[发明专利]一种聚酰胺弹性体的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚酰胺弹性体的制备方法，该方法是将生成聚酰胺的单体与二酸类单体进行预聚，得到双端羧基聚酰胺预聚体；将双端羧基聚酰胺预聚体依次通过脱盐水萃取、干燥及熔融处理，得到熔融态双端羧基聚酰胺预聚体；熔融态双端羧基聚酰胺预聚体与聚四氢呋喃醚和/或聚醚胺及催化剂混合后，送入卧式高粘自洁反应器进行反应，得到聚酰胺弹性体。该方法制备的聚酰胺弹性体具有良好的力学性能，且成本低廉，有利于大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺弹性体的制备方法，特别涉及一种通过对聚酰胺预聚体进行除杂处理，同时利用利用高粘自洁反应器生产高性能聚酰胺弹性体的方法，属于弹性体技术领域。

背景技术

热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)是一种分段型嵌段共聚物。它由多个嵌段交替组成，其重复嵌段由化学结构完全不同的单体单元所组成。一种嵌段为硬段，其均聚物的玻璃化转变温度(Tg)或熔点(Tm)较高；另一种为软段，它既可以是结晶聚合物，也可以是无定形聚合物。热塑性聚酰胺弹体中软段与硬段交替相连，形成交替嵌段共聚物。

TPAE按构成硬段的聚酰胺类型可分为尼龙6系列、尼龙66系列、尼龙12系列等。在已经商品化的产品中尼龙12系列最为常见。

中国专利(CN200780022484)所合成的弹性体中，聚醚预聚体选用了商品化的X-Y-X三嵌段聚醚二胺，典型的产品为HUNTSMAN公司XTJ-542(胺基封端的聚四氢呋喃醚二醇-聚丙二醇共聚物)。实施例的合成工艺包括聚酰胺单体与聚醚预聚物一次性加料的方法和先合成聚酰胺预聚体再加入聚醚的两步法。

中国专利(CN200910200343)介绍的工艺是：首先用水解开环聚合方法制备己内酰胺和二异氰酸酯的嵌段共聚物，这种嵌段共聚物是由两个聚酰胺6链段和一个二异氰酸酯链段构成的。然后将这种聚酰胺6-二异氰酸酯共聚物作为预聚体与聚醚预聚体酯化反应，形成聚酰胺弹性体。

中国专利(CN201110301764)介绍了一种溶液聚合方法，首先端氨基的聚酰胺预聚体和异氰酸酯为端基的聚醚预聚体，然后以二甲基亚砜或二甲基乙酰胺为溶剂，形成溶液体系进行缩聚反应，制备聚酰胺弹性体。溶液反应比本体反应进行更充分，也容易实施。

中国专利(CN201410667956)介绍了一种水解开环一步法制备聚酰胺弹性体的方法。直接将聚醚预聚体、己内酰胺单体和二元羧酸、催化剂混合，引发水解开环聚合以及预聚体之间的缩聚反应。

中国专利(CN201510085070)介绍用共聚酰胺作为聚酰胺弹性体的硬段，采用的工艺是先水解开环制备共聚酰胺预聚体，然后投入聚醚预聚体进行缩聚反应的两步法。

中国专利(CN201410009966)采用耐热改性的聚氨酯预聚体和聚酰胺预聚体反应，制备聚酰胺弹性体。耐热改性聚氨酯预聚体是将聚醚与异氰酸酯反应生成聚氨酯预聚体后，加入均苯四甲酸酐反应制备而成。这种预聚体的异氰酸酯端基再和羧基封端的聚酰胺预聚体反应生成嵌段共聚物。

中国专利(CN200910200344)以端氨基聚醚和阴离子引发剂反应制备活性种，然后加入己内酰胺，引发阴离子聚合，生成聚酰胺弹性体。己内酰胺的阴离子聚合反应速度快，比酯化反应容易进行。

在上述专利中均涉及到聚酰胺预聚体的合成，预聚体中残留的单体和低聚物的存在对后续合成弹性体的反应有较大干扰，且会影响弹性体的性能，且现有技术中对于聚酰胺预聚体与聚醚预聚体的缩合反应也大多是采用釜式反应器，而聚酰胺预聚体与聚醚预聚体及其中间体由于具有高粘度而导致混合作用并不充分，反应不彻底。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是在于提出一种对聚酰胺预聚体进行除杂以及结合高粘自洁反应器进行缩合合成聚酰胺弹性体的方法，该方法排除了聚酰胺预聚体中残留聚酰胺单体和低聚物的影响，且利用高粘自洁反应器进行缩合反应使反应进行彻底，生成的弹性体综合学性能优良。