[发明专利]一种低熔点聚酰胺6弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低熔点聚酰胺6弹性体及其制备方法，方法为：首先合成二元酸封端的聚酰胺6预聚体，然后再加入二元醇使其与端基的羧基反应制得聚酰胺6预聚体酯化物，最后将聚酰胺6预聚体酯化物与聚醚混合后进行缩聚反应制得低熔点聚酰胺6弹性体；所制得的低熔点聚酰胺6弹性体分子链主要由二元醇链段、聚酰胺6预聚体链段和聚醚链段构成，聚酰胺6预聚体链段主要由己内酰胺链段和二元酸封端剂链段构成。本发明方法简单，生产效率高，通过共聚的方法，将聚醚引入到聚酰胺6聚合物中，提高了聚合物的软段与硬段的镶嵌规整度，提高了弹性体的性能，制得的聚酰胺6弹性体熔点低，低聚物含量少，可直接用于纺丝，且由其制得的纤维的力学性能好。

技术领域

本发明属于高分子纤维制备技术领域，涉及一种低熔点聚酰胺6弹性体及其制备方法。

背景技术

聚酰胺热塑性弹性体(TPAE)，相对于SBC(苯乙烯类)、TPO(聚烯烃类)、TPVC(PVC类)、TPU(PU类)以及TPEE(聚酯类)等热塑性弹性体来说，是最近开发出来的一种新型热塑性弹性体，作为高分子材料的一个重要品种，在经历了开发期、技术成熟期和高速发展期后，已进入了稳定发展期。TPAE的制备主要分为水解开环聚合法与阴离子聚合法两大类，其中水解开环聚合法又可细分为二元酸法和二异氰酸酯法。水解开环聚合法属于逐步聚合，且在聚合过程中由于其单体、低聚体和高聚物相互之间均能缩聚，使链增长，无所谓的活性中心，因而具有分子量增长平均，可以在反应到一定分子量之后破坏反应条件从而根据其分子量的大小进行不同应用的优点，在实际中的应用相对广泛，许多商品化的TPAE均采用此种方法。

TPAE具有拉伸强度和低温抗冲强度高，柔软性好，弹性回复率高，抗疲劳性能强，摩擦系数小，吸音效果好，热稳定性良好，以及最高使用温度可达175℃，并可在150℃下长期使用等优点。然而在低温应用领域，随着温度的降低聚酰胺链段会发生结晶，分子链失去移动能力，导致弹性体逐渐失去弹性，易变成脆性材料，因而限制其在该领域内的应用。因此，降低聚合物的熔点，使结晶温度相应下降，使其应用的温度领域更宽，成为了现阶段研究的重点。现有技术为了降低聚酰胺6弹性体的熔点，主要是通过端基链接聚合使软段硬段共聚，但由于受端基含量和反应点的限制，其硬段分子量的大小仍然无法控制的很低，如果硬段分子量直接使用单体聚合，则会使材料失去强度，从而失去了应用的价值。

另外，TPAE的物理和化学性能优良，可采用注射、挤出、吹塑及旋转模塑工艺成型加工，并可通过填充、增强及合金化复合改性，来适应各种功能性用途。目前已广泛用于制作机械和电气精密仪器的功能部件、汽车部件、体育用品、医疗和电信等许多领域，TPAE也可直接制作硅橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶、TPEE和TPU等以及许多热塑性塑料的代用品，具有质轻、加工周期短及成本低等特点，使其消费量逐年增加，现有聚酰胺弹性体材料主要应用在吹塑或者注塑成塑料制品使用，但由于聚酰胺6基物质自身反应时体系所带有的低聚物含量高的特性，再加上纤维成型加工的要求高，聚酰胺6基弹性体很难加工制备纤维，即使加工成纤，因不具有强度而无法应用，除此之外，如果将其按照聚酰胺6纤维那样进行低聚物水热萃取，又会导致水热温度超过一部分产品的熔点，同时醚键酯键也会在热水中发生水热降解，使分子量大大损失。

因此，研究一种熔点低、低聚物含量少、能够直接纺丝且由其制得的纤维的力学性能好的聚酰胺6弹性体具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种熔点低、低聚物含量少、能够直接纺丝且由其制得的纤维的力学性能好的聚酰胺6弹性体及其制备方法。本发明通过共聚的方法，将聚醚引入到聚酰胺6聚合物中，提高了聚合物的软段与硬段的镶嵌规整度，提高了弹性体的性能。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以解决：

一种低熔点聚酰胺6弹性体，分子链主要由二元醇链段、聚酰胺6预聚体链段和聚醚链段构成；

所述聚酰胺6预聚体链段主要由己内酰胺链段和二元酸封端剂链段构成。