[發(fā)明專利]一種4臂星型尼龍及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010181399.3
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111217996B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王賢文;胡三友;黃華鵬;譚麟
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海派銳爾新材料有限公司
• 主分類號: C08G69/40
• 分類號: C08G69/40
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44253
• 代理人: 李東來

本發(fā)明公開了一種4臂星型尼龍及其制備方法，一種4臂星型尼龍，其分子結(jié)構(gòu)簡式如下：；其中，R=、、、、、雜環(huán)芳香基團(tuán)、多環(huán)芳香基團(tuán)中的一種。本發(fā)明通過添加特定結(jié)構(gòu)及含量的四羧酸化合物作為星型尼龍的核，與尼龍預(yù)聚體或者內(nèi)酰胺或者氨基酸反應(yīng)，制備得到以二苯醚四羧酸為核的新型4臂星型尼龍，與對應(yīng)的線性尼龍相比，在保證尼龍其它性能的基礎(chǔ)上，流動相得到明顯改善；與常規(guī)的星型尼龍相比，不僅流動性到達(dá)相當(dāng)水平，且韌性有大幅度提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種4臂星型尼龍及其制備方法。

背景技術(shù)

星型尼龍聚合物是最簡單的一類非線性聚合物，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是含有支化核心，然后由該支化核心延伸出許多聚合物支鏈或支臂。與相應(yīng)的線性聚合物相比，支化結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生導(dǎo)致星型聚合物的流體力學(xué)體積減小，分子尺寸的減小，從而使聚合物的熔體粘度和溶液粘度減小，可以使聚合物在較低的溫度下進(jìn)行成型加工。特別是針對與薄壁制品或者結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的制件，其較小的熔體粘度具有非常大的優(yōu)勢。

但是作為星型尼龍的核為導(dǎo)致分子鏈之間滑動困難，且會導(dǎo)致應(yīng)力集中從而引起星型尼龍的斷裂生產(chǎn)率及缺口沖擊強(qiáng)度的降低，即韌性的降低。（付鵬，井瓊瓊等。四臂星型尼龍6的合成與表征[J]高分子材料科學(xué)與工程，2002,27(9):33-35.）。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足或缺陷，本發(fā)明的首要目的在于提供一種4臂星型尼龍，該4臂星型尼龍含有二苯醚四羧酸作為星型尼龍的核，與對應(yīng)的線性尼龍相比，不僅流動相顯著改善，而且韌性也有顯著提高。

本發(fā)明的再一目的是提供上述4臂星型尼龍的制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種4臂星型尼龍，其分子結(jié)構(gòu)簡式如下：

；

其中，R= 、、、、、雜環(huán)芳香基團(tuán)、多環(huán)芳香基團(tuán)中的一種。

上述4臂星型尼龍的制備方法，包括如下步驟：

1）預(yù)聚合反應(yīng)：將二酸、二胺、去離子水按比例加入到反應(yīng)釜中，用惰性氣體置換釜中的空氣，充入0.05～0.2MPa的惰性氣體，升溫到110～180℃，壓力穩(wěn)定在0.1～1.1MPa，反應(yīng)一段時(shí)間后出料，離心，產(chǎn)物烘干，得到尼龍預(yù)聚體；

2）聚合反應(yīng)：將得到的尼龍預(yù)聚體或者內(nèi)酰胺或者氨基酸與四羧酸化合物加入到反應(yīng)釜中，加入去離子水和反應(yīng)助劑，用惰性氣體置換釜中的空氣，充入0.05～0.2MPa的惰性氣體，升溫到160~300℃，維持釜內(nèi)壓力0.6~3.0MPa反應(yīng)一段時(shí)間后，在一段時(shí)間內(nèi)緩慢將釜內(nèi)的壓力降為常壓，繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間，在降壓的過程中緩慢的將釜內(nèi)溫度升高到230~330℃，隨后抽真空，繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間后，出料，烘干，得到4臂星型尼龍。

其中，步驟1）中，所述二酸選自對苯二甲酸、間苯二甲酸或碳原子數(shù)為4~14的脂肪族二酸中的一種或幾種；所述二胺選自丁二胺、戊二胺、己二胺中的一種或幾種；所述二元酸和二元胺的摩爾比為1:1~1:1.08，優(yōu)選為1:1.01~1:1.05。

其中，步驟2）中，所述內(nèi)酰胺為碳原子數(shù)在5~14的內(nèi)酰胺中的一種或幾種，優(yōu)選為己內(nèi)酰胺、癸內(nèi)酰胺、十二碳內(nèi)酰胺中的一種或幾種；所述氨基酸為碳原子數(shù)在4~14的氨基酸中的一種或幾種，優(yōu)選為氨基己酸、氨基癸酸中的一種或幾種。

其中，步驟1）中，所述去離子水的添加量為二酸和二胺總質(zhì)量的30～100%；所述惰性氣體選自氮?dú)?、二氧化碳、氬氣中的一種；所述烘干為用真空烘箱，溫度80～145℃，時(shí)間為12～24h。

其中，步驟1）中所述反應(yīng)時(shí)間可以在一個(gè)比較寬泛的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置，延長反應(yīng)時(shí)間同樣可以達(dá)到與本專利相同的效果，但是時(shí)間越長，效率會越低，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為1~5h。