[發明專利]一種透明尼龍及其制備方法

在審

• 申請號: 201510837538.2
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105367785A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 錢偉瑞;何勇;趙國欣;鄭楚昱;沈愉峰;朱波
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08G69/26
• 分類號: C08G69/26;C08G69/30
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種透明尼龍及其制備方法。所合成的透明尼龍具有吸水率低、尺寸穩定性優異、韌性好、易于加工、強度高等優良特性，具有很高的應用前景。

背景技術

自美國科學家卡羅瑟斯(Carothers)研制出世界上第一種合成纖維-尼龍后，因尼龍的綜合優良特性，使其廣泛應用于社會生產。隨著社會化大生產進程的加快，對尼龍的需求將更高更大。

然而，在某些特殊場合，尼龍的諸如透明性差，吸水率高等缺點極大地限制了其應用領域。透明尼龍與一般尼龍相比具有透明性好等優勢，不僅可用于飲料和食品包裝，還可用作精密儀器、儀表、醫藥化工的包裝材料，生產防潮、消震的軟墊及發泡板材等，具有良好的拉伸強度、耐沖擊強度、剛性、耐磨性、耐化學性、表面硬度等性能。

現有透明尼龍主要有兩類：芳香族透明尼龍和半芳香族透明尼龍。但芳香族透明尼龍，半芳香族透明尼龍因芳香族單體的存在，聚合溫度高，易變色，合成過程較復雜，加工工藝也要求苛刻。

發明內容

本發明所要解決的是現有透明尼龍聚合溫度高，易變色，合成過程復雜且加工工藝要求苛刻的技術問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種透明尼龍，其特征在于，其含有支鏈烷基二胺單元和草酸單元。

優選地，所述的支鏈烷基二胺單元為三甲基六亞甲基二胺單元。

優選地，其還含有碳原子數為4～12的直鏈脂肪族二胺單元，且直鏈脂肪族二胺單元在所有二胺單元中的摩爾含量為1～50mol％。

優選地，所述的草酸單元源于草酸二酯，選自于草酸二甲酯、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任意一種或多種。

優選地，以95％硫酸為溶劑，使用濃度為0.01g/mL的透明尼龍溶液在25℃下測定的相對粘度為1.2～6.0。

本發明還提供了上述透明尼龍的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：在惰性氣流和30℃-120℃的溫度下，將二元胺緩慢加入在草酸二酯中或者將草酸二酯加入到二元胺中，反應2-6小時后得到預聚物；其中二元胺為支鏈烷基二胺或支鏈烷基二胺混合物；

步驟2)：在常壓或減壓下，將預聚物熔融聚合2-5小時得到透明尼龍產物。

優選地，所述的支鏈烷基二胺單元是三甲基六亞甲基二胺單元。

優選地，所述的支鏈烷基二胺混合物為三甲基六亞甲基二胺與碳原子數為4～12的直鏈脂肪族二胺任意比例的混合物。

本發明提供的透明尼龍含有支鏈二胺單元和草酸單元。對于支鏈二胺單元，本發明并沒有特別限制，但考慮到要破壞尼龍產物的結晶性能，保證尼龍的透明性，支鏈二胺以非對稱性二胺為好；同樣原因支鏈以2個及二個以上為好，以有不對稱碳原子為好。優選為三甲基六亞甲基二胺。對于三甲基六亞甲基二胺，其既可以是2，2，4-三甲基六亞甲基二胺，也可以是2，4，4-三甲基六亞甲基二胺，還可以是二者的混合物。

本發明的透明尼龍中還可以引入直鏈脂肪族二胺單元。本發明對直鏈脂肪族二胺單元的種類也沒有特別限制。一般以碳原子數為4～18的直鏈脂肪族二胺單元為好；當該單元成分選自碳原子數低于4時，將導致產物粘度過低；當該單元成分選自碳原子數高于18時，將提高二胺原料成本。優選碳原子數為4～12的直鏈脂肪族二胺單元，進一步優選為碳原子數為6～12的直鏈脂肪族二胺單元。

本發明中直鏈脂肪族二胺單元在所有二胺單元中的含量并沒有特別限制，但考慮到要保證產物的透明性，要破壞尼龍產物的結晶性能，直鏈脂肪族二胺單元的含量不宜過高。一般以1～80mol％為好，優選為1～60mol％，進一步優選為1～60mol％，最優選為1～50mol％。

本發明對所述的三甲基六亞甲基二胺(2，2，4-和2，4，4-位的混合物)單元以外碳原子數為4～18的直鏈脂肪族二胺單元沒有特別限制，但考慮到聚合的難易性及原料成本，一般優選為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、1，12-十二烷二胺中的一種或多種。

本發明對所述草酸單元來源沒有特別限制，但考慮到聚合的難易性，一般選擇草酸二酯，優選為草酸二甲酯、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。