[發明專利]一種聚酰胺及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610947238.4
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107987273B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 董穆;張師軍;尹華;呂蕓;邵靜波;初立秋;白弈青;張琦;郭鵬;楊慶泉;劉建葉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08G69/14
• 分類號: C08G69/14;C08G69/16;C08K7/26;C08K5/544;C08K5/5425;C08L67/04;C08L77/02;C08L51/06;C08L51/08;C08K13/04
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 常怡

本發明提供一種聚酰胺，其由包括以下組分的混合物聚合而成：己內酰胺、氣凝膠、表面改性劑、酸酐、引發劑和界面劑；并提供該聚酰胺的制備方法，包括：將己內酰胺、氣凝膠、表面改性劑、酸酐和引發劑按照一定比例溶解在界面劑中，在100?150℃下加熱0.5?5小時并充分攪拌，然后出料、干燥；并提供使用該聚酰胺制備的改性聚乳酸。

技術領域

本發明涉及石油化工領域。具體涉及一種聚酰胺及其制備方法和應用。

背景技術

聚酰胺具有良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性，且摩擦系數低，有一定的阻燃性，易于加工，適于用玻璃纖維和其它填料填充增強改性，提高性能和擴大應用范圍。聚酰胺6生產工藝路線較多，不同工藝路線所得到的產品性能大不相同，用途也有所差異。按聚合機理的不同分為水解聚合、固相聚合、陰離子聚合和插層聚合，其中水解聚合反應時間長，分子量分布窄，適合大規模生產，是當今世界普遍采用的方法；固相聚合主要以低分子量聚酰胺6為基料，在催化劑作用下，在其熔點以下進行分子鏈的增長，適合制造高分子量聚酰胺6；陰離子聚合反應快，聚合時間短，對反應體系水分含量及操作趨勢要求高。

現有技術公開的聚酰胺6的制備方法一般需要使用大量溶劑，并要求在高溫高壓的反應條件下進行，對反應設備和工藝控制有一定的要求；制備的反應產物中會有一定的溶劑殘留，也不利于環保；同時，隨著聚合反應的連續進行，水作為反應產物在反應體系中積聚，不利于縮聚反應向鏈增長的方向進行，影響了聚合產物的相對分子量。另外，眾所周知，聚酰胺與其他聚合物的相容性不是很好，特別是與非極性高分子(如聚丙烯、聚乙烯等)相容性較差，即使加入相容劑改善，作用也非常有限。如何利用聚酰胺的極性特征和優異的力學性能，用于促進提高非極性高分子的性能或改善兩者的協同性能，一直是學者們研究的熱點課題。

發明內容

鑒于上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種聚酰胺，通過在己內酰胺和酸酐的聚合反應中加入表面改性劑、氣凝膠等帶有活性反應基團的物質或可提供活性反應空間的物質，能夠得到既具有多元活性反應基團又具有多孔結構的聚酰胺，特別適用于增強聚合物機械性能和改善聚合物復合材料的相容性。

本發明一方面提供一種聚酰胺，其由包括以下組分的混合物聚合而成：己內酰胺、氣凝膠、表面改性劑、酸酐、引發劑和界面劑。

本申請的發明人經研究發現，已內酰胺和酸酐發生聚合反應后產生含有多元氨基基團的尼龍分子鏈，由于氣凝膠的空隙都是納米級的，比表面積很大，通過在聚合反應中使用氣凝膠，能夠使這些基團負載在氣凝膠的納米多孔結構中，形成了既具有多元活性反應基團又具有多孔結構的聚酰胺，顯著改善了聚酰胺的相容性和吸附性能。

在本發明的一個優選的實施方式中，以所述己內酰胺含量為100質量份數計，所述氣凝膠含量為10-50質量份數，優選為10-20質量份數。

在本發明的另一個優選的實施方式中，所述氣凝膠為二氧化硅氣凝膠。本申請發明人經研究發現，在聚酰胺的聚合過程中選擇二氧化硅氣凝膠，除能夠提供能夠負載多元活性基團的納米多孔結構外，二氧化硅氣凝膠還具有提高強度和促進成核的作用。

在本發明的另一個優選的實施方式中，以所述己內酰胺含量為100質量份數計，所述表面改性劑為1-10質量份數，優選為1-7質量份數；所述酸酐為5-30質量份數，優選為5-15質量份數；所述引發劑為1-10質量份數，優選為1-5質量份數；所述界面劑為5-30質量份數，優選為5-20質量份數。

在本發明的另一個優選的實施方式中，所述表面改性劑選自硅烷偶聯劑、不飽和有機酸、水溶性高分子、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子型表面活性劑中的至少一種。