[发明专利]一种聚脲酰胺弹性体的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚脲酰胺弹性体的制备方法，包括如下步骤：1）将聚酰胺盐和二元胺封端剂在惰性气体氛围下，于190‑280℃、1.0‑2.0MPa保持0.5‑3h，之后在1‑5h内将体系压力降至常压，出料，得氨基封端的聚酰胺预聚物；2）将二异氰酸酯和双端羟基聚醚在惰性气体氛围下，于60‑90℃恒温反应1‑3h，得异氰酸酯封端的聚醚预聚物；3）将步骤1）的氨基封端的聚酰胺预聚物和步骤2）的异氰酸酯封端的聚醚预聚物混合后，加入挤出机中反应得到聚脲酰胺弹性体。与传统聚合法相比，本发明采用的反应挤出法，反应过程中没有副产物产生，且大大缩短反应时间、提高反应效率，可以快速高效得到高质高量的弹性体。

技术领域

本发明属于热塑性弹性体的制备技术领域，具体涉及一种聚脲酰胺弹性体的制备方法。

背景技术

热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)是以聚酰胺为硬段，聚醚为软段的嵌段型共聚物。其中，软段具有较低的玻璃化转变温度和链段柔性，赋予共聚物优异的柔韧性；而聚酰胺硬段赋予材料刚性，硬段晶区在弹性体中形成物理交联点。软、硬段交替共聚，得到的TPAE耐磨性好，拉伸强度大，柔顺性好，弹性回复率高，低温抗冲强度高且易被成型加工被广泛应用于医疗、电子机械、体育用品、纺织行业等领域。

通常合成TPAE的方法是二元酸法：将二元酸封端的聚酰胺预聚物和羟基封端的聚醚通过酯化反应得到。CN 106565953 A、CN 109705338 A、CN 111378124A、CN 111004389A、CN 108841002 A、CN 108794742 A、CN 109970971 A、CN 10556639A/B、US4820796、US5280087、法国专利2273021、日本专利JP63-182343等专利均采用了该法制备不同类型的TPAE。但其法存在诸多不足，最主要的是酯化反应的聚合条件极为苛刻：反应温度高(＞220℃)，反应时间长(6-10h)，反应体系的真空度高(10-200Pa)，同时还需要加入催化剂；过高的反应温度和过长的反应时间不仅使得生产能耗大大提高，而且反应过程中还会伴随大量的副反应发生，影响产品的外观和性能，同时催化剂的价格较高，导致产品成本提高，且催化剂的存在也会影响产品的质量。

专利CN 109206613 A介绍了一种合成尼龙6热塑性弹性体的方法。以二元酸封端的尼龙6为硬段，以氨基封端的聚醚为软段，制得了尼龙6热塑性弹性体，该法的优势在于采用了氨基和羧基进行酰胺化反应，其反应平衡常数为4000，远远高于聚酯反应的平衡常数3-4，故其反应条件相对温和：反应温度降低、反应时间缩短、真空度要求不高，且无需催化剂，得到产品的综合性能优良。但双端氨基聚醚的价格较高，导致产品的成本提高。

专利CN 102399357A介绍了一种合成TPAE的新方法，将异氰酸酯封端的聚醚预聚物溶液滴加于氨基封端的尼龙6预聚物溶液中，制备出了PA6热塑性弹性体。该法在常压下即可制备出性能优异的TPAE，但由于有机溶剂通常具有毒性，对人体的健康和环境的和谐影响很大，同时，其后处理过程比较麻烦，从而导致生产成本的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的聚酰胺弹性体-聚脲酰胺弹性体的制备方法，采用该法大大缩短了反应时间、提高了反应效率，可以快速高效的得到较高分子量的聚脲酰胺弹性体。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚脲酰胺弹性体的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚酰胺盐和二元胺封端剂在惰性气体氛围下，于190-280℃、1.0-2.0MPa保持0.5-3h，之后在1-5h内将体系压力降至常压，出料，得氨基封端的聚酰胺预聚物；

2)将二异氰酸酯和双端羟基聚醚按摩尔比2:1混合均匀后，在惰性气体氛围下，于60-90℃恒温反应1-3h，得异氰酸酯封端的聚醚预聚物；