含二聚脂肪酸作为单体的共聚酰胺制造技术

技术编号:18953123 阅读:55 留言:0更新日期:2018-09-15 13:54
本发明专利技术涉及非晶或微晶共聚酰胺(A),其由包含至少以下的单体形成:(a)至少一种脂环族二胺;(b)0.25摩尔%至4.4摩尔%的至少一种二聚脂肪酸;和(c)12摩尔%至49.75摩尔%的至少一种芳香族二羧酸,其选自间苯二甲酸、对苯二甲酸和萘二甲酸,和(d)0至37.75摩尔%的至少一种脂肪族二羧酸;其中,间苯二甲酸的摩尔比例至少等于对苯二甲酸的摩尔比例,其中单体(b)、(c)和任选的(d)总计达50摩尔%,并且形成所述共聚酰胺(A)的所有单体的摩尔比例总计为100摩尔%。本发明专利技术还涉及包含共聚酰胺(A)的模塑料、由其制成的模制件及其用途。

【技术实现步骤摘要】
含二聚脂肪酸作为单体的共聚酰胺
本专利技术涉及由脂环族二胺、芳香族二羧酸、二聚脂肪酸和任选的脂肪族二羧酸形成的共聚酰胺。本专利技术还涉及包含至少一种所述共聚酰胺的模塑料和由所述模塑料制成的模制件。本专利技术还涉及该模制件在机动车、电气、电子、家用、烹饪、实验室、运动、休闲,玩具和游戏、装饰、机械工程、测量技术和控制
的用途。
技术介绍
现有技术已经描述了脂环族二胺和二聚脂肪酸的共聚酰胺。EP0469435A1涉及由以下形成的非晶共聚酰胺:a)50摩尔%的式I的至少一种脂环族二胺:其中R为具有1至10个碳原子的烷基,R'为氢或具有1至4个碳原子的烷基,x为0至4,b)5摩尔%至25摩尔%的二聚脂肪酸,c)25摩尔%至45摩尔%的至少一种芳香族二羧酸,其中组分a)至c)的总摩尔总计达100%,并且任选地d)基于a)、b)和c)的总和,0至50摩尔%的其他形成聚酰胺的单体。这些共聚酰胺可以容易地使用,优选通过注塑工艺,用于生产具有高刚度和耐冲击性、高玻璃化转变温度和低吸湿性的模制件,特别是用于生产薄壁模制件;例如,它们也可以通过挤出来加工以得到用于光纤的硬管或护套。在膜领域,它们可以与其他聚合物例如通过共挤法一起加工。EP2957598A1涉及包含基质材料的复合材料,该基质材料由玻璃化转变温度至少为180℃的非晶聚酰胺构成。根据本专利技术的复合材料可用于运动、休闲、工程、电子、建筑、医疗技术、运输和航空航天领域中的增强部件的生产。现有技术已知的含有二聚脂肪酸的共聚酰胺不具有相对高的黏度和玻璃化转变温度。其原因在于高压釜的搅拌器系统的扭矩受到限制,这可能是由搅拌器系统的稳定性或驱动马达的功率导致的。聚酰胺的低相对黏度导致由其生产的模制件的差的机械性能。而且,现有技术的聚酰胺表现出高的熔体黏度。具有高熔体黏度的聚酰胺难以加工;特别是用以得到大型部件或得到薄壁部件的加工是困难的。
技术实现思路
由此,本专利技术解决的问题是提供具有高相对黏度和玻璃化转变温度的具有二聚脂肪酸作为单体的共聚酰胺。此外,由这些共聚酰胺形成的模制件应具有良好的机械性能,特别是良好的韧性,并且具有良好的可加工性。该问题通过具有权利要求1的特征的非晶或微晶共聚酰胺(A)来解决,所述非晶或微晶共聚酰胺(A)由包含至少以下的单体形成:(a)至少一种脂环族二胺;(b)0.25摩尔%至4.4摩尔%的至少一种二聚脂肪酸;和(c)12摩尔%至49.75摩尔%的至少一种芳香族二羧酸,其选自间苯二甲酸、对苯二甲酸和萘二甲酸,和(d)0至37.75摩尔%的至少一种脂肪族二羧酸;其中,间苯二甲酸的摩尔比例至少等于对苯二甲酸的摩尔比例,并且其中单体(b)、(c)和任选地(d)合计达50摩尔%,并且形成共聚酰胺(A)的所有单体的摩尔比例合计达100摩尔%。从属权利要求2至10涉及该共聚酰胺的优选的实施方案。本专利技术解决的另一问题是提供包含共聚酰胺(A)和任选的添加剂(B)和/或其他聚合物(C)的模塑料。该问题通过权利要求11来解决。权利要求12涉及优选的模塑料。独立权利要求13涉及根据权利要求11或12的模塑料用于生产模制件的用途。权利要求14涉及根据权利要求11或12的模塑料制得的模制件,权利要求15涉及所述模制件的用途。附图说明图1是由本专利技术实施方案提供的模塑料制造的中心对称的饭碗的示意图。具体实施方式术语的定义聚酰胺及其单体的写法和缩写在本专利技术的情况下,术语“聚酰胺”(缩写PA)理解为涵盖性术语,其包括均聚酰胺和共聚酰胺。聚酰胺及其单体的所选的写法和缩写对应于ISO标准1874-1(2011,(D))中规定的那些。在其中所用的缩写在下文中与单体的IUPAC名称同义地使用。更具体地,本申请中出现了以下单体的缩写:双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(也称为3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷,CAS号6864-37-5)缩写为MACM,双(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷(也称为3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷,CAS号65962-45-0)缩写为TMDC,双(4-氨基环己基)甲烷(也称为4,4'-二氨基二环己基甲烷,CAS号1761-71-3)缩写为PACM,对苯二甲酸(CAS号100-21-0)缩写为T,间苯二甲酸(CAS号121-95-5)缩写为I,具有36个碳原子的二聚脂肪酸(CAS号68783-41-5或61788-89-4)缩写为36,十二烷二酸(也被称为1,10-癸烷二羧酸,CAS号693-23-2)缩写为12,环己烷-1,4-二羧酸(CAS号1076-97-7)缩写为CHD,以及十二内酰胺(CAS号947-04-6)缩写为12。非晶聚酰胺或微晶聚酰胺在根据ISO11357(2013)的差示扫描量热法(DSC)中,非晶或微晶聚酰胺在20K/分钟的加热速率下,优选具有不超过50J/g,更优选不超过25J/g,最优选0至22J/g的熔融热。微晶聚酰胺是半结晶聚酰胺,并因此具有熔点。然而,它们具有的形态为其中晶粒具有小的尺寸以使得由其制成的厚度为2mm的板仍然是透明的,即其根据ASTMD1003-13(2013)测量的透光率为至少75%。在用于根据本专利技术的聚酰胺模塑料的微晶聚酰胺中,根据ISO11357(2013)测量的熔点优选不超过255℃。与微晶聚酰胺相比,非晶聚酰胺具有更低的熔融热。在根据ISO11357(2013)的差示扫描量热法(DSC)中,非晶聚酰胺在20K/分钟的加热速率下,优选具有不超过5J/g,更优选不超过3J/g,最优选0至1J/g的熔融热。非晶聚酰胺由于其非晶性而不具有熔点。根据ASTMD1003-13(2013)测量的厚度为2mm的板上的非晶或微晶聚酰胺的透光率为至少75%,优选至少80%,更优选至少90%。二聚脂肪酸在本专利技术的情况下,二聚脂肪酸(b)具有至少28个碳原子。它们通过不饱和一元羧酸的二聚反应得到二羧酸来获得,二聚反应优选通过催化方式进行。根据本专利技术的二聚脂肪酸是二羧酸。脂肪族二羧酸本专利技术情况下的脂肪族二羧酸(d)应理解为是指具有6至22个碳原子的二羧酸。它们可以是线性的、支化的或脂环族的形式,以及是饱和的形式。单体的量值形成根据本专利技术的共聚酰胺的单体仅含有二羧酸和二胺。所有二胺的总和的摩尔量总计为50摩尔%,所有二羧酸的总量为50摩尔%,并且形成共聚酰胺的二胺和二羧酸的总量为100%。在形成共聚酰胺的二羧酸和二胺的量值中,所有二胺的摩尔量的总和基本上等于所有二羧酸的摩尔量的总和。“基本上等于”指二羧酸或二胺的最大过量为3%,这意味着二羧酸与二胺的摩尔比例为1.03:1至1:1.03。优选地,二羧酸或二胺的最大过量为2%,这意味着二羧酸与二胺的摩尔比例为1.02:1至1:1.02。过量用于补偿单体的损失和/或控制聚酰胺的相对黏度并从而控制摩尔质量。有关单体的量值应该被理解为:在缩聚反应中使用的这些单体的相应的摩尔比例也同样地反映在通过缩聚反应得到的共聚酰胺中。涉及量值的一般细节根据本专利技术的模塑料优选地仅包含组分(A)、(B)和(C),应用的条件是组分(A)、(B)和(C)合计达100重量%。单独组分(A)、(B)和(C)的量值的固定范围应该被理解为:在规定的范围内,对于每个单独组分可以选择本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种非晶或微晶共聚酰胺(A),其由包含至少以下的单体形成:(a)至少一种脂环族二胺;(b)0.25摩尔%至4.4摩尔%的至少一种二聚脂肪酸;和(c)12摩尔%至49.75摩尔%的至少一种芳香族二羧酸,其选自间苯二甲酸、对苯二甲酸和萘二甲酸,和(d)0至37.75摩尔%的至少一种脂肪族二羧酸;其中,间苯二甲酸的摩尔比例至少等于对苯二甲酸的摩尔比例,和其中,单体(b)、(c)和任选的(d)总计达50摩尔%,并且形成所述共聚酰胺(A)的所有单体的摩尔比例总计达100摩尔%。

【技术特征摘要】
2017.03.03 EP 17159179.51.一种非晶或微晶共聚酰胺(A),其由包含至少以下的单体形成:(a)至少一种脂环族二胺;(b)0.25摩尔%至4.4摩尔%的至少一种二聚脂肪酸;和(c)12摩尔%至49.75摩尔%的至少一种芳香族二羧酸,其选自间苯二甲酸、对苯二甲酸和萘二甲酸,和(d)0至37.75摩尔%的至少一种脂肪族二羧酸;其中,间苯二甲酸的摩尔比例至少等于对苯二甲酸的摩尔比例,和其中,单体(b)、(c)和任选的(d)总计达50摩尔%,并且形成所述共聚酰胺(A)的所有单体的摩尔比例总计达100摩尔%。2.根据权利要求1所述的非晶或微晶共聚酰胺(A),其特征在于其由包含以下摩尔比例的至少以下单体形成:40摩尔%至50摩尔%,优选48摩尔%至50摩尔%,特别优选50摩尔%的脂环族二胺(a);和1摩尔%至4.2摩尔%,优选1.5摩尔%至3.5摩尔%,特别优选为1.7摩尔%至3.0摩尔%的二聚脂肪酸(b);和14摩尔%至44摩尔%,优选23摩尔%至38.5摩尔%,更优选25.5摩尔%至33.3摩尔%的芳香族二羧酸(c);和任选的5摩尔%至35摩尔%,优选10摩尔%至25.5摩尔%,更优选15摩尔%至22.8摩尔%的脂肪族二羧酸(d);其中,形成共聚酰胺(A)的全部单体的比例总计达100摩尔%。3.根据权利要求1或2所述的非晶或微晶共聚酰胺(A),其特征在于形成其的单体包含作为芳香族二羧酸(c)的间苯二甲酸,优选还包含对苯二甲酸,其中基于形成所述共聚酰胺(A)的所有单体的总和,间苯二甲酸的比例为6摩尔%至49.75摩尔%,优选7摩尔%至44摩尔%,更优选11.5摩尔%至27摩尔%,特别优选12.75摩尔%至20.55摩尔%,和/或基于形成所述共聚酰胺的所有单体的总和,对苯二甲酸的比例为0摩尔%至24.85摩尔%,优选0摩尔%至22摩尔%,更优选11.5摩尔%至19.25摩尔%,特别优选12.75摩尔%至16.65摩尔%。4.根据前述权利要求中任一项所述的非晶或微晶共聚酰胺(A),其特征在于其玻璃化转变温度为至少155℃,优选至少170℃,特别优选至少180℃,更优选至少190℃,最优选至少200℃,和/或根据ASTMD1003-13(2013)在由其制造的厚度为2mm的板上所测量的透光率为至少75%,优选至少80%,更优选至少90%,和/或介质损耗因数为不超过8.3×10-3,优选8.0×10-3,特别地不超过7.0×10-3,更优选不超过6.5×10-3,和/或在20℃下,对0.5克聚酰胺在100毫升间甲酚中的溶液所测量的相对黏度为1.40至2.15,优选1.45至1.90,更优选1.50至1.80。5.根据前述权利要求中任一项所述的非晶或微晶共聚酰胺(A),其特征在于,其由包含至少以下的单体形成:(a)至少一种脂环族二胺组分,其选自双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-乙基环己基)甲烷、双(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷、降冰片烷-2,6-二胺或2,6-双(氨基甲基)降冰片烷、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、2,2-(4,4'-二氨基二环己基)丙烷、及其混合物;和(b)至少一种二聚脂肪酸,其选自具有36或44个碳原子的二聚脂肪酸及其混合物;和(c)至少一种芳香族二羧酸,其选自间苯二甲酸、对苯二甲酸及其混合物;和任选地(d)至少一种脂肪族二羧酸,其选自己烷-1,6-二酸、壬烷-1,9-二酸、癸烷-1,10-二酸、十一烷-1,11-二酸、十二烷-1,12-二酸、十三烷-1,13-二酸、十四烷-1,14-二酸、十八烷-1,18-二酸、环己烷-1,3-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸、及其混合物。6.根据前述权利要求中任一项所述的非晶或微晶共聚酰胺(A),其特征在于,其由包含至少以下的单体形成:(a)至少一种脂环族二胺组分,其选自双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷及其混合物,并且优选地选自双(4-氨基-3-甲基环己...

【专利技术属性】
技术研发人员:博托·霍夫曼艾蒂安·埃普利托马斯·维德曼
申请(专利权)人:EMS专利股份公司
类型:发明
国别省市:瑞士,CH

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1