一种尼龙树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种尼龙树脂及其制备方法。特别地，所述尼龙树脂包含由聚酰胺6I和6嵌段组成的嵌段共聚物，具有高流动性、温度敏感性以及透明等特性，其制得的组合物机械性能优良、透明性高、流动性好、对环境温度具有敏感性等，并且其制备方法以己二胺、间苯二甲酸、己内酰胺为单体，采用自催化一步法合成，该方法流程简单、易于控制、生产效率高、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种尼龙树脂及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种尼龙树脂及其制备方法。
技术介绍
尼龙具有高机械强度，良好的抗冲击性能，优异的耐热性、耐磨性和耐油性等优良特性，广泛应用于机械和化工，在水利、国防、交通等国民经济领域发挥着十分重要的作用。然而，尼龙透明性差，在某些对材料透明性要求较高的领域，很难得到应用。为此，国内外开发了具有透明特性的新型尼龙，称为透明尼龙。透明尼龙一般为无定形聚合物，透光率与光学玻璃相近，广泛应用于航空工业，汽车制造，电器工业，医学部门，食品包装，工程和机械部件和近海作业部门。现有技术中，合成的透明尼龙主要有脂肪族透明聚酰胺、芳香族透明聚酰胺、半芳香族透明聚酰胺等。专利CN10372531A以国产廉价的二聚酸、芳香族二元酸和脂肪族支链二元胺为原料，熔融缩聚得到了一种共聚酰胺，透光率达90％以上，同时具有较高的耐热性能和成型加工性能。专利CN103435796A以半芳香族酰胺盐和脂肪族酰胺盐及必要的助剂合成了半芳香透明聚酰胺材料，这种透明聚酰胺透光率可达90％以上，拉伸强度达到90MPa以上，断裂伸长率可达190％以上。专利CN105330843A以芳香族二元酸和透明剂为主要原料合成了一种半芳香透明尼龙，透光率达到85-95％，同时具有较好的耐温性和机械性能。专利CN105367785A以支链烷基二胺和草酸为原料合成一种脂肪族透明尼龙，同时还具有吸水率低、尺寸稳定性优异、韧性好、易于加工、强度高等优良特性。专利CN105330844A也公开了一种半芳香透明尼龙及其制备方法，该透明尼龙透光率在84-90％之间，同时具有较高的力学性能和较低的吸水率。专利CN105949456A以环状结构二胺和二元酸为主要原料，并添加防老剂、分子量调节剂等其他助剂，以先成盐后缩聚的路线得到透明尼龙，透光率可达91％。专利CN106589351A以间苯二甲酸、己二胺为原料，在催化剂的作用下合成了半芳香透明尼龙PA6I，拉伸强度达到60MPa，断裂伸长率80％。此外，也有研究人员在半芳香族透明尼龙中添加适量的脂环族单体，来改善其透明性，例如专利CN103483581A、专利CN103910877A和专利CN104974342A等，制得的透明尼龙有较好的透明性。以上所述的专利中，均是利用脂环或芳环的存在破坏大分子链的规整性，导致聚酰胺不结晶或微晶而使其透明。这些透明尼龙有较好的透明性，但是由于脂环或芳环的加入，使得透明尼龙的熔体粘度增大、流动性大大降低，难以适应复杂产品结构、薄壁产品和快速成型的要求，这就严重限制了此类材料应用范围，因此在不改变其其他优良性能的条件下提高其流动性能是非常有必要的。目前在透明尼龙树脂的研究中，未发现透明尼龙树脂自催化一步法合成工艺路线以及具有高流动、温敏性透明尼龙树脂的相关报道。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种尼龙树脂及其制备方法。特别地，所述尼龙树脂包含由聚酰胺6I和6嵌段组成的嵌段共聚物，具有高流动性、温度敏感性以及透明等特性，其制得的组合物机械性能优良、透明性高、流动性好、对环境温度具有敏感性等，并且其制备方法以己二胺、间苯二甲酸、己内酰胺为单体，采用自催化一步法合成，该方法流程简单、易于控制、生产效率高、成本低。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供一种尼龙树脂，其包含由聚酰胺6I嵌段和聚酰胺6嵌段组成的嵌段共聚物：其中，所述聚酰胺6I嵌段的结构通式可表示为：其中，所述聚酰胺6嵌段的结构通式可表示为：其中，所述嵌段共聚物的数均分子量为20000-35000，优选25000-32000，x＝5-50，以及y＝5-50。如本专利技术的一个实施方式，其中，所述聚酰胺6I嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的20wt％至96wt％，尤其是可以为50wt％至96wt％、80wt％至96wt％、20wt％至50wt％或20wt％至40wt％，并且作为实例，所述聚酰胺6I嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、80wt％、90wt％或96wt％；以及其中，所述聚酰胺6I嵌段的数均分子量范围为800-12000，优选1000-10000，更优选1500-10000。如本专利技术的一个实施方式，其中，在所述尼龙树脂中，所述聚酰胺6嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的4wt％至80wt％，尤其是可以为4wt％至50wt％、4wt％至20wt％、50wt％至80wt％或60wt％至80wt％，并且作为实例，所述聚酰胺6I嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的4wt％、10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％或80wt％；以及其中，所述聚酰胺6嵌段的数均分子量范围为400-8000，优选500-6000，更优选600-5000。此外，除了所述嵌段共聚物之外，根据本专利技术的尼龙树脂还包括其它常用的辅料或助剂等，例如，填料、增塑剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、润滑剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂、发泡剂等，但并不限于此。根据本专利技术的另一个方面，提供一种上述尼龙树脂的制备方法，包括以下步骤：在反应器中加入间苯二甲酸、己二胺、己内酰胺、二酸和催化剂，升温至200-250℃反应0.5-2小时，然后，在260-280℃下抽真空至20-500Pa继续反应0.5-3小时，然后用沸水萃取，干燥。如本专利技术的一个实施方式，具体地，所述制备方法包括以下步骤：在反应器中加入间苯二甲酸、己二胺、己内酰胺、二酸和催化剂，在氮气保护下升温至200-250℃，同时机械搅拌下反应0.5-2小时，然后，在260-280℃下抽真空至20-500Pa，继续机械搅拌反应0.5-3小时，然后经沸水萃取，干燥。如本专利技术一个实施方式，基于加入单体的总重量，所述间苯二甲酸的投料量为10-60重量份，例如，10重量份、20重量份、25重量份、30重量份、40重量份、45重量份、50重量份或60重量份；所述己二胺的投料量为8-40重量份，例如，8重量份、10重量份、15重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份或40重量份；所述己内酰胺的投料量为4-80重量份，例如，4重量份、10重量份、20重量份、30重量份、40重量份、50重量份、60重量份、70重量份或80重量份；所述二酸的投料量为1-5重量份，例如，1重量份、2重量份、3重量份、4重量份或5重量份；以及所述催化剂的投料量为0.5-3重量份，例如，0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份或3重量份。如本专利技术一个实施方式，基于加入单体的总重量，所述间苯二甲酸的投料量为25-60重量份，所述己二胺的投料量为20-40重量份，所述己内酰胺的投料量为4-50重量份，所述二酸的投料量为1-4重量份以及所述催化剂的投料量为0.5-2重量份。如本专利技术一个实施方式，基于加入单体的总重量，所述间苯二甲酸的投料量为45-60重量份，所述己二胺的投料量为30-40重量份，所述己内酰胺的投料量为4-20重量份，所述二酸的投料量为1-3重量份以及所述催化剂的投料量为0.5-1.5重量份。如本专利技术一个实施方式，基于加入单体的总重量，所述间苯二甲酸的投料量为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尼龙树脂，其包含由聚酰胺6I嵌段和聚酰胺6嵌段组成的嵌段共聚物，其中，所述聚酰胺6I嵌段的结构通式表示为：

【技术特征摘要】
1.一种尼龙树脂，其包含由聚酰胺6I嵌段和聚酰胺6嵌段组成的嵌段共聚物，其中，所述聚酰胺6I嵌段的结构通式表示为：其中，所述聚酰胺6嵌段的结构通式表示为：其中，所述嵌段共聚物的数均分子量为20000-35000，优选25000-32000，x＝5-50，以及y＝5-50。2.根据权利要求1所述的尼龙树脂，其中，所述聚酰胺6I嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的20wt％至96wt％；以及优选地，所述聚酰胺6I嵌段的数均分子量范围为800-12000，优选1000-10000，更优选1500-10000。3.根据权利要求1所述的尼龙树脂，其中，所述聚酰胺6嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的4wt％至80wt％；以及优选地，所述聚酰胺6嵌段的数均分子量范围为400-8000，优选500-6000，更优选600-5000。4.根据权利要求1所述的尼龙树脂，其中，所述聚酰胺6I嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的40wt％至90wt％，所述聚酰胺6嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的10wt％至60wt％；或者，所述聚酰胺6I嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的70wt％至90wt％，所述聚酰胺6嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的10wt％至30wt％；或者，所述聚酰胺6I嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的20wt％至80wt％，所述聚酰胺6嵌段的含量为所述嵌段共聚物总重量的20wt％至80wt％。5.一种权利要求1至4任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜立忠，潘宇，赵振伦，党伟荣，
申请(专利权)人：沧州旭阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13