CN117384375B - 超高弹性聚酰胺弹性体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了超高弹性聚酰胺弹性体及其制备方法，属于高分子材料制备技术领域。其技术方案为：包括聚酰胺硬段和聚醚软段，其中聚酰胺硬段为长碳链聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺614、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1212或聚酰胺1414；聚醚软段为聚醚二元醇和聚醚二元胺，聚醚二元醇与聚醚二元胺的数均分子量差值≤500。本发明制备的超高弹性聚酰胺弹性体在保证硬度的同时，具有超高的弹性及韧性，扩宽了聚酰胺弹性体的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料制备技术领域，具体涉及超高弹性聚酰胺弹性体及其制备方法。
背景技术
聚酰胺弹性体由于其优异的物理化学性能，在汽车、航空航天、运动器材、电子电器等方面均有广泛的应用。聚酰胺弹性体是由聚酰胺硬段和聚醚软段共聚而成，聚酰胺硬段的存在，使得弹性体具有优异的力学性能以及耐化学品性、耐酸碱性等，而聚醚软段则赋予材料优异的弹性及耐低温性能等优异性能。
聚酰胺弹性体可以通过调整软硬段的种类及配比来调节其性能，但是总体遵循一个规律：聚酰胺弹性体的硬度与韧性是呈负相关的关系，硬度越高，其韧性越差，断裂伸长率越低，冲击性能越差；硬度越低，韧性越好，断裂伸长率越高，冲击性能越好。
中国发明专利CN106967214A公开了一种聚酯酰胺弹性体的制备方法，包括以下步骤：（1）将第一单体、催化剂a和封端剂反应后，泄压抽真空得到中间产物A；（2）将中间产物A与一元醇进行酯化反应，泄压后得到端基为酯基的中间产物B；（3）将中间产物B、第二单体、二元醇和催化剂b进行酯交换反应，得到端基为羟基的中间产物C；（4）将得到的中间产物C与二元醇聚醚进行缩聚反应，得到聚酯酰胺弹性体所述二元醇聚醚为羟端基封锁的二元醇聚醚，其中二元醇是C2-C10的脂肪族二元醇。但该专利未涉及硬度54D以上的产品，且所制备的聚酯酰胺弹性体的断裂伸长率偏低。中国发明专利CN103265707A公开了一种支链聚醚酯酰胺弹性体的制备方法，该方法分为2个步骤：①在催化剂和引发剂存在下，用内酰胺开环合成支链聚酰胺预聚体；②支链聚酰胺预聚体与端羟基聚醚发生缩聚反应，得到支链聚醚酯酰胺弹性体。该专利所制备的弹性体材料，其邵氏硬度皆为34D以下，其断裂伸长率最高为516%。该专利并未制备出硬度为54D以上的产品，且硬度为50D左右的产品，其断裂伸长率也较低。而中国发明专利CN101735451A公开了一种聚酰胺热塑性弹性体的生产方法，采用阴离子聚合法制成聚酰胺组成的硬段和聚醚组成的软段的嵌段共聚物热塑性弹性体，制备所得的弹性体中，硬度为70D的高硬度产品的断裂伸长率只有230%。
因此，为满足聚酰胺弹性体在高硬度、高弹性方面的需求，需要开发一种超高弹性聚酰胺弹性体，同时兼具超高弹性和硬度，满足硬度需求的同时具有比相同硬度弹性体更高的弹性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供超高弹性聚酰胺弹性体及其制备方法，在保证硬度的同时，具有超高的弹性及韧性，扩宽了聚酰胺弹性体的应用范围。
本发明的技术方案为：
一方面，本发明提供了超高弹性聚酰胺弹性体，包括聚酰胺硬段和聚醚软段，其中聚酰胺硬段为长碳链聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺614、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1212或聚酰胺1414；聚醚软段为聚醚二元醇和聚醚二元胺，二者数均分子量差值≤500。
优选的，所述聚酰胺硬段由二元酸和二元胺缩聚而成，其中二元胺为己二胺、癸二胺、十二烷二胺或十四烷二胺；二元酸为癸二酸、十二烷二酸或十四烷二酸。
优选的，所述聚醚软段中的聚醚二元醇为聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氢呋喃二醇；聚醚二元胺由相对应的聚醚二元醇氨化得到，为聚氧化乙烯二胺、聚氧化丙烯二胺或聚四氢呋喃二胺。
优选的，所述聚醚二元醇的数均分子量为200-4000，聚醚二元胺的数均分子量为200-4000。
优选的，所述聚酰胺硬段占聚酰胺弹性体的质量百分比≥60%；聚醚软段中，聚醚二元醇占聚酰胺弹性体的质量百分比和聚醚二元胺占聚酰胺弹性体的质量百分比的差值<20%。
另一方面，本发明提供了上述超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法，包括以下步骤：
S1以去离子水为溶剂，使聚酰胺硬段的单体二元胺与二元酸在聚合釜中进行预聚合，得到羧基封端的聚酰胺预聚体；
S2将步骤S1得到的羧基封端的聚酰胺预聚体继续加热熔融，并加入聚醚二元醇、聚醚二元胺和催化剂，搅拌均匀后维持釜内负压，反应温度为230-280℃，反应时间为1-6h。
优选的，步骤S1中，预聚合包括升压、保压和减压三个过程，升压过程中，压力升至1.3-1.7MPa，升压时间为1-3h；保压过程中，温度升至230-260℃，保压时间为1-4h；减压过程中，压力降至常压，减压时间为1-3h。
优选的，步骤S1中，预聚合过程中加入聚合添加剂，聚合添加剂为抗氧剂、热稳定剂和紫外线吸收剂。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂168、抗氧剂1076或抗氧剂1010；热稳定剂为有机铜盐热稳定剂Finnre-336、有机锡类热稳定剂TBPT或有机亚磷酸酯；紫外线吸收剂为UV-P、UV-327或UV-531。
优选的，所述聚合添加剂占聚酰胺弹性体的质量百分比＜2%。
优选的，所述催化剂为钛酸丁酯、锆酸丁酯、磷酸或次亚磷酸钠。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1. 本发明所制备的超高弹性聚酰胺弹性体，在保证硬度的同时，具有超高的弹性及韧性，可应用在对韧性有较高需求的领域。本发明制备的超高弹性聚酰胺弹性体将会填补聚酰胺弹性体在高硬度、高弹性需求上的空白，扩宽了聚酰胺弹性体的应用范围。且本发明的制备方法简单，可实现工业化生产。
2. 本发明使用聚醚二元醇和聚醚二元胺两种单体作为软段，二者发挥软段作用的同时，还能够相互作用，利用聚醚二元胺提高聚醚二元醇的反应活性，降低了反应条件要求，更容易得到高分子量的聚酰胺弹性体；同时，由于酯键比酰胺键更加灵活，酯键的存在增加了分子运动的灵活性，使材料表现出高弹性。
3. 本发明同时使用聚醚二元胺和聚醚二元醇作为软段，且通过限定二者的数均分子量差值≤500，使得最终制备的聚酰胺弹性体的分子量分布更加集中，得到性能稳定的超高弹性聚酰胺弹性体。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明实施例中所用的原材料除特殊说明外，均为市售产品。
实施例1
本实施例的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法包括以下步骤：
S1将3.4kg己二胺、7.687kg癸二酸、10kg去离子水、13g抗氧剂1098、15g热稳定剂Finnre-336、1.3g次亚磷酸钠和13g紫外线吸收剂UV-327投入聚合釜中，真空泵抽干净釜内空气，向聚合釜内充入高纯氮气，再次进行抽真空操作，如此循环两至三次；开始进行预聚合反应，2h升高温度至210℃，压力1.6MPa，然后维持压力不变，继续加热4h至釜内温度260℃，随后开始缓慢减压至常压，减压时间为1h，得到羧基封端的聚酰胺预聚体；
S2将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入1kg数均分子量为200的聚乙二醇、0.75kg数均分子量为200的聚氧化乙烯二胺，以及13g催化剂钛酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为280℃，时间为1h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到超高弹性聚酰胺弹性体。
实施例2
本实施例的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法包括以下步骤：
S1将4.28kg癸二胺、5.864kg十二烷二酸、10kg去离子水、13g抗氧剂1098、15g热稳定剂有机亚磷酸酯、1.3g次亚磷酸钠和13g紫外线吸收剂UV-327投入聚合釜中，真空泵抽干净釜内空气，向聚合釜内充入高纯氮气，再次进行抽真空操作，如此循环两至三次；开始进行预聚合反应，2h升高温度至200℃，压力1.5MPa，然后维持压力不变，继续加热3h至釜内温度230℃，随后开始缓慢减压至常压，减压时间为1h，得到羧基封端的聚酰胺预聚体；
S2将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入0.8kg数均分子量为4000的聚丙二醇、1.7kg数均分子量为4000的聚氧化丙烯二胺，以及13g催化剂钛酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为260℃，时间为4h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到超高弹性聚酰胺弹性体。
实施例3
本实施例的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法包括以下步骤：
S1将3.8kg十二烷二胺、5.23kg十二烷二酸、10kg去离子水、13g抗氧剂1098、15g热稳定剂有机亚磷酸酯、1.3g次亚磷酸钠和13g紫外线吸收剂UV-327投入聚合釜中，真空泵抽干净釜内空气，向聚合釜内充入高纯氮气，再次进行抽真空操作，如此循环两至三次；开始进行预聚合反应，1.5h升高温度至190℃，压力1.4MPa，然后维持压力不变，继续加热3h至釜内温度230℃，随后开始缓慢减压至常压，减压时间为2h，得到羧基封端的聚酰胺预聚体；
S2将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入1.875kg数均分子量为1000的聚四氢呋喃二醇、1.875kg数均分子量为1000的聚四氢呋喃二胺，以及13g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为260℃，时间为6h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到超高弹性聚酰胺弹性体。
实施例4
本实施例的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法包括以下步骤：
S1将3.75kg十四烷二胺、5.747kg十四烷二酸、10kg去离子水、14g抗氧剂1098、16g热稳定剂有机亚磷酸酯、1.4g次亚磷酸钠和14g紫外线吸收剂UV-327投入聚合釜中，真空泵抽干净釜内空气，向聚合釜内充入高纯氮气，再次进行抽真空操作，如此循环两至三次；开始进行预聚合反应，1h升高温度至190℃，压力1.3MPa，然后维持压力不变，继续加热2h至釜内温度230℃，随后开始缓慢减压至常压，减压时间为2h，得到羧基封端的聚酰胺预聚体；
S2将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入2kg数均分子量为1000的聚丙二醇、2.3kg数均分子量为600的聚氧化乙烯二胺，以及14g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为250℃，时间为6h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到超高弹性聚酰胺弹性体。
实施例5
本实施例的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法包括以下步骤：
S1将3.25kg己二胺、8.052kg十二烷二酸、12kg去离子水、15g抗氧剂168、17g热稳定剂TBPT、1.5g次亚磷酸钠和15g紫外线吸收剂UV-531投入聚合釜中，真空泵抽干净釜内空气，向聚合釜内充入高纯氮气，再次进行抽真空操作，如此循环两至三次；开始进行预聚合反应，3h升高温度至210℃，压力1.7MPa，然后维持压力不变，继续加热1.5h至釜内温度260℃，随后开始缓慢减压至常压，减压时间为2h，得到羧基封端的聚酰胺预聚体；
S2将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入1.8kg数均分子量为400的聚四氢呋喃二醇、1.5kg数均分子量为600的聚氧化丙烯二胺，以及15g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为270℃，时间为4h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到超高弹性聚酰胺弹性体。
实施例6
本实施例的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法包括以下步骤：
S1将3.37kg己二胺、7.44kg十四烷二酸、12kg去离子水、13g抗氧剂1010、15g热稳定剂有机亚磷酸酯、1.3g磷酸和13g紫外线吸收剂UV-P投入聚合釜中，真空泵抽干净釜内空气，向聚合釜内充入高纯氮气，再次进行抽真空操作，如此循环两至三次；开始进行预聚合反应，2.5h升高温度至210℃，压力1.6MPa，然后维持压力不变，继续加热1h至釜内温度250℃，随后开始缓慢减压至常压，减压时间为3h，得到羧基封端的聚酰胺预聚体；
S2将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入0.85kg数均分子量为600的聚丙二醇、1.75kg数均分子量为1000的聚四氢呋喃二胺，以及13g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为260℃，时间为3h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到超高弹性聚酰胺弹性体。
实施例7
本实施例的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法包括以下步骤：
S1将4.6kg癸二胺、5.99kg癸二酸、10kg去离子水、13g抗氧剂1076、15g热稳定剂有机亚磷酸酯、1.5g磷酸和13g紫外线吸收剂UV-327投入聚合釜中，真空泵抽干净釜内空气，向聚合釜内充入高纯氮气，再次进行抽真空操作，如此循环两至三次；开始进行预聚合反应，2.5h升高温度至210℃，压力1.6MPa，然后维持压力不变，继续加热1h至釜内温度240℃，随后开始缓慢减压至常压，减压时间为3h，得到羧基封端的聚酰胺预聚体；
S2将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入1.5kg数均分子量为1000的聚四氢呋喃二醇、0.7kg数均分子量为500的聚氧化乙烯二胺，以及13g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为250℃，时间为2h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到超高弹性聚酰胺弹性体。
对比例1
与实施例1的区别在于，采用等数均分子量的聚乙二醇替代聚氧化乙烯二胺：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入1.75kg数均分子量为200的聚乙二醇，以及13g催化剂钛酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为280℃，时间为1h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例2
与实施例1的区别在于，采用等数均分子量的聚氧化乙烯二胺替代聚乙二醇：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入1.75kg数均分子量为200的聚氧化乙烯二胺，以及13g催化剂钛酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为280℃，时间为1h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例3
与实施例2的区别在于，采用等数均分子量的聚丙二醇替代聚氧化丙烯二胺：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入2.5kg数均分子量为4000的聚丙二醇以及13g催化剂钛酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为260℃，时间为4h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例4
与实施例2的区别在于，采用等数均分子量的聚氧化丙烯二胺替代聚丙二醇：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入2.5kg数均分子量为4000的聚氧化丙烯二胺，以及13g催化剂钛酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为260℃，时间为4h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例5
与实施例3的区别在于，采用等数均分子量的聚四氢呋喃二醇替代聚四氢呋喃二胺：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入3.75kg数均分子量为1000的聚四氢呋喃二醇，以及13g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为260℃，时间为6h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例6
与实施例3的区别在于，采用等数均分子量的聚四氢呋喃二胺替代聚四氢呋喃二醇：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入3.75kg数均分子量为1000的聚四氢呋喃二胺，以及13g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为260℃，时间为6h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例7
与实施例4的区别在于，采用等数均分子量的聚丙二醇替代聚氧化乙烯二胺：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入2kg数均分子量为1000的聚丙二醇、2.3kg数均分子量为600的聚丙二醇，以及14g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为250℃，时间为6h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例8
与实施例4的区别在于：采用等数均分子量的聚氧化乙烯二胺替代聚丙二醇：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入2kg数均分子量为1000的聚氧化乙烯二胺、2.3kg数均分子量为600的聚氧化乙烯二胺，以及14g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为250℃，时间为6h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例9
与实施例3的区别在于，聚四氢呋喃二胺的数均分子量为2000，聚四氢呋喃二醇的数均分子量为1000：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入1.875kg数均分子量为1000的聚四氢呋喃二醇、1.875kg数均分子量为2000的聚四氢呋喃二胺，以及13g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为260℃，时间为6h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例10
与实施例3的区别在于，聚四氢呋喃二胺的数均分子量为1000，聚四氢呋喃二醇的数均分子量为2000：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入1.875kg数均分子量为2000的聚四氢呋喃二醇、1.875kg数均分子量为1000的聚四氢呋喃二胺，以及13g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为260℃，时间为6h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例11
与实施例4的区别在于：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入3.52kg数均分子量为1000的聚丙二醇、0.632kg数均分子量为600的聚氧化乙烯二胺，以及14g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为250℃，时间为6h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例12
与实施例4的区别在于：步骤S2中，将S1所得预聚体继续加热，然后向釜内加入0.687kg数均分子量为1000的聚丙二醇、3.74kg数均分子量为600的聚氧化乙烯二胺，以及14g催化剂锆酸丁酯，维持负压进行反应，压力为-0.1MPa，温度为250℃，时间为6h；反应全程伴随机械搅拌，冷却后将产物切粒干燥，得到聚酰胺弹性体。
对比例13
购买市售的Pebax®6333聚醚嵌段酰胺弹性体产品。
对实施例1-7及对比例1-12所制备的聚酰胺弹性体产品进行分子量分布指数测试，测试结果如表1所示：
表1 实施例1-7及对比例1-12的聚酰胺弹性体产品的分子量分布指数测试结果
表1中的分子量分布指数数据表明，本发明同时使用聚醚二元醇和聚醚二元胺作为聚醚软段，利用二者的协同作用，能得到分子量分布更集中的聚酰胺弹性体产品。
对实施例1-7及对比例1-13的聚酰胺弹性体产品进行性能测试，测试结果如表2-3所示：
表2 实施例1-7的聚酰胺弹性体产品的性能测试结果
表3 对比例1-13的聚酰胺弹性体产品的性能测试结果
表2-3中，NB是指产品不断裂。
由表2-3中的实施例1-4及对比例1-8可以看出，实施例1-4中，聚醚二元醇和聚醚二元胺同时作为软段时制备的聚酰胺弹性体产品，其断裂伸长率远超对应的对比例1-8中仅采用其中一种作为软段时制备得到的硬度相同的产品。同时，由实施例1和对比例1-2的简支梁缺口冲击强度数据可知，聚醚二元醇和聚醚二元胺共同作用的产品，其韧性大大提升，常温缺口冲击不断，低温简支梁缺口冲击强度远大于对比例1-2的低温简支梁缺口冲击强度，说明聚醚二元醇和聚醚二元胺共同作用时，产品韧性远大于采用单一聚醚软段的产品。低温简支梁缺口冲击强度数据中，实施例2-4均表现为不断裂，而对比例3-8皆表现为断裂，且数值较低，说明对比例3-8的产品低温韧性较差。
此外，由实施例1-4及对比例1-8产品的熔融指数测试结果可以看出，聚醚二元醇和聚醚二元胺共同作用时，可提高产品的反应活性，相同硬度下，实施例1-4产品的熔融指数更小，所得到的聚酰胺弹性体分子链更长。
表2-3中，实施例3及对比例9-10的数据表明，在聚醚二元醇和聚醚二元胺二者的数均分子量差值>500时，所制备的聚酰胺弹性体的断裂伸长率会大大降低；且简支梁冲击测试结果表明，对比例9-10的产品韧性较差；同时由表1中分子量分布指数可知，实施例3产品的分子量分布指数小于对比例9-10。由此可知，聚醚二元醇和聚醚二元胺二者的数均分子量差值<500时，更易得到分子量分布更为集中的产品；另外，聚醚二元醇和聚醚二元胺二者的数均分子量相差过大时，会出现相容性差的问题，具体表现为拉伸测试时，产品会出现分层断裂的现象。
由表2-3中实施例4及对比例11-12的数据可以看出，当聚醚二元醇和聚醚二元胺的含量差值>20%时，产品没有表现出高断裂伸长率、高韧性，可知二者未表现出协同作用。
相同硬度下，与采用市售Pebax®6333产品的对比例13相比，实施例2产品的断裂伸长率为580%，大于Pebax®6333产品的断裂伸长率369%；且实施例2的产品低温缺口冲击表现为不断裂，而Pebax®6333产品的低温简支梁缺口冲击强度为20kJ/m2。以上数据表明，实施例2的产品比相同硬度的市售Pebax®6333产品拥有更高的弹性和韧性。
综上，本发明采用聚醚二元醇和聚醚二元胺共同作为聚酰胺弹性体的软段，可制备出具有超高断裂伸长率的高弹性聚酰胺弹性体，有良好的韧性和抗冲击性，将会在需求硬度和柔性的应用方面有非常广阔的应用前景。
Claims (7)
1.超高弹性聚酰胺弹性体，其特征在于，包括聚酰胺硬段和聚醚软段，其中聚酰胺硬段为长碳链聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺614、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1212或聚酰胺1414；聚醚软段为聚醚二元醇和聚醚二元胺，二者数均分子量差值≤500；聚醚软段中，聚醚二元醇占聚酰胺弹性体的质量百分比和聚醚二元胺占聚酰胺弹性体的质量百分比的差值<20%；所述聚醚软段中的聚醚二元醇为聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氢呋喃二醇；聚醚二元胺为聚氧化乙烯二胺、聚氧化丙烯二胺或聚四氢呋喃二胺；所述聚醚二元醇的数均分子量为200-4000，聚醚二元胺的数均分子量为200-4000；所述聚酰胺硬段占聚酰胺弹性体的质量百分比≥60%。
2.如权利要求1所述的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1以去离子水为溶剂，使聚酰胺硬段的单体二元胺与二元酸在聚合釜中进行预聚合，得到羧基封端的聚酰胺预聚体；
S2将步骤S1得到的羧基封端的聚酰胺预聚体继续加热熔融，并加入聚醚二元醇、聚醚二元胺和催化剂，搅拌均匀后维持釜内负压，反应温度为230-280℃，反应时间为1-6h。
3.如权利要求2所述的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，预聚合包括升压、保压和减压三个过程，升压过程中，压力升至1.3-1.7MPa，升压时间为1-3h；保压过程中，温度升至230-260℃，保压时间为1-4h；减压过程中，压力降至常压，减压时间为1-3h。
4.如权利要求2所述的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，预聚合过程中加入聚合添加剂，聚合添加剂为抗氧剂、热稳定剂和紫外线吸收剂。
5.如权利要求4所述的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂168、抗氧剂1076或抗氧剂1010；热稳定剂为有机铜盐热稳定剂Finnre-336、有机锡类热稳定剂TBPT或有机亚磷酸酯；紫外线吸收剂为UV-P、UV-327或UV-531。
6.如权利要求4所述的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法，其特征在于，所述聚合添加剂占聚酰胺弹性体的质量百分比＜2%。
7.如权利要求2所述的超高弹性聚酰胺弹性体的制备方法，其特征在于，所述催化剂为钛酸丁酯、锆酸丁酯、磷酸或次亚磷酸钠。
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| GR01 | Patent grant | ||
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