CN115894904A - 一种透明聚酰胺弹性体及其制备方法 - Google Patents

一种透明聚酰胺弹性体及其制备方法 Download PDF

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CN115894904A CN202110992851.9A CN202110992851A CN115894904A CN 115894904 A CN115894904 A CN 115894904A CN 202110992851 A CN202110992851 A CN 202110992851A CN 115894904 A CN115894904 A CN 115894904A
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周晓辉
刘修才
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Cathay Jinxiang Biomaterial Co Ltd
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Cathay R&D Center Co Ltd
Cathay Jinxiang Biomaterial Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种透明聚酰胺弹性体及其制备方法,该透明聚酰胺弹性体以生物法制备的戊二胺、脂肪族二酸为单体制备得到。本发明的聚酰胺弹性体性能优异,透明度高且聚合单体来源稳定,解决了聚酰胺弹性体成本过高的问题,拓宽了弹性体的使用场景,具有很高的商业化价值。

Description

一种透明聚酰胺弹性体及其制备方法
技术领域
本发明涉及了一种透明聚酰胺弹性体及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体以聚氨酯类、聚苯乙烯类、聚烯烃类、聚酯类、聚酰胺类等各种树脂组合物的形式上市销售。聚酰胺热塑性弹性体(TPAE)属于热塑性弹性体家族中的一员,其相对于广泛应用的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、热塑性聚烯烃弹性体(TPO)、苯乙烯热塑性弹性体(SBC)、热塑性聚氯乙烯弹性体(TPVC)以及热塑性聚醚酯弹性体(TPEE)等,TPAE的制备和应用起步较晚。聚酰胺弹性体由于其弹性高、比重低、伸缩性高、低温性能好等特性,在汽车、运动器材、医疗用具、密封件、机械零部件等方面具有广泛的应用。
聚酰胺热塑性弹性体(TPAE)主要是由聚酰胺硬段与聚醚或聚酯软段组成的共聚物,其中作为硬段的聚酰胺主要有PA6、PA66、PA11、PA12等,该硬段部分主要决定了聚酰胺热塑性弹性体的密度、硬度、熔点、拉伸强度、耐各种有机化学药品等特性;作为软段的部分主要有聚己内酯(PCL)、聚乙二醇(PEG)、聚环氧丙烷醚(PPG)、聚四氢呋喃(PTMEG)等,该软段部分主要决定了聚酰胺热塑性弹性体的低温特性、吸湿性、抗静电性、染色性以及对某些化学品的稳定性等特性。
聚酰胺弹性体的制备在过去几年中得到了广泛的关注,有众多公司以及科研机构利用PA6、PA11、PA12作为硬段,采取多种合成技术申请了相关专利。然而目前商业化的聚酰胺弹性体以PA12系最为常见,如日本宇部兴公司的XPA系列产品,法国阿科玛公司的PEBAX系列产品,德国赢创公司的VESTAMID E系列产品。PA12硬段一般是由石化方法获取的12氨基十二烷酸或十二内酰胺制得,成本较高,且为少数公司垄断,难以稳定获取的单体给国内规模化生产弹性体带来困难。PA6系弹性体的单体己内酰胺的碳链较短,相同硬度的弹性体综合性能不如长链尼龙系弹性体。
长期以来,人们期待着通过可再生的植物资源作为起始材料,来制备与现有品种性能相当的绿色弹性体,解决对化石能源的依赖,建造低碳型社会。
发明内容
本发明提供了一种以生物法制备的戊二胺、脂肪族二酸为单体制备得到的透明聚酰胺弹性体及其制备方法与应用,所述弹性体性能优异,透明度高且聚合单体来源稳定,解决了聚酰胺弹性体成本过高的问题,拓宽了弹性体的使用场景,具有很高的商业化价值。
本发明提供了一种透明聚酰胺弹性体,其包括若干通式E和通式D的结构单元,所述结构单元通过酯基连接而成;所述通式E为若干通式A、通式B和通式C的结构单元通过酰胺键连接而成;
所述通式A
Figure BDA0003233008240000021
所述通式B为
Figure BDA0003233008240000022
所述通式C为
Figure BDA0003233008240000023
所述通式D为
Figure BDA0003233008240000024
其中,x为4或10,y为10;
其中,所述透明聚酰胺弹性体的相对粘度为1.0~2.0,更佳地为1.1~1.7。
较佳地,所述通式E的数均分子量为800~12000,进而为1200~7000。
较佳地,所述透明聚酰胺弹性体的数均分子量为10000~70000,进而为20000~50000。
较佳地,所述透明聚酰胺弹性体中,所述通式A的质量百分比为10~40%;所述通式B和通式C的总质量百分比为35~65%;所述通式D的质量百分比为15~45%。
较佳地,所述透明聚酰胺弹性体中,当x为4,y为10时,所述通式A的质量百分比为10~30%,进而为15~18%;所述通式B的质量百分比为1~10%,进而为3~6%;所述通式C的质量百分比为25~40%,进而为30~35%;所述通式D的质量百分比为35~55%,进而为40~50%。
较佳地,所述透明聚酰胺弹性体中,当x为10,y为10时,所述通式A的质量百分比为10~40%,进而为20~30%;所述通式B和通式C的总质量百分比为40~65%,进而为45~60%;所述通式D的质量百分比为15~45%,进而为15~40%。
较佳地,所述若干通式E和通式D在透明聚酰胺弹性体中的质量含量在95%以上,优选97%以上。
本发明一具体实施方式中,所述透明聚酰胺弹性体的原料包括戊二胺、二酸和聚四氢呋喃,所述二酸包括己二酸和/或十二碳二酸。
本发明一具体实施方式中,所述透明聚酰胺弹性体通过如下方法制备获得:先将戊二胺和二酸聚合获得预聚体,然后将预聚体与聚四氢呋喃聚合获得透明聚酰胺弹性体。
较佳地,所述预聚体与聚四氢呋喃的质量比为0.9~7:1,进而为1~6:1。
较佳地,所述预聚体与聚四氢呋喃的摩尔比为0.7~1.3:1,进而为0.7~1.2:1。
较佳地,所述聚四氢呋喃的数均分子量为500~5000,例如为1000、2000。
本发明中,戊二胺即1,5-戊二胺,是生物体内广泛存在的具有生物活性的含氮碱,可通过化学法,将戊二腈通过一系列反应得到,也可通过赖氨酸脱羧酶作用于赖氨酸的生物法得到。所述戊二胺由于其平面结构氨基分布不规则,使聚合物存在较低的氢键密度可降低结晶规整性,发明人发现以生物法制备的戊二胺、脂肪族二酸为单体,控制弹性体的组分配方和制备工艺,获得的弹性体不仅可以满足弹性体广泛的应用需求,而且还具备较好的透明效果。
本发明一具体实施方式中,所述透明聚酰胺弹性体的原料还包括添加剂,所述添加剂包括润滑剂、成核剂、抗氧剂等。所述润滑剂,包括脂肪族酰胺、脂肪族醇、脂肪族双酰胺、聚乙烯蜡等。所述成核剂,包括二氧化硅、滑石粉、高岭土、黏土等。所述抗氧剂,包括受阻酚系化合物、氢醌类化合物、对苯二酚系化合物、亚磷酸酯系化合物和它们的取代物、碘化物、铜盐等。
本发明一具体实施方式中,所述添加剂在透明聚酰胺弹性体中的质量含量为5%以下,进而优选为3%以下。
本发明一具体实施方式中,所述透明聚酰胺弹性体的密度为1.01~1.30g/mL,进而为1.01~1.07g/mL。
本发明一具体实施方式中,所述透明聚酰胺弹性体的邵氏硬度为22D~80D,例如25D、45D、55D、60D、70D。
本发明一具体实施方式中,所述透明聚酰胺弹性体的断裂伸长率为200%以上,较佳地为200-1200%,例如为317%、391%、429%、701%。
本发明一具体实施方式中,所述透明聚酰胺弹性体的拉伸强度为20~60MPa。
本发明一具体实施方式中,所述透明聚酰胺弹性体的缺口冲击强度为8kJ/m2以上,更佳地为NB(冲不断)。
本发明一具体实施方式中,所述透明聚酰胺弹性体的透光率为85%以上,进而为90%以上。
本发明还提供了一种如前所述的透明聚酰胺弹性体的制备方法,其包括如下步骤:
S1制备预聚体:将戊二胺、二酸与第一催化剂与水混合,制得聚酰胺盐水溶液;加热所述聚酰胺盐水溶液至200~250℃,例如220℃,压力升至1.5~3.0MPa,例如1.7MPa,出水排气,当温度升高至240~270℃,例如250℃时,抽真空至-0.01~-0.3Mpa,例如-0.06MPa,保持5~60min,例如20min,获得羧基封端的预聚体;
S2制备弹性体:将步骤S1获得的预聚体和聚四氢呋喃在第二催化剂存在的条件下进行聚合反应,获得聚酰胺弹性体;所述预聚体与聚四氢呋喃的质量比为0.1~10:1。
其中,所述二酸为己二酸和/或十二碳二酸;更佳地,所述二酸为十二碳二酸,或,己二酸和十二碳二酸;
所述第一催化剂选自磷酸、亚磷酸、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、次磷酸钠、次磷酸锌、次磷酸钙、次磷酸钾中的一种或者多种,优选为次磷酸钠和/或次亚磷酸钠;
所述第二催化剂为钛系催化剂、锆系催化剂、锑系催化剂和锗系催化剂中的一种或多种。所述钛系催化剂较佳地为钛酸四丁酯、钛酸四乙酯和钛酸四丙酯中的一种或多种。所述锆系催化剂较佳地为锆酸四丁酯和/或锆酸四丙酯。所述锑系催化剂较佳地为乙二醇锑。所述锗系催化剂较佳地为GeO2
较佳地,所述戊二胺和二酸的摩尔比为1:0.95~1.5,较佳地为1:1~1.2,例如1:1.03、1:1.04、1:1.05或1:1.13。
较佳地,当所述二酸为己二酸和十二碳二酸时,己二酸和十二碳二酸的摩尔比为0.01~1:1,更佳地0.01~0.3:1,例如0.28:1。
较佳地,所述第一催化剂的质量,占所述戊二胺、所述二酸和所述第一催化剂的总量的0.01~5%(质量百分比),例如1%。
较佳地,在聚酰胺盐溶液中,还加入前述添加剂。所述添加剂占所述戊二胺、所述二酸和所述添加剂的总量的0.01~3%(质量百分比)。
较佳地,步骤S1和步骤S2在真空、氮气或惰性气体条件下进行。所述惰性气体一般是指氖气、氩气、氪气、氙气和氡气的一种或多种。
较佳地,所述聚酰胺盐溶液的质量百分浓度为30%~70%。
较佳地,步骤S1的混合在成盐釜中进行,加热在聚合釜中进行;步骤S2在聚酯釜中进行。
较佳地,所述预聚体与聚四氢呋喃的质量比为0.9~7:1,进而为1~6:1。
较佳地,所述预聚体与聚四氢呋喃的摩尔比为0.7~1.3:1,进而为0.7~1.2:1。
较佳地,所述聚四氢呋喃的数均分子量为500~5000,例如为1000、2000。
较佳地,所述第二催化剂的质量,占所述预聚体、所述聚四氢呋喃和所述第二催化剂的总量的0.01%~5%,进而为0.1%~1%(质量百分比)。
较佳地,步骤S2中先将预聚体和聚四氢呋喃在220~260℃,例如240℃的条件下混合10-120min,例如90min,再加入第二催化剂。
较佳地,步骤S2中所述聚合反应包括:在真空度为-0.01~-0.09MPa,例如-0.06MPa条件下,搅拌反应1-5h,例如2h,然后在0.5~2h内降低绝对压力至500Pa以下,以使反应物置于高真空中,继续反应1-5h,例如2h。
较佳地,步骤S2中所述聚合反应还包括充氮气至微正压,再出料。
本发明还提供了一种如前所述的透明聚酰胺弹性体的制备方法制得的透明聚酰胺弹性体。
本发明还提供了一种如前所述的透明聚酰胺弹性体的成型方法,可以采用注塑成型、吹塑成型、薄膜成型等成型方法来成型为所期望的形状。
本发明提供的如前所述的透明聚酰胺弹性体可以在透明鞋底、透明导管材料、透明微传动机械部件、透明减震材料或透明阻尼隔音材料方面得到广泛的应用。其中,所述鞋底可为运动鞋底。其中,所述导管材料可为医用导管材料。其中,所述减震材料可为运动器材减震材料。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:本发明以可再生材料生物基戊二胺、以及长链二元酸为单体制备聚酰胺弹性体,性能媲美阿科玛公司的pebax系列弹性体,弹性好,硬度高,而且具有一定的透明性;同时价格有着很大的优势,这对于高性能聚酰胺弹性体的国产化有着巨大的推动作用,尤其是在透明导管等领域的应用。本发明的聚酰胺弹性体的制备方法成本低、原料可再生。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
以下各实施例对比例中,邵氏D硬度根据国际标准ISO7619进行。拉伸测试根据国际标准ISO527进行。缺口冲击强度参照测试标准ISO 180进行。相对粘度测试采用乌氏粘度仪,流动相采用96%的浓硫酸。密度测试根据国际标准ISO 1183进行。透光率参照国标GB-T2410-2008进行。
各实施例对比例中的原料来源:戊二胺、十二碳二酸购自凯赛(金乡)生物材料有限公司;聚四氢呋喃(PTMEG)购自长连化工(长春);抗氧剂H10购自布吕格曼。
各实施例对比例的用量分别如表1和表2所示。
表1 实施例对比例中戊二胺、十二碳二酸、己二酸的用量
戊二胺/g 十二碳二酸/g 己二酸/g
实施例1 2010 4000 700
实施例2 1980 5090 -
实施例3 2026 5000 -
实施例4 2000 4798 -
实施例5 2000 4728 -
对比例1 2000 4632 -
对比例2 2010 5170 -
表2 实施例对比例中预聚体和聚四氢呋喃的用量
Figure BDA0003233008240000071
Figure BDA0003233008240000081
以下各实施例对比例中,最终获得的聚合物包括若干通式E和通式D的结构单元,所述结构单元通过酯基连接而成;所述通式E为若干通式A、通式B和通式C的结构单元通过酰胺键连接而成;
所述通式A
Figure BDA0003233008240000082
所述通式B为
Figure BDA0003233008240000083
所述通式C为
Figure BDA0003233008240000084
所述通式D为
Figure BDA0003233008240000085
其中,x为4或10,y为10。
实施例1
在氮气条件下,向成盐釜内加入纯水6710g、戊二胺2010g,开启搅拌,加入十二碳二酸4000g,己二酸700g,催化剂次磷酸钠67g,制得聚酰胺盐水溶液,浓度50%。在氮气条件下,将聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中,加热至220℃,釜内压力升至1.7MPa,出水排气,待釜内温度升至250℃时,抽真空至-0.06MPa,保持20min,制得羧基封端的预聚体,烘干备用,产率85%,质量5100g,数均分子量为1251。
在氮气条件下,将羧基封端的预聚体4605g,PTMEG1000 3982g,倒入反应釜内,在240℃下混合90min,加入催化剂钛酸四丁酯17.2g,然后在真空度为-0.06MPa条件下,搅拌反应2h,然后在1h内降低绝对压力至500Pa以下,继续反应2h,充氮气至微正压,出料切粒,得到聚酰胺弹性体,烘干后重量5072g,产率60%,数均分子量为27943,前述通式中x=4,y=10;通式A的质量百分比17%,通式B的质量百分比5%,通式C的质量百分比32%,通式D的质量百分比45%,性能测试如表3。
实施例2
在氮气条件下,向成盐釜内加入纯水4713g、戊二胺1980g,开启搅拌,加入十二碳二酸5090g,催化剂次磷酸钠70g,制得聚酰胺盐水溶液,浓度60%。在氮气条件下,将聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中。加热至220℃,釜内压力升至1.7MPa,出水排气,待釜内温度升至250℃时,抽真空至-0.06MPa,保持20min,制得羧基封端的预聚体,烘干备用,产率83%,质量5288g,数均分子量为2343。
在氮气条件下,将羧基封端的预聚体5126g,PTMEG1000 2518g倒入反应釜内,在240℃下混合90min,加入催化剂钛酸四丁酯15.3g,然后在真空度为-0.06MPa条件下,搅拌反应2h,然后在1h内降低绝对压力至500Pa以下,继续反应2h,充氮气至微正压,出料切粒,得到聚酰胺弹性体,烘干后重量5068g,产率67%,数均分子量为22879,前述通式中x=10,y=10;通式A的质量百分比20%,通式B和通式C的总质量百分比48%,通式D的质量百分比32%,性能测试如表3。
实施例3
在氮气条件下,向成盐釜内加入纯水4684g、戊二胺2026g,开启搅拌,加入十二碳二酸5000g,催化剂次磷酸钠70g,制得聚酰胺盐水溶液,浓度60%。在氮气条件下,将聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中。加热至220℃,釜内压力升至1.7MPa,出水排气,待釜内温度升至250℃时,抽真空至-0.06MPa,保持20min,制得羧基封端的预聚体,烘干备用,产率86%,质量5427g,数均分子量为3363。
在氮气条件下,将羧基封端的预聚体5302g,PTMEG2000 2709g倒入反应釜内,在240℃下混合90min,加入催化剂钛酸四丁酯16.0g,然后在真空度为-0.06MPa条件下,搅拌反应2h,然后在1h内降低绝对压力至500Pa以下,继续反应2h,充氮气至微正压,出料切粒,得到聚酰胺弹性体,烘干后重量5170g,产率65%,数均分子量为35845,前述通式中x=10,y=10;通式A的质量百分比20%,通式B和通式C的总质量百分比47%,通式D的质量百分比33%,性能测试如表3。
实施例4
在氮气条件下,向成盐釜内加入纯水3660g、戊二胺2000g,开启搅拌,加入十二碳二酸4798g,催化剂次磷酸钠68g,制得聚酰胺盐水溶液,浓度65%。在氮气条件下,将聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中。加热至220℃,釜内压力升至1.7MPa,出水排气,待釜内温度升至250℃时,抽真空至-0.06MPa,保持20min,制得羧基封端的预聚体,烘干备用,产率85%,质量5178g,数均分子量为4862。
在氮气条件下,将羧基封端的预聚体5021g,PTMEG2000 1760g倒入反应釜内,在240℃下混合90min,加入催化剂钛酸四丁酯13.6g,然后在真空度为-0.06MPa条件下,搅拌反应2h,然后在1h内降低绝对压力至500Pa以下,继续反应2h,充氮气至微正压,出料切粒,得到聚酰胺弹性体,烘干后重量4252g,产率63%,数均分子量为44194,前述通式中x=10,y=10;通式A的质量百分比23%,通式B和通式C的总质量百分比52%,通式D的质量百分比25%,性能测试如表3。
实施例5
在氮气条件下,向成盐釜内加入纯水2883g、戊二胺2000g,开启搅拌,加入十二碳二酸4728g,催化剂次磷酸钠67g,制得聚酰胺盐水溶液,浓度70%。在氮气条件下,将聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中。加热至220℃,釜内压力升至1.7MPa,出水排气,待釜内温度升至250℃时,抽真空至-0.06MPa,保持20min,制得羧基封端的预聚体,烘干备用,产率87%,质量5293g,数均分子量为6348。
在氮气条件下,将羧基封端的预聚体5061g,PTMEG1000 941g倒入反应釜内,在240℃下混合90min,加入催化剂钛酸四丁酯12g,然后在真空度为-0.06MPa条件下,搅拌反应2h,然后在1h内降低绝对压力至500Pa以下,继续反应2h,充氮气至微正压,出料切粒,得到聚酰胺弹性体,烘干后重量3640g,产率61%,数均分子量为41523,前述通式中x=10,y=10;通式A的质量百分比26%,通式B和通式C的总质量百分比59%,通式D的质量百分比15%,性能测试如表3。
对比例1
在氮气条件下,向成盐釜内加入纯水2482g、戊二胺2000g,开启搅拌,加入十二碳二酸4632g,催化剂次磷酸钠60g,制得聚酰胺盐水溶液,浓度70%。在氮气条件下,将聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中。加热至220℃,釜内压力升至1.7MPa,出水排气,待釜内温度升至250℃时,抽真空至-0.06MPa,保持20min,制得预聚体,烘干备用,产率87%,质量5156g,数均分子量为1783。
在氮气条件下,将预聚体4550g,PTMEG1000 1890g倒入反应釜内,在240℃下混合90min,加入催化剂钛酸四丁酯12.9g,然后在真空度为-0.06MPa条件下,搅拌反应2h,然后在1h内降低绝对压力至500Pa以下,继续反应2h,充氮气至微正压,出料切粒,得到聚酰胺组合物,烘干后重量5034g,产率79%,数均分子量为9636,前述通式中x=10,y=10;通式A的质量百分比21%,通式B和通式C的总质量百分比53%,通式D的质量百分比26%,性能测试如表3。
对比例2
向成盐釜内加入纯水4787g、戊二胺2010g,开启搅拌,加入十二碳二酸5170g,催化剂次磷酸钠72g,制得聚酰胺盐水溶液,浓度60%。在氮气条件下,将聚酰胺盐水溶液转移至聚合釜中。加热至220℃,釜内压力升至1.7MPa,开始出水排气,待釜内温度升至250℃时,抽真空至-0.06MPa,保持20min,制得羧基封端的PA510预聚体,烘干备用,产率84%,质量5435g,数均分子量为2334。
将预聚体5073g,PTMEG1000 2491g直接倒入聚酯釜内,升温至220℃,历时60min,加入催化剂钛酸四丁酯15.1g,然后在真空度为-0.06MPa条件下,搅拌反应1h,然后在20min内降低绝对压力至1000Pa,继续反应2h,充氮气至微正压,出料切粒,得到聚酰胺组合物,烘干后重量5165g,产率69%,数均分子量为20583,前述通式中x=10,y=10;通式A的质量百分比20%,通式B的质量百分比48%,通式D的质量百分比32%,性能测试如表3。
表3 实施例和对比例获得的产物测试性能表
Figure BDA0003233008240000121
由表3可知:实施例1-4通过调节预聚体以及聚四氢呋喃配比和制备工艺,制备获得了不同硬度的透明弹性体产品,其拉伸性能优异,可满足弹性体市场各种需求;且由于奇偶碳链不对称特性、较低的氢键密度使其具有了很高的透光率,拓宽了使用范围。对比例1当预聚体与聚四氢呋喃反应生成低粘度聚合物时,材料注塑成型后的力学性能较低,由于分子链段较短,在拉伸作用下分子链段运动能力有限,材料断裂伸长率很低。对比例2改变了一些反应条件,预聚体与聚四氢呋喃直接聚合导致聚合物分子量降低,小分子增多,颜色发黄,材料透光率下降。
综上,本发明所合成的聚酰胺弹性体具有优异的力学性能和透光率,且其制备工艺简单。考虑到单体戊二胺、脂肪族二酸均已工业化生产且稳定供应,该弹性体具有很高的商业化潜力。

Claims (10)

1.一种透明聚酰胺弹性体,其特征在于,其包括若干通式E和通式D的结构单元,所述结构单元通过酯基连接而成;所述通式E为若干通式A、通式B和通式C的结构单元通过酰胺键连接而成;
所述通式A
Figure FDA0003233008230000011
所述通式B为
Figure FDA0003233008230000012
所述通式C为
Figure FDA0003233008230000013
所述通式D为
Figure FDA0003233008230000014
其中,x为4或10,y为10;
其中,所述透明聚酰胺弹性体的相对粘度为1.0~2.0,更佳地为1.1~1.7;
较佳地,所述通式E的数均分子量为800~12000,进而为1200~7000;
较佳地,所述透明聚酰胺弹性体的数均分子量为10000~70000,进而为20000~50000;
较佳地,所述透明聚酰胺弹性体的原料包括戊二胺、二酸和聚四氢呋喃,所述二酸包括己二酸和/或十二碳二酸。
2.根据权利要求1所述的透明聚酰胺弹性体,其特征在于,所述透明聚酰胺弹性体中,所述通式A的质量百分比为10~40%;所述通式B和通式C的总质量百分比为35~65%;所述通式D的质量百分比为15~45%。
3.根据权利要求1所述的透明聚酰胺弹性体,其特征在于,所述透明聚酰胺弹性体的密度为1.01~1.30g/mL,和/或,
所述透明聚酰胺弹性体的邵氏硬度为22D~80D,和/或,
所述透明聚酰胺弹性体的断裂伸长率为200%以上,较佳地为200-1200%,和/或,
所述透明聚酰胺弹性体的拉伸强度为20~60MPa,和/或,
所述透明聚酰胺弹性体的缺口冲击强度为8kJ/m2以上,更佳地为NB(冲不断),和/或,
所述透明聚酰胺弹性体的透光率为85%以上,进而为90%以上。
4.一种权利要求1~3任意一项所述透明聚酰胺弹性体的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:
S1制备预聚体:将戊二胺、二酸与第一催化剂与水混合,制得聚酰胺盐水溶液;加热所述聚酰胺盐水溶液至200~250℃,压力升至1.5~3.0MPa,出水排气,当温度升高至240~270℃,抽真空至-0.01~-0.3Mpa,保持5~60min,获得羧基封端的预聚体;
S2制备弹性体:将步骤S1获得的预聚体和聚四氢呋喃在第二催化剂存在的条件下进行聚合反应,获得聚酰胺弹性体;所述预聚体与聚四氢呋喃的质量比为0.1~10:1;
其中,所述二酸为己二酸和/或十二碳二酸;更佳地,所述二酸为十二碳二酸,或,己二酸和十二碳二酸;和/或,
所述第一催化剂选自磷酸、亚磷酸、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、次磷酸钠、次磷酸锌、次磷酸钙、次磷酸钾中的一种或者多种,优选为次磷酸钠和/或次亚磷酸钠;和/或,
所述第二催化剂为钛系催化剂、锆系催化剂、锑系催化剂和锗系催化剂中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的透明聚酰胺弹性体的制备方法,其特征在于,步骤S1和步骤S2在真空、氮气或惰性气体条件下进行。
6.根据权利要求4所述的透明聚酰胺弹性体的制备方法,其特征在于,所述第一催化剂的质量,占所述戊二胺、所述二酸和所述第一催化剂的总量的0.01~5%;和/或,所述第二催化剂的质量,占所述预聚体、所述聚四氢呋喃和所述第二催化剂的总量的0.01%~5%。
7.根据权利要求4所述的透明聚酰胺弹性体的制备方法,其特征在于,所述预聚体与聚四氢呋喃的质量比为0.9~7:1,进而为1~6:1;和/或,
所述预聚体与聚四氢呋喃的摩尔比为0.7~1.3:1,进而为0.7~1.2:1。
8.根据权利要求4所述的透明聚酰胺弹性体的制备方法,其特征在于,所述聚四氢呋喃的数均分子量为500~5000。
9.根据权利要求4所述的透明聚酰胺弹性体的制备方法,其特征在于,所述戊二胺和二酸的摩尔比为1:0.95~1.5,较佳地为1:1~1.2;和/或,
当所述二酸为己二酸和十二碳二酸时,己二酸和十二碳二酸的摩尔比为0.01~1:1,更佳地0.01~0.3:1。
10.根据权利要求4所述的透明聚酰胺弹性体的制备方法,其特征在于,
步骤S2中先将预聚体和聚四氢呋喃在220~260℃的条件下混合10-120min,再加入第二催化剂;和/或,
步骤S2中所述聚合反应包括:在真空度为-0.01~-0.09MPa条件下,搅拌反应1-5h,然后在0.5~2h内降低绝对压力至500Pa以下,以使反应物置于高真空中,继续反应1-5h。
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