[发明专利]一种高回弹性PA6系热塑性弹性体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高回弹性PA6系热塑性弹性体及其制备方法，其特征在于，其制备方法包括：通过水解开环聚合法制备双端羧基PA6预聚体，之后加入二元醇进行酯化反应，最后加入聚二醇和交联剂进行反应，从而制备出高回弹性PA6系热塑性弹性体。本发明在弹性体中引入适量的化学交联点，在确保弹性体较高伸长同时，还具有优异的回弹性。本发明的PA6系热塑性弹性体，特性粘度高、链段规整性好、回弹性优异(伸长100％时，弹性回复率达95％以上)、邵氏硬度可调。此外，弹性体合成中己内酰胺转化率高、反应速度快，弥补了现有技术的不足。

技术领域

本发明涉及一种高回弹性PA6系热塑性弹性体及其制备方法。具体地说是一种采用水解开环聚合法制备双端羧基PA6预聚体，然后加入二元醇进行酯化，最后加入聚二醇和交联剂，制备具有适量化学交联点的PA6系热塑性弹性体的方法。

背景技术

聚酰胺热塑性弹性体是一种易于加工、性能优良的热塑性弹性体，是由聚酰胺硬链段和聚醚软链段组成的嵌段共聚物。

PA6系热塑性弹性体是聚酰胺类热塑性弹性体中的一种，是以PA6为硬链段、聚醚为软链段的半结晶性嵌段共聚物。其合成方法一般可以分为两大类：一类是水解开环聚合法；另一类是阴离子开环聚合法。阴离子开环聚合法对原料纯度要求高，且大部分需使用活化剂光气。光气有剧毒，生产过程存在巨大的安全隐患，其产品性能较差，难以满足某些领域的应用要求。

专利CN101747510A采用水解开环聚合法制备出PA6和二异氰酸酯硬链段，然后加入聚醚软链段，经酯化、缩聚后制备了PA6系聚酰胺热塑性弹性体。该方法需要在高温下加入二异氰酸酯，对人体有害。

法国专利2273021利用平均分子量为3000～15000的二羧基聚酰胺和平均分子量200～6000的聚醚二醇，经熔融缩聚，制备出聚酰胺热塑性弹性体。

专利J63-182343利用端氨基聚酰胺与端羧基聚醚熔融缩聚，制备出聚醚酰胺热塑性弹性体。

专利CN103772643A采用水解开环聚合法制备了PA6预聚体，然后以耐热型改性聚氨酯为软链段制备出PA6系聚酰胺热塑性弹性体。

专利CN105199099A首先利用水解开环聚合法制备了PA6硬链段，然后加入聚醚胺软链段，制备出PA6型嵌段共聚热塑性弹性体。

专利CN103642048A利用端氨丙基聚二甲基硅氧烷与端羧基聚酰胺6在高温下制备了聚酰胺基有机硅热塑性弹性体。

以上方法均是采用水解开环聚合法制备PA6预聚体，然后直接与聚醚或聚氨酯共聚，从而制备聚酰胺热塑性弹性体的方法。己内酰胺转化率低，萃取工艺需消耗大量的水；反应为非均相反应，反应速率低；投料时无法精确控制PA6硬链段和聚醚或聚氨酯软链段的等摩尔比，产品分子量不高，性能较差。

专利CN104910377A利用不同分子量以及不同官能度的聚醚胺与己内酰胺在开环剂的作用下发生共聚，制备了PA6系热塑性弹性体。

专利CN104327266A以聚醚/聚酯、己内酰胺为原料，采用水解开环一步法制备了PA6系热塑性弹性体。

专利CN10462904A以聚酰胺6、共聚单体和聚醚二元醇为单体制备了PA6系热塑性弹性体。

专利CN106565953A利用水解开环聚合法制备了双端羧基PA6预聚体，之后通过“差补酯交换”原理制备了PA6系热塑性弹性体。

以上方法制备的热塑性弹性体，由于硬链段物理交联点的结合力较弱，拉伸过程中大分子链易滑移，产品回弹性较差，限制了其在工业领域的进一步应用。

发明内容