【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料，具体涉及一种可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，聚酯酰胺的合成一直是高分子化学研究的重点。尽管具有良好的发展前景，但目前生物基酯酰胺的生产水平较低，成本较高等问题仍然限制了其广泛应用。常规的聚酯酰胺合成方法主要采用开环聚合或多组分缩聚。然而，这些方法不可避免地会导致合成的聚酯酰胺在结构上存在问题。开环聚合法会因为聚酯酰胺的分子量增高而导致聚合成环的加剧，从而终止聚合反应，限制了其性能。而多组分缩聚法由于反应物的投料配比问题，导致很难控制原料的投料比例，难以形成嵌段聚合物，进而对聚酯酰胺的降解性能造成一定的影响。
2、公开号为cn115286788a的中国专利申请文献中公开了一种类聚烯烃生物基线性聚酯酰胺及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将生物基二酯与氨基醇溶解于溶剂中，在惰性气体保护下，加入催化剂反应得到酰胺二醇单体，将酰胺二醇单体与生物基二酸置于反应装置中，在惰性气体氛围下进行酯化反应得到预聚物，加入二醇和催化剂，在惰性气体氛围下进行酯化反应，降压除水后再升温反应得到所述类聚烯烃生物基线性聚酯酰胺，其通过调控不同的酰胺二醇以及聚合物中醇/酸的摩尔比例，可以调控该聚酯酰胺的热力学性能。制得的聚酯酰胺性能优异，能达到高密度聚乙烯的水平，将有望作为石油基产品聚乙烯的替代品，但是，在实际应用中，仅仅实现可降解聚酯酰胺还不能解决塑料对环境造成的巨大的污染问题，因为聚合物的主链结晶特性导致塑料在自然环境中难以降解，实验室中采用的化学法对塑料进行回收和降解仍然面临塑料
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何改善聚酯酰胺弹性体的降解性能。
2、本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
3、一种可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，包括以下步骤：以酰胺二醇和壬二酸为原料，在惰性气体和搅拌环境下升温后进行一次反应；反应结束后降至室温，加入聚醚胺和催化剂，然后在惰性气体和搅拌环境下升温进行二次反应，反应结束后降温得到所述可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体。
4、优选地，所述酰胺二醇的结构式为
5、
6、优选地，所述酰胺二醇的摩尔数＜壬二酸的摩尔数。
7、优选地，所述聚醚胺为聚醚胺d-400；所述催化剂为次磷酸钠。
8、优选地，所述酰胺二醇、壬二酸、聚醚胺的质量比为25.41-38.11：27.92：11.75-46.99。
9、优选地，所述酰胺二醇、壬二酸、聚醚胺的质量比为38.11：27.92：11.75。
10、优选地，所述壬二酸、催化剂的质量比为27.92：0.5。
11、优选地，所述一次反应的温度为140℃，时间为12小时；所述二次反应的温度为230℃，时间为3小时。
12、优选地，还包括将二次反应结束降温后得到的产物进行循环拉伸处理。
13、优选地，所述可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，具体包括以下步骤：取酰胺二醇、壬二酸加入反应装置中，在惰性气体和搅拌环境下，逐步升温至140℃后反应12小时，然后降至室温，随后加入聚醚胺和催化剂，在惰性气体和搅拌环境下逐步升温至230℃反应3小时，降温后取出得到所述可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体。
14、本专利技术还提出一种可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体，采用所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法制备而成。
15、本专利技术还提出一种可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体纤维，采用所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体纺丝而成。
16、本专利技术从生物基平台化合物出发，通过优化聚合物结构设计，克服聚酯酰胺现有性能的不足，实现高性能聚酯酰胺的制备。通过在聚合物主链中引入交替排列的聚酯酰胺嵌段赋予材料优异的可降解性能，引入聚合物的软段侧基来减少聚合物的结晶，从而实现了生物基高弹力、可快速降解聚酯酰胺树脂的开发，该树脂可以通过纺丝加工，有望得到商品化的应用。
17、本专利技术可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，首先以酰胺二醇和壬二酸为原料在较低温度下进行长时间酯化反应，降至室温后加入聚醚胺和催化剂进行酰胺化反应，其为两步法，避免了羟基在一次反应时发生醚化的副反应，聚合物结构中交替酯键和酰胺键的排列赋予聚合物可全降解的能力、循环拉伸后处理赋予聚合物优异的弹性回复和力学强度。
18、本专利技术的优点在于：
19、(1)本专利技术的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体具有优异的降解能力，解决目前可降解材料降解速度慢、性能不高等问题；
20、(2)本专利技术的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体可以不添加增塑剂，仅改变投料比就可以实现力学性能的调节，避免了增塑剂的使用。
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1.一种可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：以酰胺二醇和壬二酸为原料，在惰性气体和搅拌环境下升温后进行一次反应；反应结束后降至室温，加入聚醚胺和催化剂，然后在惰性气体和搅拌环境下升温进行二次反应，反应结束后降温得到所述可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体。
2.根据权利要求1所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：所述酰胺二醇的结构式为
3.根据权利要求1所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：所述酰胺二醇的摩尔数＜壬二酸的摩尔数。
4.根据权利要求1所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：所述聚醚胺为聚醚胺D-400；所述催化剂为次磷酸钠。
5.根据权利要求1所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：所述酰胺二醇、壬二酸、聚醚胺的质量比为25.41-38.11：27.92：11.75-46.99。
6.根据权利要求1所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：所述壬二酸、催化剂的质量比为
7.根据权利要求1所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：所述一次反应的温度为140℃，时间为12小时；所述二次反应的温度为230℃，时间为3小时。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：还包括将二次反应结束降温后得到的产物进行循环拉伸处理。
9.一种可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体，其特征在于：采用如权利要求1-8中任一项所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法制备而成。
10.一种可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体纤维，其特征在于：采用如权利要求9所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体纺丝而成。
...【技术特征摘要】
1.一种可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：以酰胺二醇和壬二酸为原料，在惰性气体和搅拌环境下升温后进行一次反应；反应结束后降至室温，加入聚醚胺和催化剂，然后在惰性气体和搅拌环境下升温进行二次反应，反应结束后降温得到所述可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体。
2.根据权利要求1所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：所述酰胺二醇的结构式为
3.根据权利要求1所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：所述酰胺二醇的摩尔数＜壬二酸的摩尔数。
4.根据权利要求1所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：所述聚醚胺为聚醚胺d-400；所述催化剂为次磷酸钠。
5.根据权利要求1所述的可快速降解的生物基聚酯酰胺弹性体的制备方法，其特征在于：所述酰胺二醇、壬二酸、聚醚胺的质量比为25.41-3...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪钟凯，丁永良，章程欣，蒋峰，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：
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