[发明专利]具有高吸水率的含支链聚醚胺改性尼龙材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性尼龙材料的制备方法，尤其是一种具有高吸水率的含支链聚醚胺改性尼龙材料的制备方法。

背景技术

尼龙材料因其具有机械强度高、耐磨、耐热等优异的性能而在纺织、机械部件、汽车等方面取得广泛应用。随着对材料使用性能要求的不断提高，尼龙材料的改性研究成为了科学研究者致力的方向。鉴于传统尼龙材料应用于需要超强吸水领域吸水率低的缺陷，限制了它们在某些领域中的应用。因此，开发一类既能拥有传统尼龙材料的优点(如力学强度高和耐热性优异等)，又能克服传统尼龙材料的缺点(比如吸水率低的缺陷)的改性尼龙材料具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有高吸水率的含支链聚醚胺改性尼龙材料的制备方法，采用该方法制得一系列力学强度高、耐化学性优异、抗静电性强以及高吸水率的改性尼龙材料。

按照本发明提供的技术方案，所述具有高吸水率的含支链聚醚胺改性尼龙材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)将二元酸在40～50℃的恒温水浴条件下加入乙醇中，搅拌直至溶解，得到浓度为1.0～2.0mol/L的二元酸的乙醇溶液；

(2)将5～10mol/L的含支链聚醚胺的乙醇溶液缓慢滴入二元酸的乙醇溶液中，滴加速度为1～2d/s，温度为40～50℃，搅拌速度为200～300rmp，滴加结束后，继续搅拌1～1.5h，得到聚醚胺-二元酸溶液，聚醚胺-二元酸溶液中羧基(-COOH):胺基(-NH₂)的摩尔比为0.95:1～1.05:1；将聚醚胺-二元酸溶液进行旋转蒸发除去乙醇，最后于50～55℃、真空度-0.090～-0.1MPa的条件下干燥3～4小时，得到聚醚胺-二酸盐；

(3)将步骤(2)得到的聚醚胺-二元酸盐与尼龙盐混合形成混合盐，聚醚胺-二元酸盐占混合盐质量的5～60％；向混合盐中加入去离子水，得到质量百浓度为50～60％的混合盐水溶液；将混合盐水溶液置于高压反应釜中，用氮气置换釜中空气3～4次；升温至140～180℃并搅拌，搅拌速度为200～300rmp，压力为0.3～0.6MPa，反应1～3h后继续升温至220～260℃并搅拌，搅拌速度为50～80rmp；抽真空减压排水，控制压力小于300mmHg，保持0.5～2h，反应结束，出料、室温固化成型得到所述的含支链聚醚胺改性尼龙材料。

在一个具体实施方式中，所述含支链聚醚胺为链段中包含丙二醇或丙二醇-乙二醇共聚物结构单元，链端为两个胺基的化合物。

在一个具体实施方式中，所述聚醚胺的结构式为：

其中x＝2.5、6.1或33；或者

其中x+z＝3.6或6、y＝9、12.5或39。

在一个具体实施方式中，所述含支链聚醚胺为MA-223、MA-240、MA-2200、ED-600、ED-900或ED-2003。

在一个具体实施方式中，所述二元酸为碳原子数在4～10之间的脂肪族二元酸或芳香族二元酸。

在一个具体实施方式中，所述二酸为己二酸、癸二酸或对苯二甲酸。

在一个具体实施方式中，所述二酸的结构式为：

其中n为2～8的整数；或者

在一个具体实施方式中，所述尼龙盐结构式中的二酸为碳原子数4～10的脂肪族二元酸、二元胺为碳原子数4～10的脂肪族二元胺。

在一个具体实施方式中，所述混合盐为至少一种支链聚醚胺-二酸盐和至少一种尼龙盐的混合物。

本发明提供了一种含支链聚醚胺改性尼龙材料的制备方法，该方法利用一系列支链聚醚胺-二元酸盐与尼龙-6,6盐或尼龙-4,6盐或尼龙-6,10盐等传统尼龙盐复配混合，通过控制它们的混合质量比例，采用前期加压预缩聚，后期减压后缩聚的工艺方法，制备的支链聚醚胺改性尼龙材料具有力学强度高、耐热性优异、高的吸水率等优点。

附图说明

图1为本发明实施例四得到的含支链聚醚改性尼龙材料的热失重曲线，其中，横坐标为温度，纵坐为重量保持率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。