[發明專利]一種高流動性星形聚酰胺組合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201210421000.X
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103788625A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 于建美
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08L77/02;C08L47/00;C08L55/02;C08L23/08;C08L9/02;C08K5/1539;C08K5/101;C08K5/1515;C08G69/14;C08G69/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明屬于聚合物材料科學技術領域，具體涉及一種高流動性星形聚酰胺的制備方法以及包含星形聚酰胺和含有與該聚酰胺反應的官能團的抗沖改性劑的組合物。

背景技術

星形聚合物是近年來高分子材料領域的研究熱點之一，聚合物以分子中一個對稱中心為中心，以放射形式聯接三條以上分子鏈，其分子鏈稱為臂。星形聚酰胺分子量即使很高，仍有很低的熔體黏度，所以在工程應用方面具有明顯優勢。星形聚酰胺材料具備出色的加工特性，在成型加工時可以采用更低的加工溫度或者加工壓力。出色的流動性使得大尺寸和形狀復雜的部件，以及那些帶有薄壁和加強筋的部件都從中受益。出色的流動性還能減少模垢和模具磨損現象，從而降低模具維護成本，延長其使用壽命。因此，優異的加工性能，使得星形聚酰胺具有非常廣泛的應用領域。

星形聚酰胺的聚合方法有陰離子聚合和活性陽離子聚合法，但是離子聚合的反應條件太過于苛刻，使用的單體范圍小，所以在工業中較少應用。Warakomski，Chem.Marter.1992，4，1000-1004(1992)中描述了由胺基引發支鏈的星形聚酰胺的例子。但是用Flory羧酸核心分子，在使用的后聚合溫度下不久就要發生分子分解和交聯，直鏈聚酰胺的比例增加，并且形成的支鏈數目難以控制。

本發明提供了一種合成星形聚酰胺的聚合方法，具有合成工藝簡單，容易控制聚合度以及臂數，且原料來源廣泛，得到的聚合物具有優異的流動性等優點。

此外，對于聚酰胺熱塑性材料來說，可以通過加入控制在一定范圍內的化合物來進行改性，從而增強材料的機械性能。本發明選擇加入與該聚酰胺反應的官能團的抗沖改性劑進行改性，從而增強機械性能，并能保持材料的良好的流行性能。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種星形聚酰胺組合物。

本發明的另一目的是提供一種通過水解聚合一步合成星形聚酰胺的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種高流動性星形聚酰胺組合物，由包括單體、引發劑、催化劑、水、第一抗沖改性材料及第二抗沖改性材料制到，其中引發劑摩爾數為單體摩爾數的0.1～30％，催化劑摩爾數為單體摩爾數的0.5～10％，水的質量為單體質量的5～50％，第一抗沖改性材料在組合物中質量比例為0.1～30％，第二抗沖改性材料在組合物中質量比例是0.1～30％。

所述的單體為官能團可以自縮聚、并與引發劑上所帶官能團縮聚的單體，包括內酰胺類單體、同時帶氨基和羧基的酰胺單體或胺類單體和酸類單體的等摩爾混合單體。

所述的內酰胺單體為內酰胺、己內酰胺、辛內酰胺、十二內酰胺、月桂基內酰胺或ω-氨基酸；所述的同時帶氨基和羧基的酰胺單體為氨基乙酸或氨基十一酸；所述的胺類單體和酸類單體的等摩爾混合單體為己二胺、葵二酸或己二酸。

所述的引發劑為含有多個能與氨基或羧基反應的官能團的單體或者低聚物，選自均苯三甲酸、均苯四甲酸酐、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、1，3-丙二胺四乙酸或二亞乙基三胺五乙酸。

所述的催化劑為濃度為50wt％的無機酸或單體摩爾數為0.5～20％的氨基己酸，所述的無機酸為磷酸、次磷酸或硫酸。

所述的水選自去離子水或蒸餾水，在該反應中起到催化導熱介質的作用。

所述的第一抗沖改性材料為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異戊二烯、乙丙橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠、乙烯丁烯橡膠、乙烯丙烯酸酯橡膠、丁苯橡膠、丁二烯丙烯酸酯橡膠、乙烯辛烯橡膠、丁二烯丙烯腈橡膠、乙烯丙烯酸、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一種或幾種的混合。

所述的第二抗沖改性材料為包含與聚酰胺接枝或共聚反應的官能團基體，該官能團基體選自羧酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環氧基、縮水甘油酯、馬來酸酐或馬來酰亞胺中的一種或幾種。

高流動性星形聚酰胺組合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)將單體、引發劑、催化劑以及水放入高壓反應釜中，密閉后，通過置換法，至少2～5次置換將反應釜內的氧氣；

(2)開動攪拌裝置，轉速控制為10～40轉/分，然后升溫到所得聚合物熔點以上20～60℃，反應1～12小時后，泄壓至常壓，泄壓時間為0.5～2小時，常壓下反應1～8小時，進行抽真空保持10-4MPa下2～50分鐘，最后充入氮氣，反應釜內壓力為1～3MPa下，將物料擠出，通過冷卻水干燥，切粒，然后將粒料進行沸水中萃取10～48小時；