[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚芳酰胺的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410841134.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104530422A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張夢(mèng)宇;胡存雷;邱孜學(xué)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海市合成樹(shù)脂研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08G69/32
• 分類(lèi)號(hào): C08G69/32;C08G69/28
• 代理公司: 上海華工專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 31104
• 代理人: 李生柱;應(yīng)云平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚芳酰胺的制備方法，更確切地說(shuō)涉及一種由間苯二胺與間苯二甲酰氯和對(duì)苯二甲酰氯反應(yīng)制備聚芳酰胺共聚物的方法。

技術(shù)背景

聚(間-亞苯基間苯二酰胺對(duì)苯二酰胺)共聚物是一種具有高強(qiáng)度、高模量、尺寸穩(wěn)定、耐高溫的共聚物。已為高新技術(shù)企業(yè)采用，廣泛用于民用和軍事工業(yè)。它也是冷熱交變老化的佼佼者，已成為不可缺少的新材料。

現(xiàn)有技術(shù)(CN100432120C，2008年11月12日)采用乳液聚合方法制備，應(yīng)用十二烷基磺酸鈉、亞甲基二萘磺酸鈉和二丁基萘磺酸鈉作乳化劑，用其制備的聚芳酰胺共聚物在后處理過(guò)程中，要把乳化劑完全分離十分困難。共聚物中存在少量乳化劑將使其性能下降，不同批次生產(chǎn)的聚芳酰胺共聚物模塑制件性能不太穩(wěn)定，性能指標(biāo)波動(dòng)大，用戶(hù)常常反應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。加之，加入大量成鹽劑碳酸鈉水溶液影響到放大生產(chǎn)的問(wèn)題。

本發(fā)明者們?yōu)榱烁倪M(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，作了大量潛心的研究，提出用溶液聚合方法代替乳液聚合方法，充分利用溶液聚合的優(yōu)點(diǎn)。例如：易攪拌能很好進(jìn)行熱交換，反應(yīng)容易控制，利用溶劑調(diào)節(jié)聚合物粘度，能制備高分子量芳族共聚芳酰胺。本發(fā)明者們?cè)诠簿鄯减０分刑砑佑衼喠姿峄騺喠姿狨ヮ?lèi)與異氰尿酸組合型抗氧劑，避免了共聚物在加工溫度下分解影響產(chǎn)品質(zhì)量。這樣，利用溶液聚合方法，加之使用抗氧劑，致使聚芳酰胺共聚物能大量生產(chǎn)又能提高不同批次產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。按照本發(fā)明制備的聚芳酰胺共聚物具有良好加工性能，產(chǎn)品流動(dòng)性好，熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良，制件性能重復(fù)性好，質(zhì)量指標(biāo)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了制備具有較寬加工溫度范圍及良好加工流動(dòng)性的聚芳酰胺，本發(fā)明使用間苯二胺、間苯二甲酰氯和對(duì)苯二甲酰氯為原料，制備聚芳酰胺共聚物。其中全芳族的結(jié)構(gòu)賦予聚芳酰胺共聚物良好的強(qiáng)度及耐熱性，間苯二胺及間苯二甲酰氯等間位化合物的引入打破了材料的結(jié)構(gòu)規(guī)整性，減少材料取向性并增加加工流動(dòng)性。同時(shí)，在聚合結(jié)束或成粉后加入由亞磷酸、亞磷酸三苯酯、亞磷酸三苯酚酯組成的群體中任選一種和1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸構(gòu)成的組合抗氧劑，可以有效防止聚芳酰胺在高溫時(shí)的氧化分解，從而增寬加工溫度范圍。

本發(fā)明的完整方案是：一種聚芳酰胺的制備方法，將間苯二胺與對(duì)苯二甲酰氯和間苯二甲酰氯在對(duì)質(zhì)子惰性的極性溶劑里進(jìn)行溶液聚合反應(yīng)，所述的對(duì)質(zhì)子惰性的極性溶劑的用量為間苯二胺質(zhì)量的10～12倍；間苯二甲酰氯和對(duì)苯二甲酰氯的摩爾比為：70～50:30～50，所述的溶液聚合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為0～10℃，反應(yīng)5～8小時(shí)后，在反應(yīng)液中加入組合型抗氧劑，反應(yīng)液攪拌均勻后，加入到攪拌的水中，析出共聚物，共聚物經(jīng)過(guò)濾、水洗、干燥后獲得聚芳酰胺共聚物，該共聚物的增比粘度為0.8～1.6。

本發(fā)明中所述的對(duì)質(zhì)子惰性的極性溶劑是從二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮組成的群體中任選一種。

本發(fā)明中所述的組合型抗氧劑是由亞磷酸、亞磷酸三苯酯、亞磷酸三苯酚酯組成的群體中任選一種和1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸組成，其重量組成比為0.9～0.1:0.1～0.9，組合型抗氧劑加入量為聚芳酰胺重量的0.5～1.0％。

本發(fā)明中所述的聚芳酰胺共聚物的聚合度為60～100。

本發(fā)明中所述的組合型抗氧劑在溶液聚合反應(yīng)終了時(shí)加入反應(yīng)體系中，或在聚芳酰胺共聚物成粉后加入共聚物粉料中，并使之混合均勻，再進(jìn)行模塑加工成型樣件。

本發(fā)明中所得到的聚芳酰胺共聚物進(jìn)行模壓、注射或擠出成型，5批次得到的聚芳酰胺共聚物，每批次的聚芳酰胺共聚物的模塑加工成型樣件，其無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度均≥80kJ/m²。

本發(fā)明中所得到的聚芳酰胺共聚物的增比粘度≥0.8，可用于模壓、注塑成型及擠出成型，模塑加工成型樣件的性能指標(biāo)為：

按照本發(fā)明可制備具有良好加工性能的聚芳酰胺共聚物，它具有增比粘度0.8～1.6，Tg270～290℃，產(chǎn)品流動(dòng)性好，熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良，制件性能重復(fù)性好，質(zhì)量指標(biāo)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度≥100kJ/m²。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1