一種透明聚醯胺及其合成方法
2023-05-27 00:50:21
一種透明聚醯胺及其合成方法
【專利摘要】本發明公開了一種一種透明聚醯胺及其合成方法，該聚醯胺具有良好的透明性和耐磨性。本發明的透明聚醯胺，其具有以下I的結構式：其中：R1代表的是聚亞甲基—(CH2)a—，a為6～10之間的整數；R2代表的是聚亞甲基—(CH2)b—，b為4～10之間的整數；R3代表的是以碳、氫元素構成的含有側基或環狀結構的分子基團；R4代表的是以碳、氫元素構成的含有側基或環狀結構的分子基團，可與R3相同或不同；x與y為整數，其和x+y在150～250之間。
【專利說明】一種透明聚醯胺及其合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚醯胺其合成方法，更具體地說涉及一種透明聚醯胺及其合成方法。
【背景技術】
[0002]尼龍(聚醯胺)是最早被應用於也是當前國內外應用最為廣泛的一種熱塑性工程塑料。它具有良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性，且摩擦係數低，有一定的阻燃性，易於加工，適於用玻璃纖維和其它填料填充增強改性，多年來在與其它工程塑料的激烈競爭中穩步增長，其需求量迄今仍一直居於五大工程塑料的首位。在許多應用中，特別在某些對透明材料的物理機械性能要求很高的場合，一般的透明材料己經不能滿足人們的要求，所以是對透明聚醯胺的研究，尤其更加引人關注。
[0003]透明尼龍屬特殊尼龍，國外的一些公司已對此展開了研究，並實現了工業化生產，如 Dynamid Nobel 公司研製出的 「Trogamid」 T, Phillips petrodeum 公司研製出的PACP9/6, EMS公司研製出的「Grilamid」 TR-55和Dow Chemical公司研製出的「Isonamid"PA-7030。而在國內，關於透明尼龍的研究較少，起步較晚，而工業化生產更是空白，完全依賴進口，而國內市場需求量大，每年需求量在10000噸以上，主要從國外進口，價格高達15-20萬元。因此開發具有自主智慧財產權的透明聚醯胺材料，填補國內空白，對國內相關行業的快速發展具有重要意義。
[0004]傳統脂肪族聚醯胺(PA-46，PA-66，PA-610等)在聚醯胺樹脂中佔有非常重要的地位，其產量佔90%以上，因此無論在產量、應用範圍，還是綜合性能和價格平衡比，都有絕對優勢。另外，從原料來看，比 較豐富，生產規模大，技術成熟。因此若在非晶態聚醯胺鹽中摻入脂肪族聚醯胺鹽，可以在保持其透明度的前提下，降低成本，提高綜合性能。
[0005]環脂族二元酸既能阻礙所合成的聚醯胺鏈段以及大分子鏈的運動，阻礙其大分子結晶，也能使其大分子保持一定的柔韌性。目前，用環脂族二元酸合成透明聚醯胺的文獻報導非常少，幾乎沒有。將非晶聚醯胺鹽與傳統脂肪族聚醯胺鹽共聚的文獻報導也非常少，幾乎沒有。
[0006]有關公開的類似技術有:專利US3847977用己內醯胺、雙(4_氨基環己基)甲烷、以及摩爾分數為50%以上對苯二甲酸與間苯二甲酸的混合物為原料，經縮聚製備出透光度較好的聚醯胺。該產品的缺點是吸水率高，並且用沸水處理後容易變霧濁。專利US3962400中以三甲基己二胺(TMD)和對苯二甲酸為原料，通過間歇聚合法法工藝，熔融縮聚製得高分子量的透明聚醯胺。專利EP2324672中採用十二內醯胺、4，4』- 二氨基-3，3』-二甲基-二環己基甲烷，摩爾比為95:5的間苯二甲酸和對苯二甲酸混合物合成了具有優光學性能、熱力學性能、尺寸穩定性的透明聚醯胺。專利CN1092087以環脂二胺、間苯二甲酸、對苯二甲酸和含有至少7個碳原子的脂肪族內醯胺和為原料，熔融縮聚得到一種高度耐化學試劑的透明聚醯胺。
[0007]以上現有技術存在如下缺點:在合成過程僅僅使用價格較高的環脂二胺和帶支鏈的脂肪二胺，因而成本較高。同時目前高性能透明尼龍生產僅限國外，所以開發具有自主智慧財產權、生產成本較低的透明尼龍具有重要的研究和應用意義。
【發明內容】
:
[0008]本發明的目的是解決上述現有技術中存在的問題與不足，提供一種透明聚醯胺，該聚醯胺具有良好的透明性和耐磨性。
[0009]本發明還提供用該透明聚醯胺的製備方法，該方法簡單方便，成本較低。
[0010]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0011]本發明的透明聚醯胺，其具有以下I的結構式:
[0012]
【權利要求】
1.一種透明聚醯胺，其特徵在於具有以下I的結構式:
2.如權利要求1所述的透明聚醯胺的製備方法，其特徵在於包括以下步驟: (1)聚醯胺鹽的合成: ①非晶態聚醯胺鹽的合成:將等摩爾比的二元胺與二元酸溶於有機溶劑後混合，將析出的沉澱過濾，烘乾，製得非晶態聚醯胺鹽；若非晶態聚醯胺鹽不能析出，則蒸乾有機溶劑，將非晶態聚醯胺鹽析出並烘乾； ②脂肪族聚醯胺鹽的合成:將等摩爾比的脂肪族二元胺與二元酸溶於有機溶劑後混合，將析出的沉澱過濾，烘乾，製得脂肪族聚醯胺鹽；若脂肪族聚醯胺鹽不能析出，則蒸乾有機溶劑，將脂肪族聚醯胺鹽析出並烘乾； (2)聚醯胺合成:將50~100重量份非晶態聚醯胺鹽，O~50重量份脂肪族聚醯胺鹽，0.1~2重量份催化劑，0.1~I重量份抗氧劑依次加入反應器中；混合反應體系在抽真空的條件下升溫至190~240°C，保溫4~6h ;隨後繼續保持其真空狀態，升溫至260°C~310°C，再保溫4~6h後出料，製得透明聚醯胺。
3.根據權利要求2所述的透明聚醯胺的製備方法，其特徵在於所述的非晶態聚醯胺鹽的合成步驟中二元胺為含有不對稱結構的二元胺或含有苯環結構的二元胺，所述的二元酸為含有環狀結構的二元酸。
4.根據權利要求3所述的透明聚醯胺的製備方法，其特徵在於所述的含有不對稱結構的二元胺為三甲基己二胺；所述的含有苯環結構的二元胺為對苯二胺、間苯二胺、對苯二甲胺或間苯二甲胺；所述的含有環狀結構的二元酸為對環己基二甲酸、對苯二甲酸或間苯二甲酸.
5.根據權利要求2所述的透明聚醯胺的製備方法，其特徵在於所述的脂肪族聚醯胺鹽為聚醯胺-46鹽、聚醯胺-66鹽、聚醯胺-610鹽、聚醯胺-1010鹽中的一種或幾種。
6.根據權利要求2所述的透明聚醯胺的製備方法，其特徵在於所述的有機溶劑為乙醇。
7.根據權利要求2所述的透明聚醯胺的製備方法，其特徵在於步驟(2)中所述的催化劑為磷酸鈉、磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉中的一種或幾種。
8.根據權利要求2所述的透明聚醯胺的製備方法，其特徵在於步驟(2)中所述的抗氧劑為氯化亞錫。
【文檔編號】C08G69/26GK103483581SQ201310430548
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】王庭慰, 鄒盛之, 韓碩, 王莉莉, 項尚林 申請人:南京工業大學