[發明專利]一種脂肪族聚酰胺樹脂及其應用

有效

• 申請號: 201110455492.X
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN103172853A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 曹曉秀;夏振新;何勇
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所(中國)有限公司
• 主分類號: C08G69/36
• 分類號: C08G69/36;C08G69/26;C08L77/02;C08L77/06;D01F6/80;F16L11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種具有良好的成型性脂肪族聚酰胺樹脂，具體涉及二羧酸成分為草酸的聚酰胺樹脂，具有良好結晶性、耐沖擊性、低吸濕率、耐溶劑性及耐水解性等優異特性。

背景技術

以尼龍6、尼龍66等為代表的結晶性聚酰胺，由于其優異的特性和熔融成形的容易性，被廣泛用作衣料用、產業資材用纖維、或者通用的工程塑料，但是，另一方面，也指出了由于吸水而導致的物性變化，在酸、高溫的醇、熱水中的劣化等問題，對尋求尺寸穩定性、耐藥品性更優異的聚酰胺的要求正在提高。

另一方面，已知使用草酸作為二羧酸成分的聚酰胺樹脂被稱為聚草酰胺，與相同氨基濃度的其它聚酰胺樹脂相比吸水率低，期待在由于吸水而導致的物性變化成為問題，且目前聚酰胺難以使用的領域中進行活用。

到目前為止，提案有使用各種脂肪族直鏈二胺作為二胺成分的聚草酰胺樹脂。但是，這些聚草酰胺中的二胺成分僅是一種脂肪族直鏈二胺(S.W.Shalaby.，J.Polym.Sci.，11，1(1973))，這些聚草酸酰胺的熔點變化范圍比較窄且高。例如1，6-己二胺作為二胺成分的聚草酰胺，其熔點(約320℃)比熱分解溫度(氮氣中1％重量減少溫度約310℃)高，因此熔融聚合，熔融成形困難。對于成分為1，10-癸二胺的聚草酰胺樹脂(以下簡稱為PA102)，其熔點約253℃，熔融焓變為90J/g以上，此特性導致其沖擊性能很差。

發明內容

為了解決現有技術中脂肪族聚酰胺的良好結晶性、沖擊性能以及低吸水性不能同時具有的缺陷，本發明提供了一種具有良好的結晶性、良好的沖擊性以及低吸水性的脂肪族聚酰胺，并且此脂肪族聚酰胺具有優異耐熱性和優異的機械性能。

本發明一種聚酰胺樹脂，其特征在于：該聚酰胺樹脂含有：

(1)1，10-癸二胺單元，

(2)1，10-癸二胺單元以外碳原子數為4～18的直鏈脂肪族二胺單元，

(3)內酰胺或氨基已酸單元，

(4)草酸單元；

其中，(1)1，10-癸二胺單元含量為(1)，(2)和(3)單元的總量的5～95mol％，(2)1，10-癸二胺單元以外碳原子數為4～18的直鏈脂肪族二胺單元含量為(1)，(2)和(3)單元的總量的5～95mol％，(3)單元含量為(1)，(2)和(3)單元的總量的0～15mol％。

其中，(4)草酸單元的含量的上限為本發明中二胺單元的總量。如果(4)草酸單元的含量大于本發明中二胺單元的總量，則所得聚合物相對粘度過低，影響其物性。

上述(1)1，10-癸二胺單元是優選來自蓖麻油的。制備的主要過程是對來自蓖麻油的癸二酸進行氨化脫水制得二元氰，然后對此二元氰進行加氫制得的。

上述(1)單元含量，考慮到聚合物的熱學性能等原因，(1)單元含量為(1)，(2)和(3)單元的總量的5～95mol％。當(1)單元含量低于5mol％或高于95mol％時，將引起聚酰胺樹脂結晶度顯著增加，導致其沖擊性能能明顯下降。

上述(2)單元含量，考慮到聚合物的熱學性能和吸濕率等原因，選擇為(1)，(2)和(3)單元的總量的5％～95mol％。當(2)單元含量低于5mol％或高于95mol％時，將引起聚酰胺樹脂結晶度顯著增加，導致其沖擊性能明顯下降。

所述(2)1，10-癸二胺單元以外碳原子數為4～18的直鏈脂肪族二胺單元優選為1，4-丁二胺、1，5-戊二胺、1，6-己二胺、1，7-庚二胺、1，8-辛二胺、1，9-壬二胺、1，11-十一烷二胺、1，12-十二烷二胺、1，13-十三烷二胺、1，14-十四烷二胺、1，15-十五烷二胺、1，16-十六烷二胺、1，17-十七烷二胺、或1，18-十八烷二胺中的一種或多種。

上述(3)內酰胺或氨基羧酸單元，考慮到聚合物的沖擊強度及聚合物的熱學性能等原因，優選為己內酰胺、ω十二內酰胺、氨基已酸、11-氨基十一烷基酸或12-氨基十二烷基酸中的一種或多種。其用量如上文中所述為(1)，(2)和(3)單元的總量的0～15mol％，進一步優選為0～10mol％。如果含量高于15mol％，其聚合物熔點過低，同時耐熱性將會變差。

作為本發明的聚酰胺中的(4)草酸單元在制造中使用的草酸源，考慮到草酸的熱穩定性，可優選使用草酸二酯，本發明對于草酸二酯沒有特別限定，這些草酸二酯只要具有與氨基的反應性即可，可以列舉的草酸二酯，優選于草酸二甲酯、草酸二乙酯、草酸二正丙酯、草酸二異丙酯、草酸二正丁酯、草酸二異丁酯或草酸二叔丁酯中的一種或多種。