[發明專利]一種長碳鏈半芳香族聚酰胺及其合成方法

有效

• 申請號: 201210251302.7
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102796257A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 朱懷才;王忠強
• 申請（專利權）人: 東莞市信諾橡塑工業有限公司
• 主分類號: C08G69/36
• 分類號: C08G69/36
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 譚一兵;蔡曉軍

技術領域

本發明屬于材料領域，具體涉及一種長碳鏈半芳香族聚酰胺（PA11T）的合成方法。

背景技術

耐高溫聚酰胺是聚酰胺家族的成員之一，因在其分子結構中含有苯環或其它芳環結構使其具有耐高溫的特性，長碳鏈半芳香族聚酰胺是由脂肪族二胺、二酸或脂肪族的氨基酸與帶芳香環的二胺、二酸，經縮聚制得，是芳香族尼龍的一種，具有比脂肪族聚酰胺更優異的機械性能，與全芳香族聚酰胺相比，具有容易加工的特征，是耐高溫尼龍的主要品種，其性能介于通用工程塑料尼龍和耐高溫工程塑料PEEK之間，市場需求呈現上升的趨勢。長碳鏈半芳香族聚酰胺具有良好耐熱性、高溫剛性、耐化學品性、尺寸穩定性、耐溶劑性及低吸水率，能夠實現以塑代鋼，在汽車、機械、電子電氣等領域得到廣泛的應用。

在現有技術領域對PA6T、PA10T的文獻報道及專利不少，對于PA10T的文獻主要以組合物的形式出現，但對于PA11T的合成技術在國內尚未見到有關報道。PA6T聚酰胺熔點高具有優異的熱變性能和物理機械性能，但其缺點是由于其剛性太強使其拉伸斷裂伸長率在5%以下，限制了其在管材領域的應用，其次，其吸水率雖然低，但在潮濕環境下其尺寸穩定性及性能保持率不好，需要改進。

解決上述問題的有效途徑是在分子結構中增加柔性鏈的比率從而提高產品的韌性，同時降低酰胺基的相對含量從而改善材料的吸水率，柔性鏈的引入通過采用壬二胺、癸二胺、十二碳二胺、十三碳二胺等來代替己二胺制備長碳鏈半芳香族聚酰胺，如：PA9T、PA10T、PA12T、PA13T等。

英國專利GB1070416公開了PA7T、PA9T/PA10T/PA12T等一系列長碳鏈半芳香族聚酰胺的合成方法；美國專利US5502155公開了使用對苯二甲酸和癸二胺合成PA10T聚合物，US4022756、US4113708公開了PA6T的制備方法。

中國專利CN10724252A公開了一種長碳鏈半芳香族聚酰胺與聚苯醚的合金PA10T，該合金耐熱性好、尺寸穩定性高，具有一定的耐溶劑性，可以以塑代鋼；中國專利200810049045.2公開了一種長碳鏈稠環半芳香尼龍（PA13N）及其合成工藝；中國專利201010108993.6公開了一種長碳鏈半芳香族耐高溫聚酰胺的均聚物和共聚物及其合成方法，其公開的仍然是半芳香尼龍PA10T的制備方法。

與PA11相比，PA11T由于在其分子主鏈上引入了芳環結構，因而其耐熱性與力學性能得到明顯提高，同時吸水率也有降低，性價比高，應用領域更為廣泛。PA11T是一種共聚物，與PA6T相比，其更容易注射成型；與PA66相比，其耐熱性更為優異。因此，對PA11T的合成工藝的研究成為技術人員主攻的方向，目前，對于PA11T的合成技術及工藝在國內尚未見到報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有良好耐熱性、高溫剛性、耐化學品性、尺寸穩定性及低吸水率，可以以塑代鋼，適合用于汽車、機械、電子電氣領域中耐熱部件及耐化學性的一種長碳鏈半芳香族聚酰胺（PA11T）及其合成方法，以填補國內現有技術的空白。

為達到上述目的，本發明采用以下方案：

一種長碳鏈半芳香族聚酰胺（PA11T），它具有如下式Ⅰ結構：

式Ⅰ中，a=2～14；x=1～200，y=1～200，z=1～200，其中x=z；

其由二胺單體、11-氨基十一酸、對苯二甲酸制備而得；

二胺單體：11-氨基十一酸：對苯二甲酸的摩爾比為1：1～2：1。

在其中一些實施例中，所述二胺單體是乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、十一碳二元胺、十二碳二元胺、十三碳二元胺、十四碳二元胺。二胺單體優選為：己二胺、壬二胺、癸二胺、十一碳二元胺、十二碳二元胺任一種；二胺單體優選為：己二胺、壬二胺、癸二胺、十一碳二元胺、十二碳二元胺任一種。

在其中一些實施例中，所述長碳鏈半芳香族聚酰胺（PA11T）的數均分子量在2000～100000之間，優選數均分子量為7000～30000；長碳鏈半芳香族聚酰胺（PA11T）的熔融溫度在240～300℃之間。

本發明的另一目的是提供上述長碳鏈半芳香族聚酰胺（PA11T）的合成方法。

上述長碳鏈半芳香族聚酰胺的合成方法，包括以下步驟：