[发明专利]一种含有酰胺链段的多嵌段共聚物弹性体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含有酰胺链段的多嵌段共聚物弹性体及其制备方法，包括如下步骤：以二酰胺二醇为软段，聚酯二醇、聚醚二醇或聚硅氧烷二醇为硬段，二异氰酸酯为扩链剂，控制反应温度80–200℃，合成含有酰胺链段的多嵌段共聚物弹性体。本发明制备所得多嵌段共聚物弹性体有以下优点，共聚物具有聚酰胺和聚酯（聚醚）的综合性能，共聚物弹性体具有优异的拉伸强度、回弹性、抗磨性和耐候性。相比于传统聚氨酯弹性体，该方法制备过程的异氰酸酯用量更少，节约成本，拓宽了多嵌段共聚物弹性体的应用领域。

技术领域

本发明涉共聚物弹性体，具体地说，涉及一种含有酰胺链段的多嵌段共聚物弹性体及其制备方法。

背景技术

聚氨酯弹性体的分子链结构包括一般包含异氰酸酯及小分子扩链剂(多元醇或多元胺)或其他刚性链段和低聚物多元醇组成的柔性链段。在分子链中软段与硬段相互交替，形成嵌段结构。由于硬段与具有柔顺性的软段在热力学上的不相容性导致了微相分离，在聚集态中便形成了硬段相和软段相。由于硬段微区在应力作用下能够集聚能量，使微区本身发生变形，消耗能量；软段微区则赋予了聚合物优良的形变恢复。因此聚氨酯弹性体体现出良好的拉伸性、耐磨性、减震性及低温性能，广泛的应用于轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、汽车、国防、航天等领域。

聚氨酯弹性体的机械强度和分子量、分子间的作用力、链段的刚柔性、支化和交联，取代基的位置、极性和体积大小等因素有关系。分子链刚性和分子间相互作用力的提高，可以促进聚氨酯的微相分离，从而提高其力学性能。机械强度是判断聚氨酯弹性体最重要指标，所以对其与结构关系的研究显得极为必要。目前这方面的国内外相关报道较少。鉴于此，急需发展一种高强度、高断裂伸长率的弹性体以满足工业需求。酰胺链段是一种刚性大、分子链之间相互作用力强的聚合物链，是增强改性聚合物材料的热点之一。以酰胺链段作为硬段合成弹性体的过程中，不仅可有效降低异氰酸酯的使用，还可以在很大程度上提高聚合物弹性体的机械强度和耐磨性，具有很高的工业应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含有酰胺链段的多嵌段共聚物弹性体的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含有酰胺链段的多嵌段共聚物弹性体的制备方法，包括如下步骤：以二酰胺二醇为软段，聚酯二醇、聚醚二醇或聚硅氧烷二醇为硬段，二异氰酸酯为扩链剂，控制反应温度80–200℃，合成含有酰胺链段的多嵌段共聚物弹性体。

在上述的制备方法中：所述二酰胺二醇的结构式为R₁为碳原子数目为2–6的饱和烷基链段，R₂的碳原子数目为4–12，R₂为环烷基、苯基、甲烷二苯基或杂原子二酰胺二醇中一个或两个。

所述二酰胺二醇来源于二胺与内酯(丙内酯、丁内酯、戊内酯、己内酯及其衍生物)开环反应所得产物。非限定性例子，如六亚甲基二酰胺二戊基醇相应的为己二胺和己内酯开环反应所得产物，六亚甲基二酰胺二戊基醇中六亚甲基二酰胺相应的为己二胺，二戊基醇相应的为开环后的两个己内酯。

在上述的制备方法中：所述二酰胺二醇的结构式如下所示，R₁为碳原子数目为2–6的饱和烷基链段。

在上述的制备方法中：所述聚酯二醇为数均分子量为500、800、1000、2000或3000的聚碳酸酯多元醇、聚己内酯或聚己二酸丁二醇酯。

在上述的制备方法中：所述聚醚二醇为数均分子量为500、800、1000、2000或3000的聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氢呋喃。

在上述的制备方法中：所述聚硅氧烷二醇的数均分子量为500、800、1000、2000或3000。

在上述的制备方法中：所述二异氰酸酯为HDI、MDI、TDI、IPDI、LDI、BDI、PDI、CHDI、TODI或NDI。