[發明專利]一種耐高溫易加工半芳香聚酰胺及其制備方法

在審

• 申請號: 201910368359.7
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110041520A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 賀鵬勇;蔡緒福;張小林;袁丹丹
• 申請（專利權）人: 東莞市華盈新材料有限公司
• 主分類號: C08G69/26
• 分類號: C08G69/26;C08G69/28
• 代理公司: 西安東靈通專利代理事務所(普通合伙) 61242
• 代理人: 朱玲

本發明提供了一種耐高溫易加工半芳香聚酰胺及其制備方法，該耐高溫易加工半芳香聚酰胺在制備過程中主要包括二聚酸鹽的制備、預縮聚反應和固相聚合反應三個步驟。本發明通過在半芳香聚酰胺中引入長柔性鏈的二聚酸，使其熔融溫度降低，使得加工溫度范圍變寬的同時大幅度增加了半芳香聚酰胺的韌性，并提高其在潮濕環境下的尺寸穩定性和性能保持率，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于半芳香聚酰胺的合成技術，尤其是涉及一種耐高溫易加工半芳香聚酰胺及其制備方法。

背景技術

耐高溫聚酰胺因分子結構中含有苯環或其他芳環結構而具有耐高溫的特性，其通常是由芳香族的二胺或二酸與脂肪族的二酸或二胺經縮聚而成。半芳香聚酰胺兼具芳香族聚酰胺優異的物理機械性能和脂肪族聚酰胺無可比擬的加工性能而成為耐高溫聚酰胺的主打產品。代表產品有杜邦的HTN系列(PA6T/66)、三菱瓦斯的MXD6、DMS的PA46等。

而現有技術的大多數產品的熔點較高，一般都在300℃以上，雖然具有優異的熱變形性能，但是存在三個不可忽視的缺點：一是韌性差，以至于拉伸斷裂伸長率一般都在5％以下；二是熔點高，有的材料的熔點甚至高于其熱分解溫度，給加工帶困難。這兩個缺點嚴重阻礙了該類材料的應用前景。三是在潮濕環境下的尺寸穩定性及性能保持率不佳等問題。

解決上述問題的有效方法之一是在分子結構中增加柔性鏈從而降低材料的熔點，同時可提高材料的韌性。現階段柔性鏈的引入主要是通過兩方面實現：一是，選用壬二胺、十二碳二胺等長鏈二胺來代替己二胺制備半芳香聚酰胺；二是，通過加入共聚物的方式實現，常選用PA66鹽、氨基十一酸等。卻鮮有報道采用二聚酸作為共聚體來降低聚酰胺的熔點、提高韌性以及潮濕環境下的尺寸穩定性。二聚酸，又稱二聚脂肪酸，是工業上一種良好的潤滑油。主要來源于自然界的植物油，具有重要的環保意義。二聚酸的分子鏈兩端含有羧基，可與尼龍鹽發生共聚，并且分子鏈中包含有36個碳原子，其柔性基團遠遠多于常見的脂肪族二胺，可顯著提高半芳香聚酰胺的韌性的同時還有利于提高其在潮濕環境下的尺寸穩定性和性能保持率。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐高溫易加工半芳香聚酰胺及其制備方法，解決現有的半芳香聚酰胺產品熔點高、韌性差，且在潮濕環境下的尺寸穩定性及性能保持率不佳的技術問題。本發明在半芳香聚酰胺中引入長柔性鏈的二聚酸，使其熔融溫度降低，使得加工溫度范圍變寬的同時大幅度增加了半芳香聚酰胺的韌性，并提高其在潮濕環境下的尺寸穩定性和性能保持率。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種耐高溫易加工半芳香聚酰胺，結構式為：

其中，x＝4～18，y＝1～1000，z＝1～1000；

R₁的結構式為：

R₂的結構式為：

本發明的一種耐高溫易加工半芳香聚酰胺的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：將摩爾比為1:1～1.05的二聚酸與脂肪族二胺進行成鹽反應，得到二聚酸鹽；

步驟2：當預縮聚反應選用的脂肪族二胺的碳原子數量≥7時，直接進行步驟3；當預縮聚反應選用的脂肪族二胺的碳原子數量≤6時，先將對苯二甲酸或間苯二甲酸與脂肪族二胺在一定溫度下進行成鹽反應，制備半芳香尼龍鹽；

步驟3：將步驟1得到的二聚酸鹽、碳原子數量≥7的脂肪族二胺與對苯二甲酸/間苯二甲酸，或步驟2得到的半芳香尼龍鹽和水一起加入到聚合反應釜中進行預縮聚反應，得到預聚物；其中，反應釜的攪拌轉速設定為100～250r/min；