[发明专利]尼龙聚氨酯弹性体的熔融反应制备方法

说明书

技术领域

本发明属于工程塑料尼龙聚氨酯弹性体领域，更具体的说涉及一种尼龙聚氨酯弹性体的制备方法。

背景技术

尼龙作为第一大工程塑料，种类繁多，具有优异的机械性能、耐磨、自润滑性、耐化学药品性、耐油性和耐溶剂等性能，广泛应用于交通运输、电子电气、机械等领域。但是，尼龙在低温或干燥状态下易脆化，冲击性能差，不具备弹性体的高弹性，因此需要对尼龙进行增韧改性，提高尼龙的耐冲击性能。

对尼龙进行增韧改性的一种方法与加入聚氨酯材料，聚氨酯的性能具有很大的可调性，可以通过控制聚氨酯的硬段和软段之间的比例，赋予聚氨酯在较宽的硬度范围内具有耐磨、密封、隔音、耐油、耐疲劳、可降解、高回弹性等优异性能。但是聚氨酯的耐热性和可加工性能不足，因此将两者有机结合，新材料将兼具尼龙和聚氨酯的优异性能如较好的力学性能、加工性能、高回弹性、耐低温，经不同方法的加工成型，广泛用于运动产品、鞋、管材、带材等。

中国专利201110301764.0公开了一种尼龙聚氨酯弹性体的制备的方法，主要将尼龙和聚氨酯预聚体溶解在有机溶剂中进行聚合反应。得到尼龙聚氨酯弹性体，从分子结构上将两者有机结合，兼具尼龙和聚氨酯的优异性能。但是，溶液聚合过程中采用的有机溶剂，毒性大，对环境造成污染，同时溶剂的去除会使工艺流程复杂化，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种尼龙聚氨酯弹性体的制备方法，通过熔融状态反应，无有机溶剂存在，操作简单，对环境不会造成污染。

本发明的尼龙聚氨酯弹性体的制备方法，主要步骤为：

a.粉末状端氨基尼龙50-2000重量份，端异氰酸酯基聚氨酯50-2000重量份，热稳定剂0-20重量份，光稳定剂0-20重量份，水解稳定剂0-20重量份在30-120℃采用搅拌机搅拌2-10分钟，或保温系统中于120～180℃下计量熔融混合；

b.混合均匀的混合物料加入到螺杆的加料口中,利用螺杆挤出机进行反应性挤出，挤出速度为70-300转/分钟，挤出机的温度设置为100-270℃。依次通过水槽冷却，吹干，切割得到所需的尼龙聚氨酯弹性体；

或b′.混合均匀的混合物料加入到密炼机中,利用密炼机进行反应，在转速为30-100转/分钟,温度为150-250℃反应3-20分钟，取出得到所需的尼龙聚氨酯弹性体。

本发明的尼龙聚氨酯弹性体的制备方法，其中，所述的端氨基尼龙为带有端氨基的尼龙6、尼龙9、尼龙11、尼龙12、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙1212、尼龙1313、尼龙1012、尼龙68、尼龙46、尼龙6T、尼龙6T/6、尼龙6T/66、尼龙9T、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯二甲酰间苯二胺。

本发明的尼龙聚氨酯弹性体的制备方法，其中，所述的端氨基尼龙端氨基尼龙的制备为将酰胺单体100-1000重量份，去离子水1-50重量份，二酸二铵盐5-500重量份，热稳定剂0.5-15重量份，二元胺0.5-100重量份加入反应釜通氮气后，进行反应，搅拌转速30-400转/分钟，反应温度70-350℃，反应时长为1-10小时。抽真空,除去反应体系小分子，倾出物料冷却，粉碎，分子量300-12000。

本发明的尼龙聚氨酯弹性体的制备方法，其中，所述的端氨基尼龙端氨基尼龙的制备中，二元胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、壬二胺、癸二胺、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、间苯二甲胺、异佛尔酮二胺、氢化邻苯二胺、氢化对苯二胺、氢化间苯二胺、氢化间苯二甲胺或十二碳二胺。

本发明的尼龙聚氨酯弹性体的制备方法，其中，二酸二铵盐为癸二酸癸二胺盐或己二酸己二胺盐。

本发明的尼龙聚氨酯弹性体的制备方法，其中，端异氰酸酯基聚氨酯制备中，聚酯/聚醚多元胺或多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚环氧乙烷二胺或聚环氧丙烷二胺。

本发明的尼龙聚氨酯弹性体的制备方法，其中，端异氰酸酯基聚氨酯制备中，二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、反式环己烷二异氰酸酯或亚己基二异氰酸酯。