[发明专利]一种聚醚酰胺弹性体的制备方法及其产品

说明书

本发明公开了一种聚醚酰胺弹性体的制备方法及其产品。制备方法包括步骤：(1)将二元酸、二元胺、内酰胺、端羧基聚醚、羧基活化剂、催化剂、稳定剂投入反应釜中；端羧基聚醚质量与二元酸、二元胺、内酰胺的总质量之比为30‑150:100；端羧基聚醚、二元酸的羧基总量与二元胺胺基的摩尔比为1:1；(2)升温至190‑210℃进行保压反应3‑6h，压力为0.5‑1.5MPa，反应过程中通过补加二元酸和/或二元胺，将反应釜内液相pH调整至中性，然后升温至220‑230℃，抽真空反应1‑4h，出料得到聚醚酰胺弹性体。本发明可解决现有聚醚酰胺制备路线中酸醇摩尔比失衡、酯化困难等问题，所得聚醚酰胺共聚物熔点低、弹性好、强度高。

技术领域

本发明涉及弹性体技术领域，具体涉及一种聚醚酰胺弹性体的制备方法及其产品。

背景技术

聚醚酰胺弹性体是一种嵌段聚合物，是由刚性的尼龙硬段和柔性聚醚软段组成。它们的化学组成、嵌段长度和各组分之间的比例决定了该材料的物理和化学性质。聚酰胺弹性体强度高、韧性高、弹性好、比重低、耐弯曲疲劳性能好、耐磨、耐低温性能好，可以广泛的应用于汽车、运动用品、医疗用品、密封零部件、机械部件等领域。

目前聚醚酰胺弹性体一般采用二元酸和二元胺或直接采用内酰胺聚合制备端羧基尼龙链段，然后再与端羟基聚醚反应，但存在后期酯化困难，粘度较低的问题，对反应装置和真空条件要求均较高，聚合度的差异影响最终产品的性能稳定性。

有研究采用端胺基聚醚代替羟基聚醚进行反应。如公开号为CN 109206613 A的专利说明书公开了一种聚酰胺弹性体的制备方法，该方法如下：

a1)在反应釜中加入端胺基聚醚，己内酰胺，催化剂，二元羧酸，在氮气保护下，在200～240℃的反应温度下，在机械搅拌下反应2～5小时，

a2)在250～280℃下抽真空到500～1000Pa，反应2～5小时，然后出料，切料并沸水萃取以除去残留单体和低聚物，得到聚酰胺弹性体，或者

b1)在反应釜中加入己内酰胺，催化剂，二元羧酸，在氮气保护下，在150～240℃的反应温度下，在机械搅拌下反应2～5小时，获得预聚物；

b2)将端胺基聚醚加入步骤b1)所制备的预聚物中，并在250～280℃下抽真空到500～1000Pa，反应2～5小时，然后出料，切料并沸水萃取以除去残留单体和低聚物，得到聚酰胺弹性体，

其中，所述的催化剂为选自磷酸、硫酸、氨基己酸和次亚磷酸钠中的一种或几种，

其中，所述的二元羧酸为选自丙二酸，丁二酸，戊二酸和己二酸中的一种或几种，

其中，所述的端胺基聚醚为选自端胺基聚四氢呋喃、端胺基聚乙二醇、端胺基聚丙二醇中的一种或几种。

端胺基聚醚代替羟基聚醚进行反应虽在一定程度上解决了羟基聚醚酯化困难的问题，但胺基聚醚一般为PPG经过临氢氨化制备，采用其制备的聚醚酰胺弹性体强度明显低于羟基聚醚体系，且气味较大，影响使用，另外胺基聚醚在于聚酰胺链段反应过程中转化率仅95％左右，影响羧基和胺基的摩尔配比，导致反应程度不稳定，所得产品性能一般，需进行重复沸水萃取才能降低气味和提升性能，工艺操作复杂。

因此需要提供一种技术方案，采用聚四氢呋喃醚或聚乙二醇的体系，同时降低反应难度，保证官能团摩尔配比，得到性能优异的聚醚酰胺共聚物弹性体。

发明内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种聚醚酰胺弹性体的制备方法，主要采用端羧基聚醚原料与二元酸、二元胺、内酰胺单体进行酰化反应，制备聚醚酰胺共聚物。采用本发明制备方法可解决现有聚醚酰胺制备路线中酸醇摩尔比失衡、酯化困难等问题，所得聚醚酰胺共聚物熔点低、弹性好、强度高，且工艺简单利于规模化生产，可广泛应用于汽车、发泡基材、运动用品、机械零部件等方面。

一种聚醚酰胺弹性体的制备方法，包括步骤：