[发明专利]一种聚酰胺弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及聚酰胺系弹性体技术领域，提供了一种聚酰胺弹性体的制备方法，包括以下步骤：将10～30重量份二酸和70～90重量份聚醚胺D400进行酰化反应得到二酸扩链聚醚胺软段；将所述二酸扩链聚醚胺软段5～50重量份、50～95重量份内酰胺和1～2重量份开环剂进行开环聚合反应得到聚酰胺6预聚物和热塑性弹性体预聚物；将所述聚酰胺6预聚物和热塑性弹性体预聚物进行酰胺交换反应得到聚酰胺热塑性弹性体。实施例的结果显示，本发明的制备方法得到的聚酰胺热塑性弹性体拉伸强度为30.8MPa，断裂伸长率为789％，具有良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及聚酰胺系弹性体技术领域，尤其涉及一种聚酰胺弹性体的制备方法。

背景技术

热塑性弹性体(ThermoplasticElastomer，TPE)是一种同时具有橡胶特性和热塑性塑料特性的功能性高分子材料，被称为“第三代合成橡胶”，被广泛应用于汽车行业、建筑行业、家用设备、电线电缆、食品包装、医疗器械等各个行业。

聚酰胺类热塑性弹性体(TPAE)是一种新型热塑性弹性体，是一种由聚酰胺硬段和聚醚或聚酯软段交替构成的分段型高分子共聚物，其中聚酰胺硬段具有较高的玻璃化温度(Tg)和熔点(Tm)，而软段可以是无定型聚合物(Tg低于室温)，也可以是结晶聚合物(Tm较低)。聚酰胺系热塑性弹性体具有密度小、耐磨性好、耐溶剂性好、热稳定性好、拉伸强度及低温抗冲击强度高等优异的性能。

目前，制备聚酰胺弹性体的方法主要有二元酸法、异氰酸酯法和阴离子聚合法。二元酸法合成热塑性聚酰胺弹性体普遍利用端羧基与端羟基的酯化反应进行聚合，需要先合成分子量确定的脂肪族聚酰胺硬段，且在反应过程中需要真空条件，反应工艺复杂，反应条件严苛，所得到的热塑性聚酰胺弹性体力学性能一般。申请号为200910200343.1的专利提供了一种PA6型热塑弹性体的制备方法，该发明采用异氰酸酯法合成聚酰胺弹性体，需要在高温下添加易挥发和有毒物质异氰酸酯及有机溶剂，同时，反应需要严格去除二氧化碳及水等易与异氰酸酯反应的物质，反应条件严苛，且所得到的热塑性聚酰胺弹性体力学性能一般。申请号为200910200344.6的专利提供了一种聚酰胺热塑性弹性体的生产方法，该发明采用阴离子法合成聚酰胺弹性体，对反应原料要求较高，且反应条件不易控制，得到的产品力学性能一般。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好的力学性的聚酰胺弹性体的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种聚酰胺热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将10～30重量份二酸和70～90重量份聚醚胺D400进行酰化反应，得到二酸扩链聚醚胺软段；

(2)将所述步骤(1)得到的二酸扩链聚醚胺软段10～50重量份与50～90重量份内酰胺和1～2重量份开环剂进行开环聚合反应，得到聚酰胺6预聚物和热塑性弹性体预聚物；

(3)将所述步骤(2)得到的聚酰胺6预聚物和热塑性弹性体预聚物进行酰胺交换反应，得到聚酰胺热塑性弹性体。

优选地，所述步骤(1)中的二酸扩链聚醚胺软段的分子量为1000～8000。

优选地，所述步骤(1)中的二酸为衣康酸、己二酸、丁二酸、壬二酸和癸二酸中的一种或多种。

优选地，所述步骤(2)中的内酰胺为β-内酰胺、γ-内酰胺、δ-内酰胺和ε-己内酰胺中的一种或多种。

优选地，所述步骤(1)中的酰化反应、所述步骤(2)中的开环聚合反应和所述步骤(3)中的酰胺交换反应在氮气保护下进行。

优选地，所述步骤(1)中酰化反应的温度为180～250℃，酰化反应的时间为1～12h。

优选地，所述步骤(2)中开环聚合反应的温度为220～270℃，开环聚合反应的压力为0～0.3MPa，开环聚合反应的时间为2～6h。