【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种聚酰胺材料及其制备方法。
技术介绍
1、泡沫材料由于其内部存在大量的泡沫结构而具有轻质、浮动、绝缘和缓冲等特性，对于节能减排、轻量化发展具有非常重要的意义。由聚苯乙烯、聚乙烯和聚氨酯制造的泡沫材料广泛存在于市场。然而，这些材料制造的泡沫大多存在力学性能不足、耐化学性不高等问题。
2、聚酰胺本身因其有高强度、耐化学药品、耐油性突出等性能而被广泛应用。但常规的聚酰胺由于在熔融挤出连续发泡的过程中，拉伸粘度、熔体粘度和强度较小，熔体流变性能差，难以满足发泡材料的要求。
3、因此，开发一种新的聚酰胺材料使其满足发泡要求，能够极大的扩展发泡材料的应用领域，具有很高的商业化价值。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决现有聚酰胺材料由于熔体粘度和强度较低，熔体流变性能差，难以满足发泡材料要求的缺陷，提供了一种以生物基聚酰胺树脂为基体的聚酰胺材料，原料单体来源于植物，具有低碳、可持续发展特征，且单体生产供应稳定，具备规模化潜力，材料性能优异，且熔体强度和粘度显著高于常规的聚酰胺材料，满足发泡材料的要求，极大的扩展发泡材料的应用领域，具有很高的商业化价值。
2、本专利技术提供了一种聚酰胺材料，所述聚酰胺材料包括以下重量份的组分：生物基聚酰胺树脂85-98份，扩链剂0.5-5份；所述生物基聚酰胺树脂由戊二胺(a)和二羧酸成分(b)形成，所述成分(a)和(b)的总和为100摩尔％；其中，所述二羧酸成分(b)由以下成分组成：(b1)
3、于一些具体的实施方式中，所述二羧酸成分(b)由以下成分组成：(b1)10-90摩尔比例的已二酸，(b2)10-90摩尔比例的对苯二甲酸，(b3)0摩尔比例的脂肪族二元酸。
4、较佳地，所述二羧酸成分(b)由以下成分组成：(b1)40-90摩尔比例的已二酸，(b2)10-60摩尔比例的对苯二甲酸，(b3)0摩尔比例的脂肪族二元酸。也即，所述二羧酸含有40-90mol％己二酸和10-60mol％对苯二甲酸或对苯二甲酸的衍生物，所述百分比为摩尔百分比。
5、较佳地，所述已二酸和对苯二甲酸的摩尔比例为1：(0.1-1.5)。例如可以是1：(0.35-0.55)，例如1:0.45；可以是1：(0.55-0.85)，例如1:0.72；或者可以是1：(0.85-1.2)，例如1:1.05。
6、在一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂由戊二胺和二羧酸形成，其中所述戊二胺和二羧酸的摩尔比为(1-1.05)：1，例如1.05：1。
7、在一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂的制备方法包括如下步骤：将戊二胺、二羧酸和水制备成聚酰胺盐溶液，将聚酰胺盐溶液加热聚合，获得生物基聚酰胺树脂。
8、在一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂包括如下步骤：(1)氮气或惰性气体氛围下，将水、戊二胺和对苯二甲酸或对苯二甲酸的衍生物、己二酸混合制得浓度为30-75wt％的聚酰胺盐水溶液；(2)将所述聚酰胺盐水溶液转移至聚合装置(例如聚合釜)中，氮气或惰性气体氛围下加热，使反应体系内温度升至230-310℃，压力升至0.7-2.5mpa，保持60-180分钟；然后在30-120分钟内排气降压至常压，同时升高温度至260-340℃；抽真空使压力降至-(0.02-0.08)mpa，维持30-120分钟，得熔体；(3)将熔体进行拉条切粒，即得到生物基聚酰胺树脂pa56t。
9、于一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂pa56t的相对粘度为2.05-2.65，熔点260-330℃。所述相对粘度通过乌氏粘度计浓硫酸(浓度96％)法测定。
10、于一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂pa56t的相对粘度为2.24-2.45，熔点为270-300℃。
11、于一些具体的实施方式中，所述戊二胺为化学来源或者是可再生的生物质来源，优选为生物物质来源的1,5-戊二胺。本专利技术中，生物物质来源的1,5-戊二胺即由生物法制备而成；所述生物法包括采用生物基原料经生物转化方法生产；或采用石油基原料经生物转化方法生产；或采用生物基原料经化学方法生产。本专利技术所述1,5-戊二胺含有符合astmd6866标准的可再生来源的有机碳。
12、于另一些具体的实施方式中，所述二羧酸成分(b)由以下成分组成：(b1)0摩尔比例的已二酸，(b2)0摩尔比例的对苯二甲酸，(b3)100摩尔比例的脂肪族二元酸。
13、较佳地，所述脂肪族二元酸的碳原子数为10～18，优选为选自癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸和十六碳二元酸中的至少一种。
14、较佳地，所述生物基聚酰胺树脂pa5x的相对粘度为1.8-2.8；端氨基含量为40-60mmol/kg：熔点为170-320℃，优选为180-230℃。
15、于另一些具体的实施方式中，所述二羧酸成分(b)由以下成分组成：(b1)100摩尔比例的已二酸，(b2)0摩尔比例的对苯二甲酸，(b3)0摩尔比例的脂肪族二元酸。
16、较佳地，所述生物基聚酰胺树脂pa56的相对粘度为1.9-3.5，优选为1.9-2.8；端氨基含量为9-60mmol/kg，优选为42-60mmol/kg；熔点为210-260℃，优选为252-260℃。
17、于一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂的含量为90-98份。
18、于一些具体的实施方式中，所述扩链剂选自酸酐类化合物、环氧类化合物、噁唑啉类化合物、碳酸酯类化合物和异氰酸酯类化合物中的至少一种。
19、于一些具体的实施方式中，所述酸酐类化合物包括但不限于均苯四酸二酐(pmda)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(sma)、poe-g-mah、pe-g-mah、pp-g-mah、epdm-g-mah和eva-g-mah中的至少一种。
20、于一些具体的实施方式中，所述环氧类化合物包括但不限于苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯低聚物(adr 4468、adr 4380、kl-e4300)，环氧基聚硅氧烷(epm)和异氰脲酸三缩水甘油酯(tgic)中的至少一种。
21、于一些具体的实施方式中，所述噁唑啉类化合物包括但不限于双噁唑啉(boz)、3-噁唑啉和异噁唑啉苄醚类化合物中的至少一种。
22、于一些具体的实施方式中，所述碳酸酯类化合物包括但不限于布吕格曼m1251、m1253中的至少一种。
23、于一些具体的实施方式中，所述异氰酸酯类化合物包括但不限于异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)和多亚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚酰胺材料，其特征在于，所述聚酰胺材料包括以下重量份的组分：生物基聚酰胺树脂85-98份，扩链剂0.5-5份；所述生物基聚酰胺树脂由戊二胺(A)和二羧酸成分(B)形成，所述成分(A)和(B)的总和为100摩尔％；其中，所述二羧酸成分(B)由以下成分组成：(B1)0-100摩尔比例的已二酸，(B2)0-100摩尔比例的对苯二甲酸，(B3)0-100摩尔比例的脂肪族二元酸，(B1)、(B2)和(B3)的总和为100摩尔比例。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述戊二胺(A)与二羧酸成分(B)的摩尔比为(1-1.05)：1；和/或
3.根据权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述二羧酸成分(B)由以下成分组成：(B1)0摩尔比例的已二酸，(B2)0摩尔比例的对苯二甲酸，(B3)100摩尔比例的脂肪族二元酸；
4.根据权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述二羧酸成分(B)由以下成分组成：(B1)100摩尔比例的已二酸，(B2)0摩尔比例的对苯二甲酸，(B3)0摩尔比例的脂肪族二元酸；
5.根据权利要求1-4
6.根据权利要求5所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述扩链剂选自均苯四甲酸酐PMDA、苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA、双噁唑啉BOZ、POE-g-MAH、PP-g-MAH、ADR4468、ADR4380、异氰脲酸三缩水甘油酯TGIC和二苯基甲苯二异氰酸酯MDI中的至少一种；
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述聚酰胺材料包括抗氧剂；
8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的聚酰胺材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，较佳地，所述双螺杆挤出机采用六区加热模式，一区至六区温度依次为150-220℃，200-280℃，220-280℃，250-290℃，270-320℃，270-320℃；和/或
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述固相缩聚反应的条件包括：温度为170-210℃，真空度为0-100000Pa，反应时间为8-24h。
...【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺材料，其特征在于，所述聚酰胺材料包括以下重量份的组分：生物基聚酰胺树脂85-98份，扩链剂0.5-5份；所述生物基聚酰胺树脂由戊二胺(a)和二羧酸成分(b)形成，所述成分(a)和(b)的总和为100摩尔％；其中，所述二羧酸成分(b)由以下成分组成：(b1)0-100摩尔比例的已二酸，(b2)0-100摩尔比例的对苯二甲酸，(b3)0-100摩尔比例的脂肪族二元酸，(b1)、(b2)和(b3)的总和为100摩尔比例。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述戊二胺(a)与二羧酸成分(b)的摩尔比为(1-1.05)：1；和/或
3.根据权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述二羧酸成分(b)由以下成分组成：(b1)0摩尔比例的已二酸，(b2)0摩尔比例的对苯二甲酸，(b3)100摩尔比例的脂肪族二元酸；
4.根据权利要求1所述的聚酰胺材料，其特征在于，所述二羧酸成分(b)由以下成分组成：(b1)100摩尔比例的已二酸，(b2)0摩尔比例的对苯二甲酸，(b3)0摩尔比例的脂肪族二元酸；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚酰胺材料，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：周晓辉，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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