一种生物基透明尼龙材料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115926153A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202310097105.2(22)申请日2023.01.12(71)申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址315201浙江省宁波市镇海区庄市大道519号(72)发明人沈嘉琪刘艳林汤兆宾倪金平(74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256专利代理师王锋(51)Int.Cl.C08G69/40(2006.01)G02B1/04(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种生物基透明尼龙材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供一种生物基透明尼龙材料及其制备方法，采用含有醚键的化合物和二胺化合物，氮气保护下，通过一锅法，依次经过第一压力反应阶段‑第二压力反应阶段‑第三压力反应阶段，得到透明的尼龙熔体，经水冷、切粒、干燥得到所述生物基透明尼龙材料。将含有醚键的化合物与二胺化合物进行反应，通过调控尼龙结构单元，使尼龙分子链中醚键与酰胺键形成分子链内氢键，降低分子链间氢键，促使分子链排列杂乱，材料结晶度低，从而能够形成具有高透光度、低雾度的透明的尼龙材料。通过采用本发明的技术方案，采用绿色环保的一锅法制备生物基水溶性透明尼龙，过程易控制，成本低，污染少，适宜大面积推广生产。CN115926153ACN115926153A权利要求书1/1页1.一种生物基透明尼龙材料的制备方法，其特征在于，采用含有醚键的化合物和二胺化合物，氮气保护下，通过一锅法，依次经过第一压力反应阶段‑第二压力反应阶段‑第三压力反应阶段，得到透明的尼龙熔体，经水冷、切粒、干燥得到所述生物基透明尼龙材料，所述生物基透明尼龙材料具有高透明度、低雾度且兼具优良力学性能。2.根据权利要求1所述的生物基透明尼龙材料的制备方法，其特征在于，所述第一压力阶段反应的条件包括压力为0.05MPa，温度为180～230℃；所述第二压力阶段反应的条件包括压力为0MPa，并升温至220～270℃；所述第三压力阶段反应的条件包括压力为‑0.02～‑0.10MPa，温度为220～270℃。3.根据权利要求2所述的生物基透明尼龙材料的制备方法，其特征在于，S1.第一压力阶段：将所述含有醚键的化合物和所述二胺化合物置于反应釜中，在温度为180～230℃、压力为0.05MPa且在氮气保护条件下持续搅拌反应1～3h；S2.第二压力阶段：将所述反应釜泄压至0MPa后，升温至220‑270℃，升温速率为5℃/min：S3.第三压力阶段：将所述反应釜抽真空至压力为‑0.02～‑0.10MPa，并在220‑270℃条件下反应1～5h；S4.加压排料：待S3反应结束后加压排出所述反应釜内的透明的尼龙熔体，所述尼龙熔体通过水冷、切粒、干燥得到所述生物基透明尼龙。4.根据权利要求3所述的生物基透明尼龙材料的制备方法，其特征在于，所述含醚键化合物为二甘醇酸、3‑(2‑羧基乙氧基)丙酸、2‑(2‑甲氧基‑2‑氧乙氧基)乙酸甲酯、4，4’‑二苯醚二甲酸、1，10‑双(4‑苯甲酸氧基)癸烷、二甘醇酸二乙酯、二丁基二乙醇酸酯等中的一种或者两种以上的任意比例的混合。5.根据权利要求4所述的生物基透明尼龙材料的制备方法，其特征在于，所述二胺化合物为丁二胺、戊二胺、癸二胺、1，11‑十一烷二胺、1，12‑十二烷二胺等中的一种或者其中两种以上的任意比例混合物。6.根据权利要求1‑5任一项所述的生物基透明尼龙材料的制备方法，其特征在于，所述含有醚键的化合物和所述二胺化合物的摩尔比为1∶1～1.05。7.一种生物基透明尼龙材料，根据权利要求1‑7任一项所述的生物基透明尼龙材料的制备方法制备得到。8.根据权利要求7所述的生物基透明尼龙材料，其特征在于，所述生物基透明尼龙材料的光学性能包括雾度为3.2～4.6；透光率为84～94％；阿贝数为42～52。9.根据权利要求8所述的生物基透明尼龙材料，其特征在于，所述生物基透明尼龙材料的密度为1.0～1.1g/cm3；力学性能包括：拉伸强度为70～78MPa；弯曲强度为87～98MPa；缺口冲击强度为8～12kJ/m2。10.如权利要求1‑7任一项所述的制备方法制备得到生物基透明尼龙材料或如权利要求8或9所述的生物基透明尼龙材料在光学制品中的应用，所述光学制品为镜片。2CN115926153A说明书1/7页一种生物基透明尼龙材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种生物基透明尼龙材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]聚酰胺，又被称为尼龙(PA)，是分子链上带有重复酰胺基团的高分子聚合物。与其他高分子聚合物材料相比，尼龙具备优异的力学性能、耐热性以及耐溶剂性等优点，而被