【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子聚合物材料制备领域，具体涉及一种聚酰胺发泡材料、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闭合泡孔结构而具有轻质、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应用于市场。然而，这些材料制造的泡沫大多存在发泡困难，力学性能不足和耐温性差等问题。
2、聚酰胺因其本身具有高强度、耐化学药品、耐油性能突出等特点而被广泛应用。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，导致发泡过程中出现串孔、并孔等缺陷，无法获得可用的发泡材料。
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，且发泡性能优良。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决现有技术中聚酰胺树脂在挤出发泡过程中难以正常发泡，容易出现串孔、并孔等发泡缺陷的问题，提供了一种聚酰胺发泡材料、其制备方法和应用。本专利技术提供的聚酰胺发泡材料以生物基聚酰胺树脂为原料经扩链改性，连续挤出，可以得到强度高、耐温性好、密度低、泡孔致密的发泡材料，满足风电、轨道交通、新能源汽车、航空航天等对轻量化要求迫切的应用领域。且本专利技术采用的连续挤出发泡法，自动化程度高，生产过程稳定，易于进行规模化生产。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、技术方案一：一种聚酰胺发
4、生物基聚酰胺树脂70-98wt％；
5、扩链剂0.2-5wt％；
6、成核剂0.5-5wt％；
7、加工助剂0-30wt％；
8、其它添加剂0-15wt％。
9、在一些实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂至少含有一种(a)二胺单元、至少含有一种(b)二酸单元；所述(a)二胺单元至少含有戊二胺单元，所述(b)二酸单元至少含有一种(b1)脂肪族二酸单元、或者至少含有一种(b2)芳香族二酸单元、或者至少含有一种(b1)脂肪族二酸单元及一种(b2)芳香族二酸单元。
10、在一些实施方式中，在一些实施方式中，所述(a)/(b)的摩尔比为0.9-1.2，进而为0.95-1.1。
11、在一些实施方式中，所述(b1)/(b2)的摩尔份数比为10-80:20-90，进而为20-50:50-75。
12、在一些具体实施方式中，所述二胺单元来自脂肪族二胺，例如可以是丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、十一碳二元胺、十二碳二元胺、十三碳二元胺、十四碳二元胺、十五碳二元胺、十六碳二元胺或其组合。
13、在一些具体实施方式中，所述戊二胺单元来自生物基戊二胺，其指的是在单体合成工序中，通过酶反应、酵母反应或者发酵反应等由葡萄糖、赖氨酸等源自生物质的化合物合成的戊二胺。生物基戊二胺的生物基含量可以通过测定放射性c14含量的方法进行，例如美国材料试验协会的标准astm-d6866法。
14、在一些具体实施方式中，所述戊二胺单元在所有二胺单元中摩尔百分比为20-70％。
15、在一些具体实施方式中，所述脂肪族二酸单元来自脂肪族短链二酸、脂肪族长链二酸或其组合，所述脂肪族短链二酸例如可以是乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸或其组合，所述脂肪族长链二酸例如可以是壬二酸、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、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸或其组合。
16、在一些具体实施方式中，所述脂肪族二酸单元来自脂肪族短链二酸和脂肪族长链二酸的组合，所述脂肪族短链二酸例如可以是己二酸，所述脂肪族长链二酸例如可以选自癸二酸、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、十六碳二元酸或其组合。
17、在一些具体实施方式中，所述芳香族二酸单元来自芳香族二酸或其衍生物，例如可以是对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸或其酯类的组合。例如对苯二甲酸酯类包括对苯二甲酸二甲酯和对苯二甲酸二乙酯。
18、在一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂的相对粘度为1.2-4.0，其通过乌氏粘度计浓硫酸(浓度96％)法测定。
19、在一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂的熔点为185-320℃。
20、在一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂为生物基聚酰胺56树脂。
21、较佳地，所述生物基聚酰胺56树脂的相对粘度为1.9-2.5，端氨基含量为9-60mmol/kg，熔点为210℃-260℃，生物基含量在43％-46％。
22、在一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂含有(a)二胺单元、(b1)脂肪族二酸单元和(b2)芳香族二酸单元，其中(a)二胺单元来自戊二胺，(b1)脂肪族二酸单元来自脂肪族长链二酸，例如十二碳二酸，(b2)芳香族二酸单元来自对苯二甲酸，且(a)/[(b1)+(b2)]的摩尔比为(0.99-1.1):1，(b1)/(b2)的摩尔比为1:(1.5-2.9)。
23、较佳地，所述生物基聚酰胺树脂的相对粘度为2.1-2.6，熔点为297-303℃。
24、在一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂含有(a)二胺单元、(b1)脂肪族二酸单元和(b2)芳香族二酸单元，其中(a)二胺单元来自戊二胺和己二胺，(b1)脂肪族二酸单元来自脂肪族短链二酸，例如己二酸，(b2)芳香族二酸单元来自对苯二甲酸，且(a)/[(b1)+(b2)]的摩尔比为(0.99-1.1):1，(b1)/(b2)的摩尔比为1:(1.4-3.6)，戊二胺与己二胺的摩尔比为(1.1-3.2):1。
25、较佳地，所述生物基聚酰胺树脂的相对粘度为2.1-2.6，熔点为297-303℃。
26、在一些具体的实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂含有(a)二胺单元、(b1)脂肪族二酸单元和(b2)芳香族二酸单元，其中(a)二胺单元来自戊二胺，(b1)脂肪族二酸单元来自脂肪族短链二酸，例如己二酸，(b2)芳香族二酸单元来自对苯二甲酸，且(a)/[(b1)+(b2)]的摩尔比为(0.99-1.1):1，(b1)/(b2)的摩尔比为4:1-1:2.5。
27、较佳地，所述生物基聚酰胺树脂的相对粘度为2.3-3.8，熔点为270-275℃。
28、较佳地，所述生物基聚酰胺树脂的相对粘度为2.1-2.6，熔点为297-303℃。
29、在一些具体实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂还可以包含至少一种选自以下的添加剂：热稳定剂、荧光增白剂、颜料、染料、抗uv剂、阻燃剂、流动改性剂、有机或无机填料、硅土粉、粉末粘结剂、碳纳米管和它们的混合物。
30、在一些具体实施方式中，所述生物基聚酰胺树脂还含有热稳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚酰胺发泡材料，其特征在于，按重量百分比计，包括以下各组分：
2.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密度为50-500kg/m3，较佳为80-250kg/m3；
3.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述生物基聚酰胺树脂至少含有一种(A)二胺单元、至少含有一种(B)二酸单元；
4.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述生物基聚酰胺树脂的相对粘度为1.2-4.0；和/或，
5.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述扩链剂选自含磷化合物、酸酐类化合物、环氧化合物、噁唑啉类化合物、碳酸酯类化合物、内酰胺类化合物和异氰酸酯类化合物中的至少一种；
6.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述其它添加剂包括润滑剂、增韧剂和抗氧剂；
7.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述加工助剂选自高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和聚二甲基硅氧烷中的至少一种；和/或，
8.一种如权利要求1-7任一项所述的聚酰胺发泡材
9.根据权利要求8所述的聚酰胺发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合、扩链改性在双阶挤出发泡设备中的一阶螺杆挤出机中进行；
10.根据权利要求8所述的聚酰胺发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)还包括采用双阶挤出发泡设备中的二阶螺杆挤出机、静态混合器将所述均相体系进行进一步混合和降温的步骤；
11.一种如权利要求1-7任一项所述的聚酰胺发泡材料或由权利要求8-10任一项所述的制备方法制得的聚酰胺发泡材料在风电、轨道交通、新能源汽车、航空航天、船舶、运动器材及建筑等领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺发泡材料，其特征在于，按重量百分比计，包括以下各组分：
2.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密度为50-500kg/m3，较佳为80-250kg/m3；
3.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述生物基聚酰胺树脂至少含有一种(a)二胺单元、至少含有一种(b)二酸单元；
4.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述生物基聚酰胺树脂的相对粘度为1.2-4.0；和/或，
5.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述扩链剂选自含磷化合物、酸酐类化合物、环氧化合物、噁唑啉类化合物、碳酸酯类化合物、内酰胺类化合物和异氰酸酯类化合物中的至少一种；
6.根据权利要求1所述的聚酰胺发泡材料，其特征在于，所述其它添加剂包括润滑剂、增韧剂和抗氧剂；
<...【专利技术属性】
技术研发人员：杨其健，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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