[发明专利]一种动态交联聚醚酰胺弹性体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种动态交联聚醚酰胺弹性体及其制备方法，包括：S1、按配比将聚酰胺盐和多元有机酸加入反应釜中，先升温至110‑190℃，保温一段时间，再升温至200‑360℃，反应一段时间，泄压，制得以多元有机酸为交联点的双羧基封端的聚酰胺硬段；S2、将聚醚多元醇、催化剂以及酯交换反应催化剂加入上述反应釜中，脱水，继续升温至220～300℃，进行酯化反应，制得动态交联聚醚酰胺弹性体。本发明的动态交联聚醚酰胺弹性体具有抗撕裂强度高、耐磨、耐化学品、吸水率低、热可塑性等优点，制备工艺简单，操作方便，工业应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种动态交联聚醚酰胺弹性体及其制备方法，属于有机高分子材料制备工艺。

背景技术

热塑性聚醚酰胺弹性体(PEBA)是由聚酰胺(PA)硬段和聚醚软段组成的直线型交替嵌段共聚物。聚醚软段可提供材料柔韧性能，聚酰胺硬段作为物理交联点提供材料刚性。由于其耐高低温性能优异、耐化学品和加工性佳以及弹性回复高，PEBA已成为非常重要的弹性体材料，作为高性能泡沫材料，在鞋材、运动、缓冲包装和汽车等领域具有多种重要应用。

PEBA的线性分子链结构保证了其热塑性，但同时也给材料带来了高分子链间作用力较弱、熔体强度较低的问题。在发泡成型加工时，低熔体强度会导致加工温度下泡孔内气体的快速溢出，进而易发生泡孔破裂、贯穿，最终难以获得低密度、高弹性的发泡材料。此外，线性高分子链间较弱的相互作用力也致使其在蒸汽成型时珠粒间粘结性低，最终体现于成型后的泡沫制件撕裂性能较差。

专利CN103265707B提供了一种支链聚醚酯酰胺弹性体的制备方法，先用内酰胺开环合成支链聚酰胺预聚体，再将其与端羟基聚醚发生缩聚反应，制备得到支链聚醚酯酰胺弹性体。该支链聚酰胺弹性体成型加工后结晶度低、回弹性高，适用于注射加工成型的薄壁制品。在聚合物体系中引入长支链结构可以增强熔体强度，但提高程度有限，一般来说，通过高分子链的交联能够显著提升材料的链间相互作用力及熔体强度。专利CN114479068A提供了一种蓖麻油基紫外光交联聚酰胺弹性体，在蓖麻油基功能聚酰胺上引入光敏反应的功能性基团，在紫外光刺激下可得到交联结构。该聚酰胺弹性体具有光敏感性及可逆光交联性，但是该方法仅适用于蓖麻油基功能聚酰胺基体，适用范围窄，且紫外光交联对装置的要求高、技术难度大，难以在大规模工业化生产中应用。

与热塑性聚合物相比，由于存在化学共价键形成的三维交联网络结构，热固性交联聚合物的分子链间作用力更强，具有更优的耐热老化、耐化学品、耐磨及高弹等性能。但是，化学稳定的交联结构也导致聚合物一旦成型后不可重塑，不溶不熔，难以循环利用和回收，不可避免地带来资源浪费和环境污染等问题。

因此，如果能够解决PEBA发泡后密度较高、蒸汽成型后撕裂性能差等问题，则会具有更好的应用前景。

发明内容

针对现有的PEBA存在的上述问题，本发明提供了一种动态交联聚醚酰胺弹性体的制备方法及制备得到的聚醚酰胺弹性体，该动态交联聚醚酰胺弹性体具有熔体强度高、撕裂性能佳的优点。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种动态交联聚醚酰胺弹性体的制备方法，包括以下步骤：

S1、按配比将聚酰胺盐和多元有机酸加入反应釜中，先升温至110-190℃，保温3-6h，再升温至200-360℃，反应4-8h，泄压，反应制得以多元有机酸为交联点的双羧基封端的聚酰胺硬段；

S2、与聚醚多元醇软段物质进行动态酯化交联反应：将聚醚多元醇、催化剂以及酯交换反应催化剂加入含所述双羧基封端的聚酰胺硬段的反应釜中，在130～180℃下脱水3～6h后，继续升温至220～300℃，进行酯化反应2～10h，制得动态交联聚醚酰胺弹性体。