[发明专利]一种聚酰胺弹性体的制备方法

说明书

本发明涉及一种聚酰胺弹性体的制备方法，属于弹性体材料制备技术领域。本发明的制备方法包括如下步骤：(1)在惰性气氛下，将聚酰胺盐、封端剂和水混合后，温度为180‑210℃，压力为1.0‑2.0MPa时反应2‑5小时后，泄压至常压后抽真空，继续反应1‑2小时；(2)加入过量聚醚和催化剂，在温度230‑250℃下，压力20‑100Pa下，继续反应2‑3小时；(3)将反应体系温度降至180‑200℃，静置分离得到低聚物；(4)在惰性气氛下，低聚物和扩链剂混合，在温度230‑250℃下，压力20‑100Pa下，反应2‑5小时，得到聚酰胺弹性体。本发明的制备方法用于短碳链聚酰胺和聚醚聚合，反应速度快，反应稳定性好，得到的聚酰胺弹性体透明度好，性能优良，可以广泛地应用于汽车、运动用品、医疗用品、密封件、机械零部件等方面。

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺弹性体的制备方法，属于弹性体材料制备技术领域。

背景技术

聚酰胺弹性体是一种嵌段共聚物，是由高熔点的结晶性尼龙硬段和非结晶性或者无定形聚酯或聚醚软段组成，它们的化学组成、片段长度和之间的比例决定了该类材料的物理和化学性质。尼龙弹性体强度高、韧性高、弹性好、比重低、耐弯曲疲劳性能好、耐磨性能好、低温性能好，可以广泛地应用于汽车、运动用品、医疗用品、密封件、机械零部件等方面。

聚酰胺弹性体多由长碳链聚酰胺和聚醚多元醇共聚而成。法国Arkema公司首先采用尼龙12和聚醚多元醇合成了聚酰胺弹性体，并实现了商业化，其代表产品有Pebax XX33系列产品。发明专利CN 105566639A介绍了一种聚酰胺1012系热塑性弹性体材料及其制备方法，采用长碳链尼龙1012作为硬段，聚酯或聚醚作为软段，在20-1000Pa的真空度、150-300℃的反应温度下进行熔融共聚反应，制备得到聚酰胺1012系聚酰胺弹性。使用长碳链尼龙作为硬段的问题在于，制备尼龙12的单体还没有国产化，由国外垄断，国内没有生产。而长碳链尼龙1012的单体癸二胺的制备以蓖麻油原料，成本较高。使用长碳链尼龙作为硬段的另一个问题在于长碳链尼龙强度和熔点较常用的短碳链尼龙要低，影响了使用范围。所以为了提高聚酰胺弹性体的强度和熔点，降低聚酰胺弹性体的成本，也有人尝试使用短碳链聚酰胺作为聚酰胺硬段。发明专利CN 110003464采用尼龙66和长碳链尼龙共聚物作为硬段，羟基封端的聚醚作为软段，合成了共聚聚酰胺弹性体。发明专利CN 109206613采用尼龙6作为硬段，氨基封端的聚醚作为软段，合成了尼龙6系聚酰胺弹性体。

使用短碳链尼龙为硬段的问题在于短碳链聚酰胺和聚醚的相容性很差，短碳链聚酰胺和聚醚无法混容，可能会导致反应不完全，反应稳定性差，更糟糕的是，可能形成大量聚酰胺链节和少量聚醚链节的聚酰胺相，和大量聚醚链节和少量聚酰胺链接的聚醚相，虽然聚合得到的物料也有一定粘度，可以成型，但是由于两相的存在，熔体不透明，呈乳白色，成型后制品的性能很差，无法满足使用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供了一种聚酰胺弹性体的制备方法。本发明的制备方法工艺路线可控、反应条件宽松、产品性能优异。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种聚酰胺弹性体的制备方法，包括以下步骤：

一种聚酰胺弹性体的制备方法，包括以下步骤：

(1)在惰性气氛下，将聚酰胺盐、封端剂和水混合后，将温度升到180-210℃，压力升到1.0-2.0MPa，在恒定压力下反应2-5小时后，慢慢泄压至常压后，抽真空，真空度1000-2000Pa，温度230-250℃下，继续反应1-2小时；(2)向步骤(1)的反应体系中加入过量聚醚和催化剂，在温度230-250℃下，压力20-100Pa下，继续反应2-3小时；

(3)将步骤(2)反应体系温度降至180-200℃，静置不小于2小时直到体系低聚物相和聚醚相分开，提取低聚物相，或将反应体系温度降至90-120℃，低聚物将从体系中析出，从而分离得到低聚物；