[發明專利]透明聚酰胺及其制備方法

有效

• 申請號: 201811509991.0
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN111303407B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 邵威;鄭毅;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: C08G69/26
• 分類號: C08G69/26;C08G69/28;C08K5/098;C08K3/32
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 王瑩;于寶慶

本發明公開了一種透明聚酰胺，單體原料包括：長鏈二元酸或混合長鏈二元酸：100份，戊二胺：20～70份，含有脂環的二胺：80～30份；長鏈二元酸的分子式為：HOOC?R1?COOH；R1包括：(CH2)n，n＝7、9、11、13或15；含有脂環的二胺包括：3,3?二甲基?4,4?二氨基二環己基甲烷(MACM)、4,4'?二氨雙環己基甲烷(PACM)和2,2?雙(4?氨基環己烷)丙烷(PACP)中的一種或者多種。本發明的透明聚酰胺具有合適的氫鍵密度以及較低的結晶程度，從而達到較好的韌性以及更好的透明度。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種含有奇數碳長鏈二元酸的透明聚酰胺及其制備方法。

背景技術

聚酰胺具有優異的機械性能和成型性能，廣泛應用于汽車零部件、電器電子設備的零件的加工。然而普通聚酰胺由于分子鏈排列規整，透明性較差，在特殊領域，很難發揮作用。

傳統的透明塑料在實際使用過程中，不能完全滿足特定使用場景的要求，比如市場上主要的透明塑料PC(聚碳酸酯)以及PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)存在小分子殘留、耐化學腐蝕性差、耐磨性不好等問題。

現有技術中，透明聚酰胺的合成主要以偶數碳的二元酸為主，如EMS公司的TR55和TR90牌號的透明聚酰胺，所用二元酸均為C12二元酸，Arkema公司的G350和G830牌號的聚酰胺分別用C14和C10二元酸，Bayer公司的T40牌號的聚酰胺和BASF的KR4601牌號的聚酰胺所用均為C6二元酸；所用胺類單體除了含有側基的環狀脂類胺外，基本為偶數碳的己二胺或者對苯二胺。根據聚酰胺的結構，偶數二元酸及二元胺可以保證較多的氫鍵的形成，即形成較大的分子間氫鍵密度，但是隨之而來的會造成材料韌性、觸感、尺寸在一些特定使用領域難以達到要求。

發明內容

為解決現有技術中透明聚酰胺的不足，本發明的提供一種新的透明聚酰胺，本發明的透明聚酰胺具有合適的氫鍵密度以及較低的結晶程度，從而達到較好的韌性以及更好的透明度。

本發明的目的之一，提供一種透明聚酰胺，制備所述透明聚酰胺的單體原料包括：

長鏈二元酸或混合長鏈二元酸：100份，

戊二胺：20～70份，

含有脂環的二胺：80～30份；所述份數為摩爾份數；

其中，所述長鏈二元酸的分子式為：HOOC-R1-COOH；R1包括：(CH2)n，n＝7、9、11、13或15；

所述含有脂環的二胺包括：3,3-二甲基-4,4-二氨基二環己基甲烷(MACM)、4,4'-二氨雙環己基甲烷(PACM)和2,2-雙(4-氨基環己烷)丙烷(PACP)中的一種或者多種。

本發明的一個優選的技術方案，所述戊二胺、含有脂環的二胺和長鏈二元酸或混合長鏈二元酸的摩爾份數優選(30-60)：(70-40)：100。

本發明的一個優選的技術方案，所述戊二胺和含有脂環的二胺的摩爾數之和，與長鏈二元酸或混合長鏈二元酸的摩爾數之比為：(1-1.05)：1。

發明人經過大量研究發現：對于透明聚酰胺的制備，可以從以下幾個思路進行。首先聚酰胺分子中含有很多的極性酰胺基，很容易形成氫鍵從而使結晶能力提高，因此需要在聚合過程中降低結晶度，得到非結晶的透明聚酰胺。其次聚酰胺在結晶過程中會生成球晶結構，當球晶結構生長至直徑超過可見光波長時，可見光便不能穿過晶體，導致不透明，因此需要采取措施將聚酰胺的晶區尺寸減小至低于可見光波長范圍。在本案中，戊二胺和奇數碳長鏈二元酸由于其平面結構氨基和羰基分布不規則，會進一步將低結晶規整性，從而獲得較好的透明效果。

本發明的目的之二，透明聚酰胺的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將以下原料單體混合，制備聚酰胺鹽溶液：