[发明专利]一种半芳香族聚酰胺热塑性弹性体及其连续生产方法

说明书

本发明公开了一种半芳香族聚酰胺热塑性弹性体的连续生产方法，包括：将芳香族二元酸、二元胺和分子量调节剂，与水、催化剂混合后形成浆料，再经升温溶解形成盐溶液；分子量调节剂选自二元酸单酯；将上一步骤制备的盐溶液脱水后进行预聚反应，所得预聚反应液进行闪蒸处理；将闪蒸处理后的产物与聚合物多元醇在酯交换催化剂作用下完成后缩聚反应。本发明以无毒、价格低廉的芳香族二元酸为原料制备半芳香族聚酰胺热塑性弹性体，该生产工艺的反应活性高，反应时间短，熔融体系反应，不使用有机溶剂，环境友好；制备得到的半芳香族聚酰胺热塑性弹性体以酯基封端为主，具有优异的热力学与力学性质，还具有优异的耐水解性能。

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体的技术领域，尤其涉及一种半芳香族聚酰胺热塑性弹性体及其连续生产方法。

背景技术

热塑性弹性体(Thermalplastic Elastomer,TPE)由化学组成不同的树脂段(硬段)和橡胶段(软段)组成，是一种介于树脂和橡胶之间且兼顾橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料，被称为第三代橡胶材料。硬段间的作用力足以形成物理“交联”，软段则是具有较大自由旋转能力的高弹性链段；而软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式连接起来。硬段的交联(如分子间氢键)为物理交联，是可逆的：在高温下失去约束大分子间运动的能力，呈现塑性；降至常温时，这些“交联”又恢复，而起类似硫化橡胶交联点的作用。因此热塑性弹性体可以在高温下塑化成型，并且可以在常温下显示出橡胶的高弹性。

聚酰胺热塑性弹性体，由结晶性聚酰胺硬段和非结晶性或者无定型聚醚或者聚酯软段组成。按照聚酰胺硬段划分，可分为脂肪族聚酰胺弹性体，硬段为脂肪族聚酰胺嵌段，软段一般为聚醚，如：聚酰胺6系、聚酰胺11系、聚酰胺12系，使用温度一般不超过150℃；半芳香性族聚酰胺弹性体，硬段为半芳酰胺嵌段，软段可为聚醚、聚酯或聚酯醚，如：聚酰胺6T系、聚酰胺9T系、聚酰胺10T系和12T系等，其使用温度可以超过200℃，使用范围更广。

根据聚酰胺热塑性弹性体合成所需的原料，其合成方法可以分为二元酸法和异氰酸酯法。对于脂肪族聚酰胺弹性体一般采用二元酸法，由端羧基脂肪族聚酰胺嵌段与端羟基聚醚二元醇通过酯化反应制备得到。而双端羧基脂肪族聚酰胺可由环内酰胺，或者脂肪族二元酸和二元胺来制备。对于半芳香性族聚酰胺弹性体，目前都是通过异氰酸酯法制备得到，半芳酰胺硬段由芳香族二异氰酸酯与二元羧酸反应得到，而不是由传统的芳香族二元胺与二元酸进行聚合制备。原因在于，芳香族二元胺的活性较低，导致半芳香性族聚酰胺弹性体生产时间长，而长时间停留在高温条件下又会导致软段分解，造成最终产物的性能下降。但异氰酸酯法生产的产品不适合食品和医药领域的应用，而且异氰酸酯的价格比较高昂，生产工艺要求使用大量的极性溶剂，后处理麻烦和污染大。

因此，有必要开发一种制备半芳香性族聚酰胺弹性体的新工艺。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明公开了一种半芳香族聚酰胺热塑性弹性体的连续生产工艺，以无毒、价格低廉的芳香族二元酸为原料，该生产工艺的反应活性高，反应时间短，熔融体系反应，不使用有机溶剂，环境友好；采用该工艺制备得到的半芳香族聚酰胺热塑性弹性体以酯基封端为主，具有优异的热力学与力学性质，还具有优异的耐水解性能。

具体技术方案如下：

一种半芳香族聚酰胺热塑性弹性体的连续生产方法，包括：

步骤1，将芳香族二元酸、二元胺和分子量调节剂按照投料摩尔比为(0.75～1)：1：(0.1～0.5)，与水、催化剂混合后形成浆料，再经升温、溶解形成盐溶液；

所述分子量调节剂选自二元酸单酯，结构通式如下式(Ⅰ)或式(Ⅱ)：

R¹OOC-COOH (Ⅰ)

R¹OOC-R²-COOH (Ⅱ)；