[发明专利]含短聚酰胺段的脂肪族聚酯酰胺的制备方法

摘要

本发明公开了含短聚酰胺段的脂肪族聚酯酰胺的制备方法，采用将环状内酰胺或氨基酸与氨基醇聚合制备聚酰胺低聚物，再与脂肪族二元酸、二元醇进行熔融缩聚，制备同时带有端羧基和端羟基结构的聚酯酰胺预聚体，再以二酰基双内酰胺或碳酰双内酰胺及二噁唑啉扩链剂进行扩链，制备特性粘度在0.37～0.74dL/g间含短聚酰胺段的可生物降解聚酯酰胺。本发明具有方法简便、条件温和、高效等特点。

主权项

1.含短聚酰胺段的脂肪族聚酯酰胺的制备方法，其特征在于，采用聚酰胺低聚物与脂肪族二元酸、二元醇进行熔融缩聚，通过改变聚酰胺低聚物与二元酸、二元醇的比例来调节酰胺含量，制备同时带有端羧基和端羟基结构的聚酯酰胺预聚体，再以二酰基双内酰胺或碳酰双内酰胺和二噁唑啉扩链剂进行扩链，制备含短聚酰胺段的可生物降解聚酯酰胺，具体包括以下步骤：1)将环状内酰胺或氨基酸∶氨基醇∶水按照摩尔比为4～15∶1∶3～16投料，加入单体总重量0.02～0.3％的亚磷酸作为催化剂和稳定剂，在氮气气氛中、于130～170℃下回流反应7～9h，然后升温至200℃，收集生成的水到理论量的60～80％，再改为减压装置，用水泵逐步减压反应2～3h，得到一端为羟基、一端为氨基的聚酰胺低聚物；2)步骤1)中制备的聚酰胺低聚物与脂肪族二元醇及二元酸缩聚，按照最终形成聚合物中酰胺键与酯键的摩尔比为0.1～0.9∶0.9～0.1，总的二醇与二元酸的摩尔比为1∶0.8～1.2，并加入单体总重量0.05～0.2％的亚磷酸作为稳定剂，在催化剂存在下、氮气氛中、150～220℃下常压反应，收集生成的水到理论量的60～80％，再改为减压装置，先用水泵逐步减压反应2.5～4h，继续用油泵减压使真空度为1～6mmHg以下，反应3～6h，直至酸值基本不变为止，得到聚酯酰胺预聚体，其中，总的二醇为聚酰胺低聚物+二元醇，催化剂的用量为单体总重量的0.005～0.3％；3)将步骤2)中制备的聚酯酰胺预聚体与扩链剂二噁唑啉和二酰基双内酰胺或碳酰双内酰胺，于180～220℃、在氮气的保护和常压下反应1h后，再于1～5mmHg下反应0.08～4.7小时，得到含短聚酰胺段的可生物降解聚酯酰胺；其中，以100重量份的聚酯酰胺预聚体计，扩链剂二酰基双内酰胺或碳酰双内酰胺的用量为0.6～8.3重量份，二噁唑啉扩链剂的用量为2.8～9.1重量份；其中，步骤1)中所述的聚酰胺低聚物，为具有通式(I)所示的结构：上式中：p＝1～11，x＝4～15；R₁为-(CH₂)_n-，n＝2～10；步骤2)中所述的脂肪族二元酸的通式为HOOC(CH₂)_nCOOH，n＝0～10；步骤2)中所述的脂肪族二元醇选自通式为HO(CH₂)_nOH，n＝2～6；步骤3)中所述的扩链剂二噁唑啉包括脂肪族二元噁唑啉或芳香族二元噁唑啉，其结构通式如(II)所示：式中R为-(CH₂)_n-，其中n＝0～20或为苯基或吡啶基，通过邻位、间位、或对位与噁唑啉环相连；步骤3)中所述的扩链剂二酰基双内酰胺包括脂肪族二酰基双内酰胺或芳香族二酰基双内酰胺，结构通式如(III)所示：式中，m＝3～12；R为-(CH₂)_n-，n＝0～20或苯环，通过邻位、间位、或对位与二羰基相连；碳酰双内酰胺，结构如(IV)所示：其中m＝3～12。