一種耐高溫尼龍多元共聚物及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐高溫尼龍多元共聚物，由包含以下摩爾百分比的成分經(jīng)聚合反應(yīng)得到：十二碳二元酸：15～45%；對(duì)苯二甲胺：30～65%；PA66鹽：1～20%；己內(nèi)酰胺：1～20%。該多元共聚物該共聚物不僅具有較好的沖擊強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的耐高溫性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種耐高溫尼龍多元共聚物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型的耐高溫尼龍多元共聚物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]耐高溫聚酰胺是聚酰胺家族成員之一，因分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)或者其他芳環(huán)結(jié)構(gòu)而具有耐高溫的特性，其通常是由脂肪族、脂環(huán)族的二酸或者二胺與芳香族的二胺或者二酸經(jīng)過(guò)縮聚而成，也可以根據(jù)性能要求由三種或者三種以上的二酸/ 二胺共縮聚得到。
[0003]目前所用的耐高溫尼龍最為廣泛的是DSM的PA46，但是由于PA46仍為脂肪族尼龍，在耐高溫和機(jī)械性能方面仍不及芳香族或者半芳香族尼龍。半芳香族尼龍是帶芳香環(huán)的二胺與脂肪族二酸或二胺，經(jīng)過(guò)縮聚制備的聚酰胺樹(shù)脂，是芳香族聚酰胺中的一種。半芳香聚酰胺由于具有比脂肪族聚酰胺優(yōu)異的物理性能和芳香族聚酰胺無(wú)可比擬的加工性能而成為耐高溫尼龍的主打產(chǎn)品，代表性的產(chǎn)品有杜邦的HTN系列(PA66/66等)、可樂(lè)麗的PA9T、三菱瓦斯的MXD6、DSM的PA46及PA4T、EMS的PA6T等等，而有關(guān)此類(lèi)產(chǎn)品的專(zhuān)利報(bào)道也是不勝枚舉。
[0004]半芳香聚酰胺由于在聚酰胺分子主鏈中導(dǎo)入了芳香環(huán)，從而提高了耐熱性能和力學(xué)性能，降低了吸水率，并且有較合適的性價(jià)比，是介于通用工程塑料和耐高溫工程塑料PEEK之間的耐熱性搞的樹(shù)脂，主要用于汽車(chē)和電子電器行業(yè)。隨著科技的不斷進(jìn)步，市場(chǎng)需求呈上升趨勢(shì)。因此，現(xiàn)在得到很大發(fā)展的半芳香族尼龍主要有PA6T、PA9T、PAlOT和PA12T，他們均具有一般尼龍難比擬的性質(zhì)，如尺寸穩(wěn)定性好，耐熱、高硬度、低吸濕性和優(yōu)良的耐化學(xué)性能等。關(guān)于PA6T的專(zhuān)利已有很多，如US4022756，GB1526329，US4113708，US4246395, US4663166, US4863991, US560167, JP02251352, JP034317, JP03161507 和JP0408730等均報(bào)道了 PA6T的制備方法。但尼龍6T，尤其是純樹(shù)脂，由于熔點(diǎn)高過(guò)了其分解溫度造成加工流動(dòng)性差，剛性太強(qiáng)以至于其拉伸斷裂伸長(zhǎng)率一般都在5%以下，這就嚴(yán)重限制了此類(lèi)材料在管材領(lǐng)域的應(yīng)用，因此必須加入第三單體以降低熔點(diǎn)。而且尼龍6T還有沖擊強(qiáng)度不高，韌性較低，在潮濕環(huán)境下的尺寸穩(wěn)定性能及性能保持率仍然不盡人意。
[0005]解決上述問(wèn)題的有效方法之一就是在分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)增加柔性連段的比率從而提高產(chǎn)品的韌性，同時(shí)能夠降低酰胺基的相對(duì)含量從而降低材料的吸水率。柔性鏈的引入可以通過(guò)選用壬二酸、癸二酸、十二碳二胺、十三碳二胺等來(lái)代替己二胺制備半芳香聚酰胺如PA9T、PA10T、PA12T、PA13T等。從原料來(lái)源、成本及綜合性能指標(biāo)來(lái)看PAlOT是最優(yōu)秀的，并且PAlOT的原料之一的癸二胺除可以從石油中得到之外也可以來(lái)源于自然界的蓖麻油，故PAlOT為一種生物基材料，具有重要的環(huán)保意義?；陂L(zhǎng)鏈二元胺的高溫PA的另一個(gè)典型代表是PA12T，有關(guān)于PA12T的專(zhuān)利從高溫PA開(kāi)始發(fā)展的20世紀(jì)60年代就一直存在，但一直困擾其工業(yè)化生產(chǎn)的是十二碳二胺的原料來(lái)源。 [0006]PA12T的熔點(diǎn)為301°C，由于極低的酰胺鍵含量，PA12T的吸水率是目前已知的高溫PA中最低的，甚至低于PA12，這是其應(yīng)用的一大優(yōu)點(diǎn)。另外，由于十二碳二胺超長(zhǎng)的烷基，其沖擊性能也較好。目前，由于十二碳二胺的價(jià)格相對(duì)較高，所以其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍存在一定困難。
[0007]目前通過(guò)采用多元共聚的研究尚屬少見(jiàn)，通過(guò)多元共聚的方法所制備的耐高溫尼龍，可在保證原有半芳香尼龍耐高溫性能影響不大的前提下顯著提高其韌性和加工性能，制備出一種綜合性能優(yōu)良的耐高溫尼龍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫尼龍多元共聚物，該共聚物不僅具有較好的沖擊強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的耐高溫性能，且具有更好的加工流動(dòng)性。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種高溫尼龍多元共聚物的制備方法。
[0010]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0011]一種耐高溫尼龍多元共聚物，由包含以下摩爾百分比的成分經(jīng)聚合反應(yīng)得到:
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種耐高溫尼龍多元共聚物，其特征在于，由包含以下摩爾百分比的成分經(jīng)聚合反應(yīng)得到:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫尼龍多元共聚物，其特征在于，由包含以下摩爾百分比的成分經(jīng)聚合反應(yīng)得到:

3.制備權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的耐高溫尼龍多元共聚物的方法，其特征在于，包含以下步驟:將十二碳二元酸和對(duì)苯二甲胺溶于有機(jī)溶劑中和成鹽，調(diào)節(jié)pH為7.2~7.8，然后加入PA66鹽和己內(nèi)酰胺，溶解混合得到混合物；將混合物升溫，在180~260°C，1.5~3MPa壓力下聚合反應(yīng)4~10h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑選自醇溶液、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3 所述的制備方法，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑的用量為對(duì)苯二甲胺質(zhì)量的10~20倍。
【文檔編號(hào)】C08G69/36GK103834006SQ201410107898
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】郎豐正, 崔強(qiáng), 鮑允紀(jì), 杜兆強(qiáng) 申請(qǐng)人:山東廣垠新材料有限公司