[發(fā)明專利]一種聚酯酰胺及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN109957107B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 樊愛龍;秦兵兵;劉修才
• 申請（專利權）人: 上海凱賽生物技術股份有限公司;CIBT美國公司
• 主分類號: C08G69/44
• 分類號: C08G69/44;C08G69/26;C08L77/12
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權代理有限公司 11438
• 代理人: 王瑩;于寶慶

本發(fā)明提供了一種聚酯酰胺的制備方法，通過優(yōu)化預聚合和縮聚反應條件，有效地降低了聚酯酰胺在聚合過程中產(chǎn)生的黃變，制備的聚酯酰胺黃色指數(shù)低，適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及高分子化合物領域，具體涉及一種聚酯酰胺材料及其制備方法。

背景技術

聚酯酰胺(Polyesteramide，PEA)是一種大分子鏈上具有酯鍵和酰胺鍵的高分子化合物，其性能介于聚酯(PE)和聚酰胺(PA)之間，既具有聚酯纖維的高模量，又具有聚酰胺纖維的耐磨性等優(yōu)異性能。通常聚酰胺(俗稱尼龍)暴露在室溫大氣環(huán)境中或升溫，容易發(fā)暗、變脆、性能下降，發(fā)生聚酰胺的黃變現(xiàn)象。這種黃變現(xiàn)象原因主要是由于酰胺鍵的降解產(chǎn)生端氨基，氨基易氧化而發(fā)黃。在聚酰胺的聚合、改性、產(chǎn)品加工過程中都經(jīng)常會發(fā)生這種黃變現(xiàn)象。

在聚合生產(chǎn)過程中對聚酰胺黃變現(xiàn)象控制通常有如下一些方法。首先是抗氧劑的使用，聚酰胺抗氧劑的品種繁多，按結構主要分為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類、硫酯類等。這類抗氧劑的使用，主要消除產(chǎn)生的自由基，阻止氧化鏈式反應的進行。其次是使用光穩(wěn)定劑，如使用遮光劑二氧化鈦、炭黑和氧化鋅等無機顏料。由于群青(Na₆Al₆Si₆S₄O₂₀)可以提白和增白，群青和二氧化鈦可以配合使用來消除黃色。類外還有封端劑的使用，減少端氨基，降低氨基被氧化的可能性。

與聚酰胺黃變現(xiàn)象一樣，聚酯酰胺的黃變也是由于大分子鏈上的氨基發(fā)生氧化所造成，有效地控制這種黃變現(xiàn)象對產(chǎn)品的后續(xù)加工極其重要。聚酯酰胺的黃變現(xiàn)象又有其獨特性，在高溫聚合過程中，酯鍵和酰胺鍵的共存，胺酯交換會造成聚酯酰胺的降解過程更加容易發(fā)生，因此嚴格的控制聚合單體和反應參數(shù)，優(yōu)化預聚合和縮聚反應條件對于黃變現(xiàn)象的控制也非常重要。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中聚酯酰胺在制備和存儲過程中易黃變，進而影響其使用的缺陷，本發(fā)明提供了一種聚酯酰胺及其制備方法，通過優(yōu)化預聚合和縮聚反應條件，有效地降低了聚酯酰胺在聚合過程中產(chǎn)生的黃變，制備的聚酯酰胺黃色指數(shù)低，適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有廣泛的應用前景。

本發(fā)明提供一種聚酯酰胺，所述聚酯酰胺包括如下結構單元中至少一種：

其中，x為2～6的整數(shù)；y為2～13的整數(shù)；n為4～10的整數(shù)。

所述聚酯酰胺的特性粘度為0.6～0.9dL/g。

所述聚酯酰胺還可以包括如下結構單元：

所述聚酯酰胺熱熔膠的黃色指數(shù)YI為23以下。

本發(fā)明還提供上述聚酯酰胺的制備方法，具體包括以下反應步驟：

1)制備酰胺低聚物、醇酯低聚物，將兩者在預聚合釜中混合；

2)氮氣保護下加熱升溫，釜內溫度升至215～235℃時開始排水，直至釜內壓力下降為0，溫度升至250～260℃，直至無水分排出；

3)將物料從預聚合釜轉移至縮聚釜，釜內溫度控制在260～270℃，開啟真空裝置，真空度升至100～10Pa，出料，得到聚酯酰胺。

步驟1)中所述酰胺低聚物的制備工藝為：將二元酸和二元胺制備的尼龍鹽加入反應釜，氮氣置換三次，在氮氣保護下加熱，待釜內溫度升至205～225℃時開始排水，直至釜內壓力下降為0，釜內溫度上升至230～240℃排水完畢，得到酰胺低聚物。

上述酰胺低聚物的聚合度為15～25。

其中，尼龍鹽的制備是在氮氣保護下進行，二元酸與二元胺摩爾比為1:1～1:1.05，鹽溶液的pH值控制在7.0～8.2，反應溫度60～90℃。