[發明專利]一種共聚半芳香族聚酰胺及其制備方法

有效

• 申請號: 201911385932.1
• 申請日: 2019-12-29
• 公開（公告）號: CN111057233B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 沈俊毅;陳尚標;胡瑞莉;殷煉偉
• 申請（專利權）人: 無錫殷達尼龍有限公司
• 主分類號: C08G69/26
• 分類號: C08G69/26;C08G69/28
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 朱建均

本發明涉及一種共聚半芳香族聚酰胺及其制備方法，屬于高分子材料技術領域。本發明共聚半芳香族聚酰胺按摩爾份數計包括如下組分：100份長碳鏈脂肪族二胺，70?90份對苯二甲酸，10?30份長碳鏈脂肪族二酸，其中，所述對苯二甲酸和長碳鏈脂肪族二元酸的摩爾份數之和為100份；所述共聚半芳香族聚酰胺的制備方法包括以下步驟：（1）將過量的長碳鏈脂肪族二胺、對苯二甲酸、長碳鏈脂肪族二酸在高壓高溫反應得到低分子量的共聚半芳香族聚酰胺；（2）低分子量的共聚半芳香族聚酰胺和長碳鏈脂肪族二酸經過連續式聚合反應器聚合得到高分子量的共聚半芳香族聚酰胺。本發明工藝流程簡單可控，停留時間短，物料降解少，得到的共聚半芳香族聚酰胺韌性大大提高。

技術領域

本發明涉及一種共聚半芳香族聚酰胺及其制備方法，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

半芳香族聚酰胺是帶芳環的二胺或二羧酸與脂肪族二羧酸或二胺縮聚反應制備的聚酰胺。由于在聚酰胺分子主鏈中導入了芳環，半芳香族聚酰胺比常用的聚酰胺(如尼龍6，尼龍66)有更高的耐熱性和吸水率。隨著技術的迅速發展，電子行業和汽車業對所使用的聚酰胺的耐熱性等性能有更高的要求，這使得半芳香族聚酰胺在這些方面有著廣闊的應用前景。

由于在高分子鏈上引入了苯環，半芳香族聚酰胺有著較高的強度和結晶度，這也導致其韌性大大降低，在一定程度上限制了其應用范圍。

工業上用來生產聚酰胺的熔融聚合方法可以被用來制備半芳香族聚酰胺。專利US6140459描述了以對苯二甲酸、1,6-己二胺和另一種脂肪族長鏈二元羧酸為原料，通過熔融聚合來合成聚酰胺6T共聚物，采用熔融聚合制備半芳香族聚酰胺時，后期聚合反應溫度會超過聚合物的熔點，且在高溫下停留時間過長，各種副反應以及聚合物的降解反應劇烈，容易造成聚合物色調變差、機械強度降低和成型性變壞的現象。由于反應溫度高，聚合速度快，粘度不易控制，容易造成粘度不均一。使用間歇式的生產工藝，半芳香族聚酰胺的高粘度和低流動性更會導致出料困難和釜內殘料多，影響產品質量和生產的穩定。

工業上也有采用兩步聚合的方法。專利CN101759853B以水為反應介質，采用氮氣加壓法制備半芳香族聚酰胺，先制得特性黏度為0.06-0.3dL/g范圍內的預聚物，出料后采用固相增粘或熔融增粘得到最終產品。該方法得到的預聚物需經過出料、粉碎、烘干等處理才能進行下一步，過程復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種共聚半芳香族聚酰胺及其制備方法，該種半芳香族聚酰胺有著較高的韌性，同時提供一種簡單、可連續化生產、產品分子量高且易控制的共聚半芳香族聚酰胺的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：一種共聚半芳香族聚酰胺，按摩爾份數計，包括以下組分：長碳鏈脂肪族二胺100份、對苯二甲酸70-90份及長碳鏈脂肪族二酸10-30份，其中，所述對苯二甲酸和長碳鏈脂肪族二元酸的摩爾份數之和為100份。

所述長碳鏈脂肪族二胺為癸二胺、十二碳二胺或十四碳二胺中的一種或多種。

所述長碳鏈脂肪族二元酸為癸二酸、十二碳二酸和十四烷二酸中的一種或多種。

所述共聚半芳香族聚酰胺的制備方法，包括以下步驟：

(1)在惰性氣氛下，將對苯二甲酸、長碳鏈脂肪族二酸及過量長碳鏈脂肪族二胺和去離子水混合后，將溫度升200-220℃，壓力升到1.5-3.0MPa，持續排出水蒸氣，以維持一定壓力，在恒定壓力下，反應2-5小時后，慢慢泄壓至常壓后，在溫度280-300℃下，繼續反應1-2小時，擠出切粒，冷卻，得到低分子量共聚半芳香族聚酰胺粒子；

(2)將步驟(1)得到的低分子量共聚半芳香族聚酰胺粒子熔融，連續泵送入聚合器，同時，向聚合器中連續泵送入熔融的長碳鏈脂肪族二酸，低分子量共聚半芳香族聚酰胺和二酸在聚合器內，進行聚合反應，生成高分子量的共聚半芳香族聚酰胺。