[发明专利]PA6型热塑性弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种PA6型热塑性弹性体及其制备方法，特别是涉及一种含有聚醚和二异氰酸酯嵌段的PA6型热塑性弹性体及其制备方法，具体地说是一种采用水解开环聚合法制备PA6和二异氰酸酯嵌段硬段，然后与聚醚软段酯化缩聚制备嵌段共聚物热塑性弹性体的方法。

背景技术

聚酰胺热塑性弹性体是一种性能优良，用途广泛的热塑性弹性体。分子链由聚酰胺组成的硬段和聚醚组成的软段嵌段结合而成。每一段的分子量一般不超过4000，而每一条分子链一般都大于三嵌段。

聚酰胺热塑性弹性体的合成方法一般可以分为两大类，一类是水解开环法，一类是阴离子聚合法。

法国专利2273021介绍了一种制备方法，在100-400℃的高温下，在一种或者多种金属四烷基氧化物催化下，是平均分子量300-15000的二羧酸聚酰胺和平均分子量200-6000的聚醚二醇熔融反应。

但是，该方法需要精确的控制二酸和聚醚二醇的投料摩尔比，反应难以控制，得到的分子量比本发明的低。

专利J63-182343涉及一种带胺端基的酰胺与带羧酸二端基链段的聚醚熔融条件下制备嵌段聚醚酰胺，该方法同样需要精确控制胺端基酰胺和羧酸二端基聚醚的投料比。

专利EP-A0163902和EP-A0095893公开了由内酰胺活胺基羧酸、二元羧酸以及聚醚在酰胺化催化剂的催化下合成聚醚酰胺。

专利US-A4230838公开了一种酸端基聚酰胺、二元羧酸和聚1，4-丁二醇熔融聚合反应得到的聚醚酰胺。

以上方法都是属于水解开环法制备水解开环法，所用原料都未用具胺端基的聚醚，他们采用的反应机理中都包括了端羟基和端羧基反应的酯化反应机理。而这种反应需要在高温高真空的条件下才能进行(20-50Pa)，这种条件下会促进聚酰胺链段分解为聚酰胺单体而使得分子链断链，平均分子量降低，副产物增加，产品质量降低。同时，反应速度也相对较慢，影响生产效率。

Allen和Eaves(Caprolactam based block copolymers using polymericactivators[J].Angew Macromol Chem，1977，58/59：321)采用带有异氰酸酯活化端基的聚四氢呋喃与己内酰胺在碱性条件催化下进行共聚，得到具有高拉伸强度和断裂伸长率的聚合物。

Yamashita等人(Block copolymerization(V)：block anionic polymerization oflactams[J].J Polym Sci，Polymer Chem，1972，10：3577)用双端羟基的聚四氢呋喃与光气反应生成端基为酰氯的聚醚以此引发内酰胺阴离子聚合制成嵌段聚醚聚酰胺

这两种方法是使用了阴离子聚合法的制备工艺，都需要使用到活化剂光气。光气具有剧毒，稍有不慎，就会对操作人员的身体健康和周边环境造成严重的影响。

美国专利US4238528公开了一种由二酸和二醇制备的酯化软段和由MDI和二酸制备的酰胺硬段合成的聚酰胺弹性体，其所使用的二酸为脂肪族二酸，其硬段是半芳香酰胺，而非脂肪族酰胺，而且反应全部在极性溶剂下进行，后期溶剂的除去过程相当复杂，而且反应时间相当长，超过20小时以上。

发明内容

本发明的目的是提供一种PA6型热塑性弹性体及其制备方法，特别是涉及一种含有聚醚和二异氰酸酯嵌段的PA6型热塑性弹性体及其制备方法，具体地说是一种采用水解开环聚合法制备PA6和二异氰酸酯嵌段硬段，然后与聚醚软段酯化缩聚制备嵌段共聚物热塑性弹性体的方法。

本发明的PA6型热塑性弹性体，包含PA6和二异氰酸酯嵌段组成的嵌段硬段、以及聚醇软段，嵌段硬段和软段在弹性体中以交替结构形式出现；所述的PA6和二异氰酸酯组成的嵌段硬段是由二个PA6链段和一个二异氰酸酯嵌段组成，其中PA6链段位于二异氰酸酯嵌段的两侧，二异氰酸酯位于中间；PA6型热塑性弹性体的分子结构式如下：

其中n＝1～5，

PA代表PA6嵌段，结构式为：

其中x＝1～12，m＝10～130，

D代表二异氰酸酯嵌段，

代表聚醇软段，即聚二醇软段。

作为优选的技术方案：