超韧聚酰胺树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超韧聚酰胺树脂及其制备方法，其生产原料包括：20‐65份二元酸、20‐70份脂肪族二元胺、3‐30份弹性组分、0.01‐0.06份第一催化剂、0.01‐0.06份第二催化剂和30‐160份去离子水。本发明专利技术制备的超韧聚酰胺树脂具有良好的力学性能、熔体流动性，此外，其韧性较普通聚酰胺树脂也得到了明显改善。

Super toughened polyamide resin and its preparation method

The invention provides a super toughened polyamide resin and its preparation method, and its production materials include: 20 - 65 dicaric acid, 20 - 70 aliphatic two amine, 3 - 30 parts of elastic component, 0.01 - 0.06 portion of first catalyst, 0.01 - 0.06 second catalyst and 30 - 160 deionized water. The super toughened polyamide resin prepared by the invention has good mechanical properties and melt fluidity, in addition, the toughness of the polyamide resin is obviously improved than that of ordinary polyamide resin.

【技术实现步骤摘要】
超韧聚酰胺树脂及其制备方法
本专利技术属于高分子材料合成
，具体涉及一种超韧聚酰胺树脂及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺，俗称尼龙，是指高分子链上具有酰胺基(‐CONH‐)重复结构单元的聚合物，由于具有高强度、耐磨、自润滑、耐油和耐化学腐蚀等优良的综合性能，以及较佳的性价比，自20世纪80年代以来，随着汽车和电子电器产业的快速增长，使得聚酰胺树脂的产能急剧增加，因此，聚酰胺树脂成为用量最大、应用范围最广的工程塑料。近年来，除PA6和PA66等聚酰胺树脂中主要种类稳步增长外，PA11、PA12、PA46和一些芳香族聚酰胺树脂作为特殊应用，其重要性也正在增加，现在全世界聚酰胺树脂每年的产量超过130×104t，使得聚酰胺树脂在工程塑料中占有越来越重要的地位。由于所有的聚酰胺树脂分子结构基本相近，主链均含有酰胺基重复结构单元，酰胺基团的高极性赋予了聚酰胺树脂非常突出的弯曲强度、耐磨、耐蠕变等性能，但在低温及干态下的冲击强度很差，限制了其在汽车部件、体育用品、软管和机带等领域的应用。目前聚酰胺树脂的增韧方法主要是通过双螺杆挤出机、密炼机等将POE、EPDM、SBS等弹性体与聚酰胺树脂熔融共混挤出，使其不但具有塑料的热塑性，而且具有橡胶的交联性，但是这类增韧材料由于其与聚酰胺树脂的相容性问题，往往会导致增韧聚酰胺树脂熔体流动性变差、减少了第三组分玻璃纤维等增强材料的加入量、力学性能下降等问题，极大地限制了其应用范围。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，首要目的是提供一种超韧聚酰胺树脂。本专利技术的第二个目的在于提供一种超韧聚酰胺树脂的制备方法。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种超韧聚酰胺树脂，其生产原料包括：优选地，二元酸选自脂肪族二元酸或芳香族二元酸中的一种以上。优选地，脂肪族二元酸选自丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸或十三烷二酸中的一种以上。优选地，芳香族二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸或萘二甲酸中的一种以上。优选地，脂肪族二元胺选自丁二胺、戊二胺、2-甲基戊二胺、己二胺、癸二胺或十二烷二胺中的一种以上。优选地，弹性组分选自聚亚氧烷基二元醇。优选地，弹性组分选自聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇中的一种以上。更优选地，聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇的分子量为200‐2000。优选地，第一催化剂选自磷酸钠、磷酸镁、磷酸钙、亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙或次亚磷酸锌中的一种以上。优选地，第二催化剂选自醋酸盐、钛化合物、锡化合物或锑化合物中的一种以上。优选地，醋酸盐选自醋酸锌、醋酸镁或醋酸锰中的一种以上。优选地，钛化合物选自钛酸四正丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四异丙酯或钛酸四异辛酯中的一种以上。优选地，锡化合物选自氧化二丁基锡、辛酸亚锡、二丁基二月桂酸锡或氯化亚锡中的一种以上。优选地，锑化合物选自醋酸锑或三氧化二锑中的一种以上。一种超韧聚酰胺树脂的制备方法，其包括以下步骤：(1)、将20‐65份二元酸、20‐70份脂肪族二元胺、0.01‐0.06份催化剂和30‐160份去离子水依次加入到高压反应釜内；(2)、将高压反应釜抽真空充氮，之后调节压力至30‐50kPa；(3)、加热高压反应釜，升温至第一温度后进行恒温反应1‐3小时；(4)、继续升温至第二温度并升压至1‐3MPa，同时保持压力恒定；(5)、紧接着以0.2‐1.8℃/min的速率缓慢升温1‐3小时至第三温度，升温完毕之后立刻将高压反应釜内的压力泄至常压，泄压时间为0.5‐2小时，同时维持温度恒定，至没有尾气逸出；(6)、向高压反应釜内加入3‐30份弹性组分和0.01‐0.06份催化剂，在第三温度下抽真空至压力小于500Pa，搅拌0.5‐2小时，停止反应；(7)、向高压反应釜内充氮气，调节压力至0.5‐1.0MPa，最后将物料压出拉条切粒，得到超韧聚酰胺树脂。优选地，第一温度为80‐150℃，第二温度为180‐250℃，第三温度为220‐330℃。优选地，第二温度比第一温度高100℃，第三温度比第二温度高40‐80℃。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：第一、本专利技术通过缩聚反应将弹性组分直接连接到聚酰胺树脂的分子链上，使两者通过化学键相连，进而使得弹性组分均匀分布在聚酰胺树脂内部形成均一体系，避免出现了相分离、相容性不好的问题，因此所制得产品具有优异的相容性以及较好的熔体流动性。第二、本专利技术通过缩聚反应将弹性组分直接连接到聚酰胺树脂的分子链上，使两者通过化学键相连形成均一体系，其中化学键极大的键能保证了含有弹性组分的聚酰胺树脂内具有较大的结合力，因而其力学性能与未含有弹性组分的纯聚酰胺树脂相差不多，避免出现因为添加增韧剂而导致聚酰胺树脂的力学性能明显降低的问题。第三、本专利技术通过缩聚反应将弹性组分直接连接到聚酰胺树脂的分子链上，使两者通过化学键相连形成均一体系，不存在团聚、分散不均匀的问题，进而使得所制产品的增韧效率比普通聚酰胺树脂有所提高，即加入较现有共混挤出体系更少量的弹性组分，所制得的产品就可达到预期的增韧效果，从而降低了生产成本；除此之外，还使得产品的结晶性能、耐热性能变好，热变形温度升高。第四、本专利技术通过缩聚反应将弹性组分直接连接到聚酰胺树脂的分子链上，使两者通过化学键相连，因此，其有别于共混加工常用的低熔点及低分子增韧剂，使得所制得的产品的分解温度明显升高，进而使得后期的共混改性及使用过程中，加工及使用环境温度亦随着分解温度明显升高，从而改善了共混改性工艺的灵活性、扩大了产品的应用范围；另外，所制得的产品的流动性变好，在后期共混改性过程中可以极大地增加玻璃纤维等第三组分的含量，从而改善产品的力学性能，降低其生产成本。总之，本专利技术通过缩聚反应将弹性组分直接以化学键连接到聚酰胺树脂的分子链上，使弹性组分和聚酰胺基体在体系内均匀分布，使得所制产品在保证力学性能和熔体流动性的基础上，其韧性较普通聚酰胺树脂得到了明显改善。另外，人们还可根据实际应用中的韧性要求，灵活调整所制产品中的弹性组分的含量，以满足实际应用的要求。具体实施方式本专利技术提供了一种超韧聚酰胺树脂及其制备方法。<超韧聚酰胺树脂>一种超韧聚酰胺树脂，其生产原料包括：其中，二元酸选自脂肪族二元酸或芳香族二元酸中的一种以上。脂肪族二元酸可以优选为30‐60份。芳香族二元酸可以优选为30‐60份。脂肪族二元胺可以优选为30‐60份。弹性组分可以优选为5‐20份。第一催化剂可以优选为0.02‐0.05份。第二催化剂可以优选为0.02‐0.05份。去离子水可以优选为40‐150份。脂肪族二元酸可以优选为丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸或十三烷二酸中的一种以上。芳香族二元酸可以优选为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸或萘二甲酸中的一种以上。脂肪族二元胺可以优选为丁二胺、戊二胺、2-甲基戊二胺、己二胺、癸二胺或十二烷二胺中的一种以上。弹性组分可以选自聚亚氧烷基二元醇，可以优选为聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇中的一种以上。聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇的分子量优选为200‐2000。第一催化剂可以优选为磷酸钠、磷酸镁、磷酸钙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超韧聚酰胺树脂，其特征在于：其生产原料包括：

【技术特征摘要】
1.一种超韧聚酰胺树脂，其特征在于：其生产原料包括：2.根据权利要求1所述的超韧聚酰胺树脂，其特征在于：所述二元酸选自脂肪族二元酸或芳香族二元酸中的一种以上。3.根据权利要求2所述的超韧聚酰胺树脂，其特征在于：所述脂肪族二元酸选自丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸或十三烷二酸中的一种以上；和/或，所述芳香族二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸或萘二甲酸中的一种以上。4.根据权利要求1所述的超韧聚酰胺树脂，其特征在于：所述脂肪族二元胺选自丁二胺、戊二胺、2-甲基戊二胺、己二胺、癸二胺或十二烷二胺中的一种以上。5.根据权利要求1所述的超韧聚酰胺树脂，其特征在于：所述弹性组分选自聚亚氧烷基二元醇；优选地，所述弹性组分选自聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇中的一种以上；更优选地，聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇的分子量为200‐2000。6.根据权利要求1所述的超韧聚酰胺树脂，其特征在于：所述第一催化剂选自磷酸钠、磷酸镁、磷酸钙、亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙或次亚磷酸锌中的一种以上。7.根据权利要求1所述的超韧聚酰胺树脂，其特征在于：所述第二催化剂选自醋酸盐、钛化合物、锡化合物或锑化合物中的一种以上。8.根据权利要求7所述的超韧聚酰胺树脂，其特征在于：所述醋酸盐选自醋酸锌、醋酸镁或醋酸锰中的一种以上；和/或，所述钛化合物选自钛酸四正丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，赵冬云，严莉莉，
申请(专利权)人：上海杰事杰新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31