【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，尤其涉及一种聚酰胺弹性体材料及其制备方法。
技术介绍
1、聚酰胺弹性体是一种以聚酰胺为基体的高分子材料，它结合了聚酰胺的优异机械性能和弹性体的柔韧性。这种材料具有高耐磨性、耐高低温性能、宽广的硬度范围、良好的回弹性、卓越的尺寸稳定性、优良的加工性能、耐热老化性和耐化学品性等突出特点。聚酰胺弹性体在各种行业中得到了广泛的应用。在体育用品领域，由于其耐磨性和耐高低温性能，它被广泛应用于制造球类、运动鞋、护腿板等器材。在医疗器械领域，聚酰胺弹性体被用于制造高精度和高要求的医疗设备。在汽车领域，它被用于制造高性能的刹车片和减震器。在机械和电子电器产品中，聚酰胺弹性体被用作耐磨、耐高温和耐化学品的高端材料。此外，聚酰胺弹性体还可以应用于气体分离领域，例如制造高效气体分离膜。总之，聚酰胺弹性体作为一种高端材料，因其优异的性能和广泛的应用领域而备受关注。但是，聚酰胺弹性体属于可燃材料，它的氧指数在20％左右，因而限制了它在一些特殊的领域使用。
2、用于聚合物的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂等，中国专利cn115850958a提供了一种制备阻燃聚酰胺弹性体的方法，通过将卤系阻燃剂、锑系阻燃剂加入聚酰胺弹性体，经熔融共混制备得到具有阻燃性能的聚酰胺弹性体，但是该方法得到的阻燃聚酰胺弹性体中阻燃成分以物理形式分散于聚酰胺弹性体中，由于弹性体使用过程尺寸形变大，阻燃剂极易析出，从而造成阻燃性能的下降，并且阻燃剂析出后会导致环境污染，具有一定的生物危害性。
技术实现思路>
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种聚酰胺弹性体材料及其制备方法。本专利技术提供的聚酰胺弹性体采用阻燃低聚物为聚酰胺弹性体的硬段，所得阻燃聚酰胺材料具有本质的阻燃性能，不会出现阻燃剂析出等现象，并且具有较高的弹性。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种聚酰胺弹性体材料，具有式i所示结构：
4、
5、式i中：x包括以下结构中的任意一种：
6、
7、y包括以下结构：
8、
9、z包括以下结构中的任意一种：
10、
11、
12、式i中：n的取值为4～20的整数，k的取值为4～30的整数；式x-1～式x-5中，x的取值独立地为6～12的整数；式y-1中y的取值独立地为4～10的整数；式z-1和式z-2中，z的取值独立地的为22～114的整数。
13、本专利技术还提供了上述方案所述聚酰胺弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：
14、将小分子有机磷系阻燃剂、脂肪族二元胺和溶剂混合进行成盐反应，得到阻燃剂盐；所述小分子磷系阻燃剂为ddp、dpdpo、bcppo、cempo和ceppa中的任意一种；所述脂肪族二元胺为碳原子数为6～12的脂肪族直链二元胺；
15、将所述阻燃剂盐和封端剂混合依次进行预缩聚反应和熔融缩聚反应，得到聚酰胺预聚体；
16、将所述聚酰胺预聚体、软段化合物和催化剂混合进行终缩聚反应，得到所述聚酰胺弹性体材料；所述软段化合物为聚乙二醇或聚丁二醇。
17、优选的，所述小分子有机磷系阻燃剂和脂肪族二元胺的摩尔比为1:(1～1.05)。
18、优选的，所述成盐反应的温度为50～80℃，时间为1～4h。
19、优选的，所述封端剂为碳原子数为6～12的脂肪族直链二元酸；所述封端剂与阻燃剂盐的摩尔比为1：(4～20)。
20、优选的，所述预缩聚反应的温度为200～260℃，压力为1～2mpa，时间为1～4h；所述预缩聚在保护气氛中进行。
21、优选的，所述熔融缩聚反应的温度为220～270℃，真空度为10～200pa，时间为1～4h；所述熔融缩聚反应在保护气氛中进行。
22、优选的，所述终缩聚反应的温度为260～280℃，真空度为10～200pa，时间为1～3h。
23、优选的，所述催化剂为钛酸四丁酯和乙二醇锑中的一种或两种；所述催化剂的用量为所述聚酰胺预聚体和软段化合物的总质量的20～200ppm。
24、优选的，所述软段化合物的分子量为1000～5000g/mol。
25、本专利技术提供了一种聚酰胺弹性体材料，具有式i所示结构(具体结构见上文)。本专利技术以阻燃低聚物为硬段，以聚乙二醇或聚丁二醇作为软段，得到具有嵌段结构的聚酰胺弹性体材料，其中阻燃低聚物以酰胺键连接在聚酰胺主链上，其既能作为弹性体的硬段，同时也能发挥优异的阻燃作用，使所述聚酰胺弹性体材料兼具较高的弹性和较高的阻燃性能；并且，本专利技术提供的聚酰胺弹性体材料属于本质阻燃材料，具有良好的耐候性与耐迁移性能。实施例结果表明，本专利技术提供的聚酰胺弹性体材料的极限氧指数在35％～42％，垂直燃烧测试达ul 94v-0等级，材料硬度为25～65d，断裂强度为20～50mpa，断裂伸长率为400％～1000％。
26、本专利技术还提供了上述方案所述聚酰胺弹性体材料的制备方法，本专利技术提供的制备方法步骤简单，容易操作，适宜进行大规模生产。
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1.一种聚酰胺弹性体材料，其特征在于，具有式I所示结构：
2.权利要求1所述聚酰胺弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述小分子有机磷系阻燃剂和脂肪族二元胺的摩尔比为1:(1～1.05)。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述成盐反应的温度为50～80℃，时间为1～4h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述封端剂为碳原子数为6～12的脂肪族直链二元酸；所述封端剂与阻燃剂盐的摩尔比为1：(4～20)。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预缩聚反应的温度为200～260℃，压力为1～2MPa，时间为1～4h；所述预缩聚在保护气氛中进行。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述熔融缩聚反应的温度为220～270℃，真空度为10～200Pa，时间为1～4h；所述熔融缩聚反应在保护气氛中进行。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述终缩聚反应的温度为260～280℃，真空度为10
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为钛酸四丁酯和乙二醇锑中的一种或两种；所述催化剂的用量为所述聚酰胺预聚体和软段化合物的总质量的20～200ppm。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述软段化合物的分子量为1000～5000g/mol。
...【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺弹性体材料，其特征在于，具有式i所示结构：
2.权利要求1所述聚酰胺弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述小分子有机磷系阻燃剂和脂肪族二元胺的摩尔比为1:(1～1.05)。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述成盐反应的温度为50～80℃，时间为1～4h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述封端剂为碳原子数为6～12的脂肪族直链二元酸；所述封端剂与阻燃剂盐的摩尔比为1：(4～20)。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预缩聚反应的温度为200～260℃，压力为1～2mpa，时...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘可，吕汪洋，陈文兴，
申请(专利权)人：现代纺织技术创新中心鉴湖实验室，
类型：发明
国别省市：
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