一种尼龙弹性体材料及其制备方法技术

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

【技术实现步骤摘要】
一种尼龙弹性体材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料合成
，尤其涉及一种尼龙弹性体材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]高透明聚酰胺热塑性弹性体是近年聚酰胺热塑性弹性体(TPAE)中研发应用的一种新型特种热塑性弹性体，具有良好的化学性能、透光率和优异的加工性能。相比于苯乙烯类、聚烯烃类、聚氨酯类和聚酯类热塑性弹性体等，热塑性尼龙弹性体是一种新型的弹性体材料。其主要的特点在于保留了聚酰胺树脂的特性，如耐磨性、强韧性、耐化学药品性。同时，兼具优良的弹性和耐寒性能、轻质和优异的耐温性，以及较强的材料可重复性和易于加工成型性等众多优点。正是由于这些独特且优异的理化性能，TPAE已被广泛应用于医疗器械，体育器材，日常生活用品，汽车零部件，以及电子电器产品等。然而，同众多高分子材料一样，TPAE也有其明显的缺点，一方面是自身的易燃性，它很容易被点燃，进而引发火灾并严重威胁人们的生命财产安全；另一方面，是其自身的流动性不足，导致后续将其应用于其他领域时存在一定的加工难度；因此，随着防火意识的剧增以及加工制造过程中对于效率的追求，设计和制备阻燃及高流动性的TPAE势在必行。

技术实现思路

[0003]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高流动性、阻燃性的尼龙弹性体材料及其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种尼龙弹性体材料，所述尼龙弹性体材料包括以下质量份的组分：40
‑
50份二元酸和二元胺、9
‑
>30份二元胺二元酸盐、30
‑
45份端氨基聚醚、0.1
‑
1份催化剂、0.1
‑
1份阻燃剂；所述二元胺二元酸盐中的二元胺为含有环戊烷结构的二元胺，二元酸为脂肪族二元酸。
[0005]本专利技术技术方案提供的一种尼龙弹性体材料选择合适质量份的二元酸、二元胺、端氨基聚醚，同时配合添加合适质量份的具有环戊烷结构的二元胺二元酸盐以及阻燃剂，得到的尼龙弹性体具有优异的流动性、透光率、阻燃性，同时还具有良好的力学性能和耐磨性；其中，具有环戊烷结构的二元胺二元酸盐的引入会改变整个分子链的规整性，使得分子链的无规性增加，极大程度的降低了分子链间氢键密度，一方面使得材料的结晶度降低进而使得材料的透光率增加，另一方面使得制备得到的材料的流动性增加进而利于后续加工；阻燃剂的嵌入不仅会提升材料的阻燃性能，还会带来特殊的空间位阻结构，从而较好的提高材料的非晶性，进而提升材料的透明性和流动性；并且，具有环戊烷结构的二元胺二元酸盐和阻燃剂之间还具有一定的协同增效作用，两者共同加入能够显著的提升材料的流动性。
[0006]作为本专利技术所述尼龙弹性体材料的优选实施方式，所述尼龙弹性体材料包括以下质量份的组分：40
‑
48份二元酸和二元胺、15
‑
25份二元胺二元酸盐、30
‑
40份端氨基聚醚、0.1
‑
0.5份催化剂、0.05
‑
1份阻燃剂。
[0007]当添加的组分的质量份在上述范围内时，制备得到的尼龙弹性体材料的流动性更好，透光率更高，综合性能更优，其中制备得到的材料的熔融指数可达18，透光率可达93％以上，熔点可达212.7℃；同时，所述添加的组分在上述范围内时还能够保证得到的材料硬度适中，从而实现良好的力学性能。
[0008]作为本专利技术所述尼龙弹性体材料的优选实施方式，所述尼龙弹性体材料包括以下质量份的组分：40
‑
48份二元酸和二元胺、15
‑
25份二元胺二元酸盐、30
‑
40份端氨基聚醚、0.1
‑
0.5份催化剂、0.1
‑
0.5份阻燃剂。
[0009]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尼龙弹性体材料的优选实施方式，所述二元酸二元胺盐为自制，制备步骤为将相应的二元酸与二元胺混合，配置成质量体积比为80％的水溶液，充分反应后置于反应器中加热挥发成盐，得二元胺二元酸盐，所述二元酸与二元胺的的摩尔比为1：1.02。
[0012]作为本专利技术所述尼龙弹性体材料的优选实施方式，所述端氨基聚醚的数均分子量为1000
‑
3500。
[0013]端氨基聚醚的数均分子量会和二元胺二元酸盐以及阻燃剂共同影响到制备得到的材料的流动性，当端氨基聚醚的数均分子量偏大或偏小时，都会降低产品的流动性，不利于得到高流动性的产品。
[0014]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。
[0015]作为本专利技术所述尼龙弹性体材料的优选实施方式，所述二元酸包括壬二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6
‑
萘二甲酸、癸二酸、十二碳二酸中的至少一种；所述二元胺包括脂肪族二元胺、对苯二胺、间苯二胺、对苯二甲胺、1,5
‑
萘二胺、环己烷二胺、4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、3,3'
‑
二甲基
‑
4,4
‑
二氨基二环己基甲烷中的至少一种。
[0016]作为本专利技术所述尼龙弹性体材料的优选实施方式，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，包括如下式
Ⅰ‑Ⅴ
所示结构的化合物中的任意一种：
[0017][0018]当选择的阻燃剂为具有上述结构的磷系阻燃剂时，其能够很好的与二元胺二元酸盐产生协同作用，从而极大程度上降低材料的非晶性，进而提升材料的透光率和流动性。
[0019]作为本专利技术所述尼龙弹性体材料的优选实施方式，所述催化剂包括磷酸、硫酸、氨基己酸、次磷酸类化合物中的至少一种。
[0020]作为本专利技术所述尼龙弹性体材料的优选实施方式，所述催化剂为质量比为3:1的浓磷酸与浓硫酸的混合物。
[0021]当优选的催化剂为质量比为3:1的浓磷酸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。
[0022]另外，本专利技术还提供了所述尼龙弹性体材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤:
[0023](1)将二元酸、二元胺、端氨基聚醚、二元胺二元酸盐和催化剂混合、挤出，得中间产物；
[0024](2)在氮气保护下，将步骤(1)所述中间产物置于温度为190
‑
230℃，压力为0.2
‑
0.3Mpa的条件下机械搅拌40
‑
70分钟，接着加入阻燃剂，随后在240
‑
270℃下抽真空至压力为800
‑
1000Pa，反应60
‑
90分钟，得尼龙弹性体材料。
[0025]本专利技术提供的制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尼龙弹性体材料，其特征在于，所述尼龙弹性体材料包括以下质量份的组分：40
‑
50份二元酸和二元胺、9
‑
30份二元胺二元酸盐、30
‑
45份端氨基聚醚、0.1
‑
1份催化剂、0.1
‑
10份阻燃剂；所述二元胺二元酸盐中的二元胺为含有环戊烷结构的二元胺，二元酸为脂肪族二元酸。2.根据权利要求1所述的尼龙弹性体材料，其特征在于，所述尼龙弹性体材料包括以下质量份的组分：40
‑
47份二元酸和二元胺、15
‑
25份二元胺二元酸盐、30
‑
38份端氨基聚醚、0.1
‑
0.5份催化剂、0.5
‑
10份阻燃剂。3.根据权利要求1所述的尼龙弹性体材料，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所述的尼龙弹性体材料，其特征在于，所述端氨基聚醚的数均分子量为1000
‑
3500；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。5.根据权利要求1所述的尼龙弹性体材料，其特征在于，所述二元酸包括壬二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6
‑
萘二甲酸、癸二酸、十二碳二酸中的至少一种；所述二元胺包括脂肪族二元胺、对苯二胺、间苯二胺、对苯二甲胺、1,5
‑
萘二胺、环己烷二胺、4,4'<...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪威雨，胡广君，吴逸昌，王之明，
申请(专利权)人：华润化学材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：