生物基聚酰胺36,10弹性体及其泡沫的制备与性能表征：一种可持续高分子材料的创新研究

这篇研究报道了新型生物基热塑性弹性体聚酰胺36,10（PA36,10）的一锅法缩聚合成及其泡沫化工艺。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）和差示扫描量热法（DSC）证实其结构，该材料兼具优异力学性能（拉伸强度16.8 MPa、断裂伸长率1636%）和可回收性，其泡沫化产物密度0.67 g·cm?3，为替代传统化石基弹性体提供了绿色解决方案。

　　

引言

弹性体在密封、减震等领域应用广泛，但传统材料面临不可回收和化石原料依赖的困境。本研究以生物基单体Priamine^TM 1075（C₃₆二胺）和癸二酸（C₁₀二酸）为原料，通过无溶剂熔融缩聚开发新型聚酰胺36,10（PA36,10），旨在平衡硬度与柔韧性，拓展生物基弹性体应用边界。

方法

材料合成：采用220°C一锅法缩聚，比较6小时与24小时反应时长对产物性能的影响。表征技术：通过FTIR确认酰胺键特征峰（3305 cm^?1 N-H伸缩振动），¹H NMR显示特征质子峰（5.9 ppm酰胺氢），凝胶渗透色谱（GPC）测得PA36,10(6h)数均分子量（M_n）为3650 g·mol^?1。泡沫制备：以3 wt.%碳酸氢铵为发泡剂，通过单螺杆挤出获得多孔材料。

结果与讨论

热力学性能：PA36,10(6h)玻璃化转变温度（T_g）为-4.1°C，熔点（T_m）95.6°C，结晶度11.4%，热分解温度达469°C。力学表现：拉伸强度25.7 MPa、断裂伸长率1636%，肖氏A/D硬度97/47，循环测试显示滞后比从首轮0.47降至第五轮0.33。泡沫特性：SEM显示平均孔径181 μm，压缩屈服强度5.61 MPa，孔隙率29%。与同类材料对比，PA36,10在保持高延展性同时显著提升强度，优于商业生物基弹性体VESTAMID eCO E40 CC50（拉伸强度17 MPa）。

结论

PA36,10通过绿色工艺实现高性能与可持续性的统一，其泡沫化产物在轻量化、减震领域潜力突出。未来可通过优化发泡剂比例和混合工艺进一步提升泡沫均匀性，为包装、柔性器件基底等应用提供新选择。