【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及聚酯酰胺領(lǐng)域。具體而言，本專利技術(shù)涉及一種可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物、其制備方法及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、脂肪族聚酯酰胺(pea)是一種新型的可生物降解高分子材料，與脂肪族聚酯相比，由于引入酰胺基團，酰胺基團之間形成氫鍵，使聚合物具有更好的力學(xué)性能，同時酯鍵的存在又賦予材料良好的生物降解性能，使其具有廣泛的應(yīng)用前景。
2、交替型聚酯酰胺結(jié)構(gòu)規(guī)整、熔點高、結(jié)晶度高、機械強度好，但目前為止文獻中關(guān)于交替型脂肪族聚酯酰胺的報道較少，且存在制備困難、分子量低等問題。一種制備交替型脂肪族聚酯酰胺的方法是由含有酰胺基團的脂肪族二醇和脂肪族二酸進行縮聚反應(yīng)，通常還會采用擴鏈劑與羧基或羥基進行反應(yīng)以獲得較高分子量的聚合物來提高聚酯酰胺的力學(xué)性能。例如，中國專利申請cn102643422a公開了一種可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺的制備方法，其采用脂肪族二酸與二酰胺二醇進行熔融縮聚，制備同時帶有端羧基和端羥基的交替型聚酯酰胺預(yù)聚體，再以二酰基雙內(nèi)酰胺和二噁唑啉擴鏈劑進行聯(lián)合擴鏈，制得特性粘度為0.30～0.59dl/g的可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺。采用脂肪族二酸作為反應(yīng)單體，雖然得到的聚酯酰胺分子量較高，但在聚合時會發(fā)生酸解等副反應(yīng)，制得的聚酯酰胺結(jié)構(gòu)規(guī)整度較低，導(dǎo)致結(jié)晶速率較低，加工成型時間過長等問題。另一種制備交替脂肪族聚酯酰胺的方法是采用脂肪族二酸酯與二酰胺二醇反應(yīng)，這可以減少聚合中的酸解副反應(yīng)，得到高規(guī)整度的聚合物，其結(jié)晶度高，結(jié)晶速率快，但往往分子量較低，力學(xué)性能較差。
3、因此，對于具
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺無法兼顧力學(xué)性能和結(jié)晶性能的問題，提供了一種可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物、其制備方法及其應(yīng)用。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的一個方面，提供一種可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物，以共混物重量為100重量份計，其包含：45～80重量份的第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺；和20～55重量份的第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺，其中第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺的特性粘度范圍為0.25～0.8dl/g，結(jié)晶溫度范圍為50～80℃，且第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺的特性粘度范圍為0.1～0.22dl/g，結(jié)晶溫度范圍為90～120℃。
3、在一些實施方案中，所述第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺與所述第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺含有相同的聚酯酰胺重復(fù)單元。
4、在一些實施方案中，所述聚酯酰胺重復(fù)單元具有下式(i)結(jié)構(gòu)：
5、
6、其中：
7、r1表示含有0～8個碳原子數(shù)的線性、支化、環(huán)狀的飽和或不飽和的碳鏈；
8、r2表示含有2～6個碳原子數(shù)的線性、支化、環(huán)狀的飽和或不飽和的碳鏈；
9、r3表示含有0～8個碳原子數(shù)的線性、支化、環(huán)狀的飽和或不飽和的碳鏈；
10、n代表重復(fù)單元數(shù)目，其在50～2000范圍內(nèi)。
11、優(yōu)選地，以所述可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物重量為100重量份計，該共混物包含45～70重量份、或50～60重量份的所述第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺。
12、優(yōu)選地，以所述可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物重量為100重量份計，該共混物包含30～55重量份、或40～50重量份的所述第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺。
13、優(yōu)選地，所述第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺具有0.3～0.6dl/g的特性粘度和60～70℃的結(jié)晶溫度。
14、優(yōu)選地，所述第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺具有0.15～0.2dl/g的特性粘度和100～110℃的結(jié)晶溫度。
15、在一些實施方案中，所述可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物根據(jù)gb/t1040.1-2006制備的熔體樣條以20℃循環(huán)水冷卻達到完全定型的時間比相同條件下所述第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺熔體樣條達到完全定型的時間縮短80％，優(yōu)選縮短99％。
16、在一些實施方案中，所述可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物還包含功能助劑，以共混物重量為100重量份計，該功能助劑總量不超過2.5重量份。
17、在一些實施方案中，所述功能助劑選自相容劑、增塑劑、成核劑和抗氧劑中的一種或更多種。
18、根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供一種制備上述可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物的方法，其包括以下步驟：
19、按照所述重量份將所述第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺、所述第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺和任選的功能助劑經(jīng)共混法，制備得到所述可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物。
20、在一些實施方案中，所述共混法選自溶液共混法和熔融共混法，優(yōu)選為熔融共混法。
21、根據(jù)本專利技術(shù)的再一方面，提供上述可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物在制膜、注塑、紡絲中的用途。
22、根據(jù)本專利技術(shù)的還一方面，提供由上述可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物制備的制品。
23、本專利技術(shù)通過將兩種具有不同分子量和規(guī)整度的可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺按一定比例共混得到了結(jié)晶性能改善并具有良好力學(xué)性能的可生物降解交替型聚酯酰胺。第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺分子量較高，具有良好的力學(xué)性能，與規(guī)整度較高的第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混可誘導(dǎo)共混聚合物共結(jié)晶，所得共混物在保持原有第一脂肪族聚酯酰胺力學(xué)性能的同時，還具有良好的結(jié)晶性能，使得加工成型時間明顯縮短，顯著提高了生產(chǎn)效率，在可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺樹脂市場上具有巨大的商業(yè)潛力。
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1.一種可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物，以共混物重量為100重量份計，其包含：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共混物，其特征在于，所述第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺與所述第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺含有相同的聚酯酰胺重復(fù)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的共混物，其特征在于，所述聚酯酰胺重復(fù)單元具有下式(I)結(jié)構(gòu)：
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的共混物，其特征在于，所述共混物包含45～70重量份、或50～60重量份的第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的共混物，其特征在于，所述共混物包含30～55重量份、或40～50重量份的第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項所述的共混物，其特征在于，所述第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺的特性粘度范圍為0.3～0.6dL/g，結(jié)晶溫度范圍為60～70℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的共混物，其特征在于，所述第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺的特性粘度范圍為0.15～0.2dL/g，結(jié)晶溫
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項所述的共混物，其特征在于，其還包含功能助劑，以共混物重量為100重量份計，所述功能助劑總量不超過2.5重量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的共混物，其特征在于，所述功能助劑選自相容劑、增塑劑、成核劑和抗氧劑中的一種或更多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項所述的共混物，其特征在于，所述脂肪族聚酯酰胺共混物根據(jù)GB/T?1040.1-2006制備的熔體樣條以20℃循環(huán)水冷卻達到完全定型的時間比相同條件下所述第一生物降解脂肪族聚酯酰胺原料熔體樣條達到完全定型的時間至少縮短80％。
11.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1～10中任一項所述的可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物的方法，其包括以下步驟：
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述共混法選自溶液共混法和熔融共混法。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～12中任一項所述的可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物在制膜、注塑、紡絲中的用途。
14.由權(quán)利要求1～13中任一項所述的可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物制備的制品，優(yōu)選地，其選自膜、塑料件和纖維。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺共混物，以共混物重量為100重量份計，其包含：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共混物，其特征在于，所述第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺與所述第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺含有相同的聚酯酰胺重復(fù)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的共混物，其特征在于，所述聚酯酰胺重復(fù)單元具有下式(i)結(jié)構(gòu)：
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的共混物，其特征在于，所述共混物包含45～70重量份、或50～60重量份的第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的共混物，其特征在于，所述共混物包含30～55重量份、或40～50重量份的第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項所述的共混物，其特征在于，所述第一可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺的特性粘度范圍為0.3～0.6dl/g，結(jié)晶溫度范圍為60～70℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的共混物，其特征在于，所述第二可生物降解交替型脂肪族聚酯酰胺的特性粘度范圍為0.15～0.2dl/g，結(jié)晶溫度范圍為100～110℃...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：侯健，李寒松，方俊佳，李思越，
申請(專利權(quán))人：霍尼韋爾高新材料中國有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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