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制备聚醚酰胺嵌段共聚物的方法技术

技术编号:41236343 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-09 23:50
本发明专利技术涉及高分子材料合成领域,公开了一种制备聚醚酰胺嵌段共聚物的方法,该方法包括:在催化剂和开环剂存在下,将己内酰胺、聚丁二醇和丁二醇进行聚合反应,得到聚醚酰胺嵌段共聚物;其中,聚丁二醇:丁二醇的重量比为(20‑24):1。该方法可实现己内酰胺的转化率高于90%,最高达到93.7%。制得的热塑性聚醚酰胺弹性体的表面电阻为7.2×1011‑2.4×1012Ω,拉伸强度为30‑60MPa,断裂伸长率为240‑400%,兼具优异的绝缘性能和力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料合成领域,具体涉及一种制备聚醚酰胺嵌段共聚物的方法


技术介绍

1、聚酰胺6是一种呈半透明至不透明的微黄或乳白色热塑性树脂,因其具有质轻、强度大、抗磨损、耐弱酸弱碱、耐低温、易成型加工等优良的性能,广泛应用在纤维、工程塑料和薄膜等领域。随着使用中对性能要求的不断提高,传统聚酰胺6材料在部分性能方面的缺陷已经限制了其在一些领域的发展。经研究,通过引入其他物质改变聚酰胺的结构和性能成为一种可行的改善途径。

2、近年来,有研究将聚醚结构引入到聚酰胺6中,获得一种弹性体材料—聚醚酰胺弹性体,这种聚醚酰胺弹性体是一种以聚酰胺6为硬链段、脂肪族聚醚为软链段的嵌段共聚物,兼具聚酰胺和聚醚材料的特点,具有较为突出的性能是高回弹性、轻质和低温耐冲击性能。目前,采用己内酰胺单体或低聚体合成聚醚酰胺的主要工艺为水解聚合和阴离子聚合。huang等人采用一步法,以己内酰胺、己二酸、聚丁二醇等为原料,利用水解聚合的手段制得聚醚酰胺弹性体,该弹性体的熔点为211.8℃,断裂强度和断裂伸长率分别可达1.3cn/dtex和300%。但该方法中,原料己内酰胺的转化率不高,聚丁二醇过量且在低压下难以去除。


技术实现思路

1、本专利技术针对聚醚酰胺嵌段共聚物的制备过程存在原料己内酰胺的转化率有待提高、聚丁二醇过量难以去除的问题,提供了一种制备聚醚酰胺嵌段共聚物的方法。本专利技术的制备聚醚酰胺嵌段共聚物的方法可实现显著提高己内酰胺的转化率,所制得的聚醚酰胺嵌段共聚物兼具优异的绝缘性能和力学性能,满足电子设备、运动设备及运输设备等领域的应用。

2、为了实现上述目的,本发提供一种制备聚醚酰胺嵌段共聚物的方法,该方法包括:在催化剂和开环剂存在下,将己内酰胺、聚丁二醇和丁二醇进行聚合反应,得到聚醚酰胺嵌段共聚物;

3、其中,聚丁二醇:丁二醇的重量比为(20-24):1。

4、通过上述技术方案,以已内酰胺、聚丁二醇和丁二醇为主要原料,基于特定的聚丁二醇与丁二醇比例,采用一步法制备聚醚酰胺嵌段共聚物,可实现己内酰胺的转化率高于90%,最高达到93.7%,制得的热塑性聚醚酰胺弹性体的表面电阻为7.2×1011-2.4×1012ω,拉伸强度为30-60mpa,断裂伸长率为240-400%,兼具优异的绝缘性能和力学性能。

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【技术保护点】

1.一种制备聚醚酰胺嵌段共聚物的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述催化剂选自钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯和二水醋酸锌中的至少一种,优选为钛酸四丁酯。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述开环剂选自氨基己酸、11-氨基十一酸和水中的至少一种,优选为氨基己酸。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,聚丁二醇:丁二醇的重量比为(22-24):1。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,聚丁二醇:己内酰胺的重量比为(10-90):100,优选为(40-60):100;

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其中,所述聚合反应的过程包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述第一反应的条件包括:温度为70-90℃,压力为2-5bar,时间为0.5-1h。

8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,所述第二反应的条件包括:温度为180-210℃,压力为2-5bar,时间为3-5h。

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法,其中,所述第三反应的条件包括:温度为220-240℃,压力为2-5bar,时间为2-4h。

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的方法,其中,所述第四反应的条件包括:温度为240-270℃,压力为0.03-0.05bar,时间为0.5-2h;

11.根据权利要求6-10中任意一项所述的方法,其中,所述纯化处理包括依次进行的切片、萃取和干燥。

12.根据权利要求1-11中任意一项所述的方法,其中,参与所述聚合反应的原料还包括己二酸;

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【技术特征摘要】

1.一种制备聚醚酰胺嵌段共聚物的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述催化剂选自钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯和二水醋酸锌中的至少一种,优选为钛酸四丁酯。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述开环剂选自氨基己酸、11-氨基十一酸和水中的至少一种,优选为氨基己酸。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,聚丁二醇:丁二醇的重量比为(22-24):1。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,聚丁二醇:己内酰胺的重量比为(10-90):100,优选为(40-60):100;

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其中,所述聚合反应的过程包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述第一反应的条件包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦毅金汉强陈琛贾凤高若梅吴晓雨李曜陈璨
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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