【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于弹性体材料领域，具体涉及一种生物基抗水解弹性体的制备方法。
技术介绍
1、热塑性弹性体是一类嵌段型共聚物，兼具橡胶和热塑性树脂特性。在室温下显示橡胶特性，高温下又能熔融并塑化成型。其中不同嵌段提供不同的性能，硬段作为物理交联点来提供材料所需的强度，软段提供材料的韧性。热塑性弹性体具有拉伸强度高、回弹率高、低温抗冲击强度高、耐曲挠性优异、耐磨性能良好、易于加工成型等特点，目前广泛应用于运动鞋材、防水涂层、医疗用品、电子设备等领域。
2、传统的弹性体材料通常采用二元酸法来合成。采用二元酸作为封端剂来调控硬段分子量，然后端羧基硬段与端羟基软段通过酯化反应合成聚酯型弹性体。聚酯型弹性体中由于酯键的存在，导致其耐水性差，在长期使用过程中分子量下降，发生降解，性能衰减，无法满足使用需求。因此有必要进行结构设计，提高其耐水解性能。
3、中国专利技术专利cn115536840采用双端酯基聚醚、长链二元酸、长链二元胺等，通过酯交换酰胺反应，制备出一种尼龙弹性体。本专利技术制备的尼龙弹性体几乎没有端羧基，在长时间湿润条件下不会出现电离酸，耐水解性能更好。中国专利技术专利cn110776736，将脂肪族聚酰胺、玻璃纤维、交联剂、抗水解剂等通过交联得到一种尼龙复合材料。该交联聚酰胺复合基材料具有高强高韧、优异的耐水解性以及低吸水率，能够满足防水领域的需求。
4、氨基酸不仅在结构上具有丰富的功能基团，而且大量存在于自然界中。氨基酸目前在全球的产量达到几百甚至上千万吨，因此氨基酸单体逐渐成为一类非常重要的天
5、本专利技术采用氨基酸，功能性助剂合成了端基为多氨基的预聚体a；然后采用二异氰酸酯与聚醚软段合成出预聚体b；最后通过预聚体a与预聚体b合成主链及支链均具有多脲键的支化弹性体。对于脲键来说，一个脲羰基可同时与另一个脲键上的两个氮氢键形成氢键，这在热力学上很稳定的结构，在与分子链垂直的方向上脲氢键以这种结构延伸生长可形成有序的链状氧键结构，同样使得体系内游离的氢键数量减少。因此合成的支化弹性体不仅拥有优异的柔韧性、耐高温，而且对水分、湿气不敏感，起到抗水解的作用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种生物基抗水解弹性体、制备方法及其应用，解决现有技术中存在的上述问题。在提高弹性体的热稳定性的同时，赋予其生物基、耐水解、防水的性能。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：
3、一方面，本专利技术提供一种生物基抗水解弹性体材料的制备方法，所述方法包含以下步骤：
4、s1：将氨基酸、二胺与水混合后，升温、保压，保压完成后抽真空得到含端氨基的预聚体a；
5、s2：称取二异氰酸酯以及聚醚软段加入反应烧瓶中，升温反应后得到预聚体b；
6、s3：将s2中预聚体b加入到s1得到的预聚体a中，并加入助剂；
7、s4：升温至目标温度，反应后得到目标生物基抗水解弹性体。
8、本专利技术中，s1所述氨基酸为谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、二氨基庚二酸、二氨基辛二酸中的一种或多种，优选谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、二氨基辛二酸中的一种或多种。
9、和/或，s1所述二胺为己二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、十二碳二元胺、十三碳二元胺、十四碳二元胺、间苯二胺、对苯二胺中的一种或多种，优选己二胺、癸二胺、十二碳二元胺以及对苯二胺中的一种或多种。
10、和/或，s1所述预聚体a数均分子量为500-3000g/mol，优选500-2000g/mol。
11、和/或，s1所述氨基酸与所述二胺的用量摩尔比为(1-1.05)：(1-2)，优选的所述氨基酸与所述二胺的用量摩尔比为1：(2-3)，当氨基酸仅包含一个羧基时，则二胺与氨基酸的摩尔比至少应为1：1，当氨基酸仅包含一个羧基时，则二胺与氨基酸的摩尔比至少应为2：1，目的是将所有羧基反应为氨基。
12、和/或，s1升温的温度为240-300℃；保压的压力为2-4mpag；保压的时间为4-8h，保压结束后泄压至常压，抽真空0.5-1h。
13、本专利技术中，s2所述聚醚软段选自羟基封端的聚乙二醇(peg)、羟基封端的聚丙二醇(ppg)、羟基封端的聚丁二醇(ptmg)中的一种或多种。
14、优选地，所述聚醚软段的数均分子量为500-2000g/mol。
15、s2所述二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、1，4环己烷二异氰酸酯、1，3-苯二异氰酸酯、1，4苯二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，5-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯中的一种或多种，优选六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、1，4苯二异氰酸酯(ppdi)、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)中的一种或多种。
16、和/或，s2所述二异氰酸酯与所述聚醚软段的用量摩尔比为(2-2.05)：1，优选的所述二异氰酸酯与所述聚醚软段的用量摩尔比为(2-2.02)：1。
17、s2所述二异氰酸酯与聚醚软段反应温度为50-120℃，反应时间为0.5-4h，优选的所述二异氰酸酯与聚醚软段反应温度为60-80℃，反应时间为1-3h。
18、s3所述助剂为抗氧剂以及催化剂；
19、和/或，所述抗氧剂为616、626、168、1010、1098中的一种或多种，优选抗氧剂626、1010、1098中的一种或多种；
20、优选地，所述抗氧剂的添加量为0.05-0.3wt％，以氨基酸二胺、聚醚软段、二异氰酸酯的总质量计。
21、和/或，所述催化剂选自锑系、钛系、铝系催化剂中的一种或多种，优选醋酸锑、钛酸四丁酯、三乙基铝中的一种或多种。
22、优选地，所述催化剂的添加量为0.05-0.3wt％，以氨基酸、二胺、聚醚软段、二异氰酸酯的总质量计。
23、本专利技术中，s3所述预聚体a与预聚体b的投料摩尔比为1-10：1-10，优选的预聚体a与预聚体b投料摩尔比为2-6：2-6。
24、本专利技术中，s4所述预聚体a与预聚体b反应温度为190-270℃，反应时间为0.5h-8h，优选的预聚体a与预聚体b反应温度为200-240℃，反应时间为1h-5h。
25、第二方面，本专利技术还提供了一种采用上述方法制备的生物基抗水解弹性体材料。
26、第三方面，本专利技术提供了所述生物基抗水解弹性体材料在防水涂层、运动鞋材、医疗用品、智能设备领域中的应用。
27、与现有技术相比较，本专利技术的积极效果在于：...
【技术保护点】
1.一种生物基抗水解弹性体材料的制备方法，所述方法包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1所述氨基酸为谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、二氨基庚二酸、二氨基辛二酸中的一种或多种，优选谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、二氨基辛二酸中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，S1所述二胺为己二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、十二碳二元胺、十三碳二元胺、十四碳二元胺、间苯二胺、对苯二胺中的一种或多种，优选己二胺、癸二胺、十二碳二元胺以及对苯二胺中的一种或多种。
4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，S1所述预聚体A数均分子量为500-3000g/mol，优选500-2000g/mol；和/或，S1所述氨基酸与所述二胺的用量摩尔比为(1-1.05)：(1-2)。
5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，S1升温的温度为240-300℃；保压的压力为2-4MPaG；保压的时间为4-8h。
6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，S2所述
7.如权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，S3所述助剂为抗氧剂以及催化剂；优选地，所述抗氧剂为616、626、168、1010、1098中的一种或多种，更优选抗氧剂626、1010、1098中的一种或多种；和/或，所述催化剂选自锑系、钛系、铝系催化剂中的一种或多种，优选醋酸锑、钛酸四丁酯、三乙基铝中的一种或多种。
8.如权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，S3所述预聚体A与预聚体B的投料摩尔比为1-10：1-10，优选的预聚体A与预聚体B投料摩尔比为2-6：2-6；和/或，S4所述预聚体A与预聚体B反应温度为190-270℃，反应时间为0.5h-8h，优选的预聚体A与预聚体B反应温度为200-240℃，反应时间为1h-5h。
9.如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备的生物基抗水解弹性体材料。
10.如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备的生物基抗水解弹性体材料或如权利要求9所述的生物基抗水解弹性体材料在防水涂层、运动鞋材、医疗用品、智能设备领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种生物基抗水解弹性体材料的制备方法，所述方法包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1所述氨基酸为谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、二氨基庚二酸、二氨基辛二酸中的一种或多种，优选谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、二氨基辛二酸中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，s1所述二胺为己二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、十二碳二元胺、十三碳二元胺、十四碳二元胺、间苯二胺、对苯二胺中的一种或多种，优选己二胺、癸二胺、十二碳二元胺以及对苯二胺中的一种或多种。
4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，s1所述预聚体a数均分子量为500-3000g/mol，优选500-2000g/mol；和/或，s1所述氨基酸与所述二胺的用量摩尔比为(1-1.05)：(1-2)。
5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，s1升温的温度为240-300℃；保压的压力为2-4mpag；保压的时间为4-8h。
6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，s2所述聚醚软段选自羟基封端的聚乙二醇(peg)、羟基封端的聚丙二醇(ppg)、羟基封端的聚丁二醇(ptmg)中的一种或多种；和/或，所述聚醚软段的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张佳晖，张博通，马收，吴士超，王磊，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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