【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚酰胺发泡材料及其制备方法和应用。
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、耐油性能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、熔体粘度和熔体强度较小，熔体流变性能差，无法支撑泡孔的生长和定型，且聚酰胺在高温下易降解，导致发泡过程中得不到良好的泡孔，因而存在发泡缺陷。
3、因此，亟需一种新型聚酰胺材料，其能够通过熔融挤出发泡的方式制备得到，且制备过程中发泡倍率较优。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中发泡材料在挤出发泡过程中难以正常发泡，且受由于发泡后收缩影响使得发泡倍率低等问题，提供了一种聚酰胺发泡材料及其制备方法和应用。本专利技术的聚酰胺发泡材料具有泡沫密度低、发泡倍率高和压缩强度低和泡孔平均直径更适当等特点；其发泡工艺简单，聚酰胺5x树脂的原料单体可以来源于植物，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。
2、本专利技术提供了一种聚酰胺发泡材料，其原料包括以下重量份的组分：聚酰胺5x树脂85-98份，扩链剂0.5-5份；所述发泡材料的压缩强度为1.6-5.0mpa。
3、本专利技术中，优选地
4、其中，所述戊二胺可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。
5、在一优选技术方案中，所述生物物质来源的1,5-戊二胺由生物法制备而成；优选地，所述生物法包括采用生物基原料经生物转化方法生产、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astm d6866标准的可再生来源的有机碳。
6、其中，所述脂肪族长碳链二元酸的碳原子数为10～18，优选为癸二酸、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一种或多种。
7、本专利技术中，所述聚酰胺5x树脂优选为pa56、pa510、pa511、pa512、pa513、pa514、pa515和pa516中的一种或多种。
8、本专利技术中，优选地，所述聚酰胺5x树脂的含量为90-98份，例如94.3份、94.8份、97.3份或97.6份。
9、本专利技术中，所述聚酰胺5x树脂的熔点可为170-320℃，优选为180-260℃，更优选为180-230℃，例如191℃、192℃、197℃、205℃、209℃、210℃、217℃或253℃。
10、本专利技术中，所述聚酰胺5x树脂的相对粘度可为1.8-3.5，优选为1.8-2.7，例如2.13、2.25、2.29、2.32、2.38、2.47、2.51或2.7。所述相对粘度通过乌氏粘度计浓硫酸(浓度96％)法测定。
11、本专利技术中，所述聚酰胺5x树脂的端氨基含量可为30-65mmol/kg，优选为42-60mmol/kg，例如41mmol/kg、47mmol/kg、48mmol/kg、51mmol/kg、52mmol/kg、54mmol/kg、55mmol/kg或56mmol/kg。
12、本专利技术中，优选地，当所述聚酰胺5x树脂为pa510、pa511、pa512、pa513、pa514、pa515和pa516中的一种或多种时，其具有如下特点：相对粘度为1.8-2.8，端氨基含量为30-60mmol/kg，优选42-60mmol/kg，熔点为170-320℃，优选为180-230℃。
13、于一实施方式中，所述聚酰胺5x树脂为pa56时，优选地具有如下特点：相对粘度为1.9-2.8；端氨基含量为30-60mmol/kg，优选为49-60mmol/kg；熔点为252-320℃，优选为252-255℃。
14、本专利技术中，所述扩链剂可为酸酐类化合物、环氧类化合物、噁唑啉类化合物、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一种或多种。
15、其中，所述酸酐类化合物可为均苯四酸二酐(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中的一种或多种，例如均苯四酸二酐(pmda)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(sma)或poe-g-mah。
16、其中，所述环氧类化合物可为苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯低聚物、环氧基聚硅氧烷(epm)和异氰脲酸三缩水甘油酯(tgic)中的一种或多种。
17、所述苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯低聚物优选为adr 4468、adr 4380和kl-e4300中的一种或多种，例如adr 4468或adr 4380。
18、其中，所述噁唑啉类化合物可为双噁唑啉(boz)、3-噁唑啉和异噁唑啉苄醚类化合物中的一种或多种，例如双噁唑啉(boz)。
19、其中，所述碳酸酯类化合物可为布吕格曼m1251和/或布吕格曼m1253。
20、其中，所述异氰酸酯类化合物可为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)和多亚甲基多苯基多异氰酸酯(papi)中的一种或多种，例如二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)。
21、本专利技术中，优选地，所述扩链剂为均苯四甲酸酐(pmda)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(sma)、双噁唑啉(boz)、poe-g-mah、adr4468、adr4380和二苯基甲苯二异氰酸酯(mdi)中的一种或多种；更优选为均苯四甲酸酐(pmda)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(sma)、poe-g-mah、adr4468和adr4380中一种或多种；进一步优选为均苯四甲酸酐(pmda)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(sma)、poe-g-mah、adr4468和adr4380中的至少两种或两种以上的组合；例如adr4468和poe-g-mah的组合。
22、其中，所述adr4468和所述poe-g-mah的质量比优选为1:(1-3)，例如1:2。
23、本专利技术中，所述扩链剂的含量可为1.5-4.5份，例如1.2份、1.5份、2份、2.5份、3份、4份或4.5份。
24、本专利技术中，所述聚酰胺发泡材料的原料还可包括抗氧剂。
25、其中，所述抗氧剂可为抗氧剂1098、抗氧剂1010和抗氧剂168中的一种或多种，例如抗氧剂1098。
26、其中，所述抗氧剂的含量可为0.05-1份，优选为0.1-0.5份，例如0.1份。...
【技术保护点】
1.一种聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述聚酰胺发泡材料的原料包括以下重量份的组分：聚酰胺5X树脂85-98份，扩链剂0.5-5份；所述发泡材料的压缩强度为1.6-5.0MPa。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，所述发泡材料的泡沫密度为0.095-0.23g/cm3；
3.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述聚酰胺5X树脂是以戊二胺、己二酸或脂肪族长碳链二元酸为原料制备得到；所述脂肪族长碳链二元酸的碳原子数为10～18，所述脂肪族长碳链二元酸优选为癸二酸、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一种或多种；
4.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述扩链剂为酸酐类化合物、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一种或多种；
5.根据权利要求4所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述扩链剂为均苯四甲酸酐PMDA、苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA、双噁唑啉BOZ、POE-g-MAH、ADR4468、ADR4380和二苯基甲苯二异氰酸酯M
6.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述聚酰胺发泡材料的原料包括抗氧剂；
7.一种如权利要求1～6任一项所述的聚酰胺发泡材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述原料的种类及含量如权利要求1～6所述的原料；
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述发泡设备为单螺杆挤出机；
10.一种如权利要求1～6中任一项所述的聚酰胺发泡材料或权利要求7～9中任一项所述的制备方法制得的聚酰胺发泡材料在风电、建筑、家具、包装、运输等领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述聚酰胺发泡材料的原料包括以下重量份的组分：聚酰胺5x树脂85-98份，扩链剂0.5-5份；所述发泡材料的压缩强度为1.6-5.0mpa。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，所述发泡材料的泡沫密度为0.095-0.23g/cm3；
3.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述聚酰胺5x树脂是以戊二胺、己二酸或脂肪族长碳链二元酸为原料制备得到；所述脂肪族长碳链二元酸的碳原子数为10～18，所述脂肪族长碳链二元酸优选为癸二酸、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一种或多种；
4.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述扩链剂为酸酐类化合物、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一种或多种；
5.根据权利要求4所述的...
【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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