[发明专利]聚醚型聚酰胺6热塑性弹性体及其合成方法

说明书

本发明公开了一种聚醚型聚酰胺6热塑性弹性体及其合成方法。本发明的聚醚型聚酰胺6热塑性弹性体具有式Ⅰ所示结构：式Ⅰ中，a＝2～4，m＝5～100，n＝2～20，x＝3～50，y＝10～100，z＝1～20。本发明的聚醚型聚酰胺6热塑性弹性体的合成方法如下：首先将己内酰胺与己二酸进行反应得到双端羧基的酰胺化合物，然后该化合物与聚醚二元醇、2,2'‑(1,3‑亚苯基)‑二恶唑啉进行反应得到本发明所述的聚醚型聚酰胺6热塑性弹性体，同时通过缩水甘油类环氧树脂将聚醚型聚酰胺6热塑性弹性体的端羟基和端羧基进行封端。本发明的聚醚型聚酰胺6热塑性弹性体具有优异冲击性能和加工性能以及耐化学性。

技术领域

本发明涉及材料领域，特别是涉及一种聚醚型聚酰胺6热塑性弹性体及其合成方法。

背景技术

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。TPAE首先于1979年由德国休斯公司开发成功并商品化，随后美国厄普约翰公司、法国阿托化学公司、瑞士艾姆斯公司、日本油墨公司也相继开发成功并推出各自的牌号。

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(PTMG)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。同时，可以通过调整聚酰胺热塑性弹性体中硬段和软段的种类及组成比例、分子量大小及分布等条件，可获得硬度、密度、耐热性、吸湿性及力学性能等不同性能等级的TPAE产品，从而满足市场的各类需求。

目前，现有技术中对聚酰胺热塑性弹性体的合成做了一些研究，例如：中国专利CN103403065A公开了一种熔融成型性、结晶性、柔软性优异且具有耐热性的聚醚聚酰胺弹性体，其二胺结构单元源自聚醚二胺化合物(A-1)及苯二甲胺(A-2)、二羧酸结构单元源自碳数4～20的α,ω-直链脂肪族二羧酸的聚醚聚酰胺弹性体；中国专利CN101796099A公开了一种通式结构(1)的透明聚酰胺弹性体及其优选的应用,其中R1是由下列物质构成的聚酰胺链段:(a)10至100摩尔％的烷基取代的双(氨基环己基)甲烷和/或双(氨基环己基)丙烷与0至90摩尔％其它脂环族C6-C36二胺和/或脂肪族C2-C36二胺和/或芳香族C6-C36二胺,其中浓度数据以聚酰胺链段中二胺的总量计,和(b)脂肪族C4-C36二羧酸和/或脂环族C8-C36二羧酸和/或芳香族C8-C36二羧酸和(c)如果合适的话,内酰胺和/或氨基羧酸C6-C12,其中R2选自二价残基:数均摩尔质量在200至3000g/mol范围内的聚硅氧烷、聚烯烃、线型或支化的C2-C5聚氧化烯、线型或支化的取代或未取代的C2-C36亚烷基、C6-C36亚环烷基、C6-C20芳基、聚己内酯、基于脂肪族或脂环族二羧酸和二醇的聚酯、脂肪族聚碳酸酯,以及这些单元的共聚物或混合物,并且其中X1和X2互相独立地是酰胺-(CONH)或酯-(COO)键；中国专利CN103772643A公开了一种PA6系聚酰胺热塑性弹性体材料的制备方法。该聚酰胺弹性体是由耐热型改性聚氨酯与端羧基化的低分子量PA6预聚体按照质量份数，耐热型改性聚氨酯占聚合物总质量的10％～60％，端羧基化低分子量PA6硬段的含量占聚合物总质量的40％～90％；中国专利CN104327266A公开了一种水解开环一步法合成含有由聚酰胺6组成的硬段和由聚醚组成的软段的嵌段共聚物热塑性弹性体树脂的制备方法，以及由该方法得到的聚酰胺6热塑性弹性体树脂；中国专利CN105295036A公开了一种半芳香族聚酯酰胺及其合成方法，该半芳香族聚酯酰胺由对苯二甲酸、11-氨基十一酸、脂肪族二元醇和2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉缩聚反应得到。

发明内容