[发明专利]一种功能聚酰胺单体、功能聚酰胺以及制备方法

说明书

本发明涉及一种功能聚酰胺单体、聚酰胺以及制备方法。功能聚酰胺单体结构式为：侧基R₁结构式为‑OCOR₁’或‑OH。功能聚酰胺结构式为：5≤n≤5000，主链上的R₂为二硫醚。功能聚酰胺的制备方法：将功能聚酰胺单体、二硫醇以及催化剂溶于溶剂中；然后通入保护气体氩气，放入油浴锅中反应；最后通过甲醇沉淀得到功能聚酰胺产品。本发明通过合成植物油衍生物即功能聚酰胺单体来高效转化为功能聚酰胺，功能聚酰胺最终产率50％～100％，功能聚酰胺纯度90％～100％。本发明功能聚酰胺由天然原料合成，无游离甲醛、无苯、无重金属，符合国家环保材料标准。本发明功能聚酰胺具备优异的机械性能、力学性能。

技术领域

本发明属于生物质基高分子材料领域，具体是涉及一种功能聚酰胺单体、功能聚酰胺以及制备方法。

背景技术

如今我们生活的方方面面都充斥着热塑性弹性体的身影，例如粘合剂，涂料，管，轮胎和纤维。然而，现今大多数弹性体都是由不可再生资源制备，可再生生物基质热塑性弹性体仍处于萌芽阶段。科学家们也开发了许多由生物质基的热塑性弹性体，例如，生物基聚氨酯类弹性体(Donglin Tang,Christopher W.Macosko，Polym.Chem.,2014,5,3231-3237),蛋白质基热塑性弹性体(Karthik Nagapudi,William T.Brinkman，Macromolecules,2005,38(2),pp 345–354)，聚酯氨酯类热塑性弹性体(JanneandJukka V.Macromolecules,1997,30(10),pp 2876–2882)，源于脂肪酸的生物质基弹性体(Shu Wang,Sameer Vajjala Kesava,Enrique D.and MeganL.Robertson，Macromolecules,2013,46(18),pp7202–7212)。但是从力学性能上看，这些弹性体还难以实际应用。于是，为了进行力学性能上面的强化，科研工作者们进行了大量的尝试，比如引入二氧化硅纳米颗粒增强弹性体性能(By Tao Wei,Lijuan Lei,Hailan Kang,Bo Qiao,Zhao Wang,Liqun Zhang,Phil Coates,Kuo-Chih Hua and Joseph Kulig，ADVANCED ENGINEERING MATERIALS 2012,14,No.1-2)；加入纳米黏土增强弹性体性能(LinZhu,Richard P.Wool，Polymer 47(2006)8106-8115)等。

由于社会需求不断扩大、传统石油资源的逐渐枯竭以及人们的环保意识、可持续发展的意识不断增强，探索新型可再生的生物质基热塑性弹性体用以代替传统的以石油衍生物等不可再生资源为原料的热塑性弹性体势在必行。

迄今为止，生物质基弹性体的主要原材料包括：油酸、蓖麻油酸、聚乳酸、蛋白质、内酯、脂肪酸及其衍生物等。这些原材料都具有可再生，来源广的特点，且本身含有官能团易于加工反应。但是大多数由这些原材料制备的弹性体力学性能较差，即使之后添加纳米二氧化硅等纳米颗粒，其力学性能仍然无法达到理想的状况。为了制性能优异的生物质基热塑性弹性体，实现弹性体应用的多样化，我们需进行合理的分子结构设计以及聚集态结构的精细调控。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种功能聚酰胺单体、功能聚酰胺以及制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种功能聚酰胺单体，该功能聚酰胺单体的结构式如下：

其中侧基R₁的结构式为-OCOR₁’或-OH。

进一步，所述侧基R₁为以下结构中的任一种：

一种功能聚酰胺单体的制备方法，包括以下步骤：