以及加工性能则无法满足上述制件的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有优异的流动性能、结晶性能以及加工性能的聚酰胺弹性体及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种聚酰胺弹性体，所述聚酰胺弹性体包括以下质量份的组分：40
‑
56份二元酸和二元胺、25
>‑
60份端氨基聚醚、1
‑
3份封端剂、0.05
‑
0.5份催化剂、0.2
‑
1.5份六元羧酸类化合物。
[0006]本专利技术技术方案提供的一种聚酰胺弹性体中添加了六元羧酸类化合物，其最终形成的是非线性结构的聚合物，其结构特点是含有六元羧酸作为支化核心，然后由该支化核心延伸出二元胺、二元酸以及端氨基聚醚反应形成的聚合物的支链或支臂，从而形成具有星型结构的支化聚合物；本专利技术提供的星型结构的聚酰胺弹性体与相应的线型聚合物相比，其支化结构的产生使得星型聚酰胺弹性体的流体力学体积减小、分子尺寸减小，从而可以使聚酰胺弹性体在较低的温度下进行成型加工；从其本身的性质来说，本专利技术制备得到的聚酰胺弹性体具有良好的结晶性能、流动性能和加工性能。
[0007]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述聚酰胺弹性体包括以下质量份的组分：48
‑
56份二元酸和二元胺、32
‑
58份端氨基聚醚、1.5
‑
2.5份封端剂、0.05
‑
0.5份催化剂、0.6
‑
1.2份六元羧酸类化合物。
[0008]当优选的组分在上述范围内时，制备得到的聚酰胺弹性体的流动性能更优且力学性能更优；具体的，熔融指数在25以上，拉伸强度在50MPa以上，断裂伸长率在900％以上。
[0009]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述二元酸和二元胺的摩尔比为1：(1
‑
1.05)。
[0010]当加入的二元酸和二元胺在上述比例时，能够保证得到的材料形成良好形态的聚合体。
[0011]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述六元羧酸类化合物为含有六羧基的脂肪族、芳香族或杂环结构的环状化合物。
[0012]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述六元羧酸类化合物包括1,2,3,4,5,6
‑
环己烷六羧酸、2,3',3”,5,5',5
”‑
三联苯六羧酸、苯六甲酸中的至少一种。
[0013]选择上述六元羧酸类化合物是由于其具有较优的反应活性，能够较高效率的形成支链；从而在一定程度上保证产品优异的力学性能和流动性能。
[0014]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述端氨基聚醚的数均分子量为500
‑
4000。
[0015]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述端氨基聚醚包括端氨基聚乙二醇、端氨基聚丙二醇、端氨基聚乙丙二醇中的至少一种。
[0016]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述端氨基聚醚为端氨基聚乙丙二醇。
[0017]优选端氨基聚乙丙二醇是由于其具有相对不均匀的链节，且材料分子链柔性较好，在同等条件下与其他类端氨基聚醚相比，其具备更优的力学性能和更好的聚合度。
[0018]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述二元酸为C
n
H
2n+2
O4，其中，n＝6
‑
20；所述二元胺为C
n
H
2n+4
N2，其中，n＝10
‑
20。
[0019]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述二元酸包括己二酸、戊二酸、庚二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十四碳二酸中的至少一种。
[0020]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述二元酸包括十一碳二酸、十四碳二酸中的至少一种。
[0021]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述二元胺包括十一碳二胺、十二碳二胺中的至少一种。
[0022]优选二元酸为十一碳二酸或十四碳二酸，优选二元胺为十一碳二胺或十二碳二胺，是由于优选的二元酸或二元胺具有较长的链，使得高分子链具有很好的柔性及较少的分子链间氢键，从而能够达到更好的流动性能及疏水性。
[0023]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述催化剂包括磷酸、硫酸、氨基己酸、次磷酸类化合物中的至少一种。
[0024]作为本专利技术所述尼龙弹性体材料的优选实施方式，所述催化剂次磷酸钠与浓硫酸的混合物。
[0025]当优选的催化剂为次磷酸钠与浓硫酸的混合物时，能够有效的催化反应的进行，缩短反应时间，提高反应效率。
[0026]作为本专利技术所述聚酰胺弹性体的优选实施方式，所述封端剂包括苯甲酸、2
‑
萘甲酸、邻苯二甲酸酐中的至少一种。
[0027]另外，本专利技术还提供了一种聚酰胺弹性体的制备方法，所述制备方法包括以下步骤:
[0028](1)将二元酸、二元胺、端氨基聚醚、催化剂、封端剂和去离子水在惰性气体环境下混合均匀、挤出，得中间产物；
[0029](2)在氮气保护下，将步骤(1)所述中间产物置于温度为200
‑
240℃，压力为0.3
‑
0.5Mpa的条件下与六元羧酸类化合物混合，机械搅拌50
‑
60分钟，随后在245
‑
275℃下抽真空至压力为900
‑
1100Pa，反应60
‑
120分钟，得尼聚酰胺弹性体。
[0030]本专利技术提供的制备方法中先将各组分混合挤出，接着再进行聚合反应，能够显著的缩短后续聚合反应所需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺弹性体，其特征在于，所述聚酰胺弹性体包括以下质量份的组分：40
‑
56份二元酸和二元胺、25
‑
38份端氨基聚醚、1
‑
3份封端剂、0.05
‑
0.5份催化剂、0.1
‑
1.5份六元羧酸类化合物。2.根据权利要求1所述的聚酰胺弹性体，其特征在于，所述聚酰胺弹性体包括以下质量份的组分：48
‑
56份二元酸和二元胺、32
‑
35份端氨基聚醚、1.5
‑
2.5份封端剂、0.05
‑
0.5份催化剂、0.6
‑
1.2份六元羧酸类化合物。3.根据权利要求1所述的聚酰胺弹性体，其特征在于，所述二元酸和二元胺的摩尔比为1：(1
‑
1.05)。4.根据权利要求1所述的聚酰胺弹性体，其特征在于，所述六元羧酸类化合物为含有六羧基的脂肪族、芳香族或杂环结构的环状化合物，包括1,2,3,4,5,6
‑
环己烷六羧酸、2,3',3”,5,5',5
”‑
三联苯六羧酸、苯六甲酸中的至少一种。5.根据权利要求1所述的聚酰胺弹性体，其特征在于，所述端氨基聚醚的数均分子量为500
‑
4000；所述端氨基聚醚包括端氨基聚乙二醇、端氨基聚丙二醇、端氨基聚乙丙二醇中的至少一种。6.根据权利要求1所述的聚酰胺弹性体，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡广君，汪威雨，吴逸昌，康念军，
申请(专利权)人：珠海华润化学材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：