热塑性(共)聚酰亚胺及合成方法技术

技术编号:10102040 阅读:94 留言:0更新日期:2014-05-30 21:32
本发明专利技术涉及新颖的热塑性(共)聚酰亚胺及其合成方法。具体地说,本发明专利技术涉及通过至少一种包含两个酐官能团的芳香族化合物和/或其衍生物,尤其是羧酸和/或酯与至少一种具有化学式(I)NH2-R-NH2的二胺聚合所获得的半芳香族热塑性(共)聚酰亚胺,其中R为饱和的脂肪族二价烃基,其两个胺官能团是由4到6个碳原子隔开的,并且该二价基团的1或2个氢原子被1或2个甲基和/或乙基取代。所述(共)聚酰亚胺可以通过如挤出、模制或吹塑等不同方法转变成塑料物品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及新颖的热塑性(共)聚酰亚胺及其合成方法。具体地说,本专利技术涉及通过至少一种包含两个酐官能团的芳香族化合物和/或其衍生物,尤其是羧酸和/或酯与至少一种具有化学式(I)NH2-R-NH2的二胺聚合所获得的半芳香族热塑性(共)聚酰亚胺,其中R为饱和的脂肪族二价烃基,其两个胺官能团是由4到6个碳原子隔开的,并且该二价基团的1或2个氢原子被1或2个甲基和/或乙基取代。所述(共)聚酰亚胺可以通过如挤出、模制或吹塑等不同方法转变成塑料物品。【专利说明】热塑性(共)聚酰亚胺及合成方法本专利技术涉及新颖的热塑性(共)聚酰亚胺及其合成方法。更具体地说,本专利技术针对通过至少一种包含两个酐官能团的芳香族化合物和/或其衍生物,特别是羧酸和/或酯衍生物与至少一种特定的脂肪族二胺聚合所获得的半芳香族热塑性(共)聚酰亚胺。这些(共)聚酰亚胺可以通过如挤出、模制或吹塑等不同方法转变成塑料制品。现有技术聚酰亚胺,特别是芳香族聚酰亚胺,因它们的值得注目的热和/或机械特性而为人所知,这使其注定要用于如航空学抑或电子学(例如印刷电路板)等不同领域中的高性能应用。尽管如此,这些半结晶芳香族聚酰亚胺还展现出许多缺点。它们一般是不可熔的,也就是说,它们在熔融(在超过500°C下)之前分解,并且被视为热固性材料,也就是说,一旦形成,它们就无法通过再熔融进行加工。它们的加工温度一般太高以致于不允许通过用于加工热塑性聚合物(如聚酰胺类)的常规方法,特别是挤出、吹塑或模制进行转变。另外,在这种温度下进行加工会引起聚酰亚胺基质的显著分解和/或引起对“有吸引力的”部件的生产有害的着色现象。此外,它们的高熔融温度妨碍或阻止了在这种温度下分解的一些添加剂的使用,如有机磷阻燃剂或天然纤维。芳香族聚酰亚胺的另一个缺点是由于这些芳香族二胺,其中大部分是致癌物。归因于以上提出的这几点并且特别是在生产由芳香族聚酰亚胺制成的部件中所遇到的困难,使用者常常转向其他高性能聚合物,如PEEK (聚醚醚酮),一种熔点为340°C并且玻璃化转变温度Tg为150°C的半结晶聚合物,该聚合物因此与通过再熔融进行热塑性塑料转变的方法可相容。当芳香族聚酰亚胺包含了更具柔性的芳香族二胺或二酐时,它们可以是可熔的,因此是通过挤压或模制技术可转变的。举例来说,玻璃化转变温度Tg为约200°C的这种非晶形聚酰亚胺是以聚醚酰亚胺的名称为人所知,其中Ultem是一个商品名称。通过芳香族四羧酸与芳香族二胺和脂肪族二胺的混合物聚合所获得的半芳香族共聚酰亚胺也是已知的,如专利US5 922 167和US5104 966中所描述的。然而,该起始混合物中脂肪族二胺的含量不超过50%。这一条件使之可能保持该聚合物的硬度,该芳香族二胺具有赋予所获得的共聚酰亚胺硬度的作用,这使之可能平衡这些脂肪族二胺的作用,这些脂肪族二胺通过降低该玻璃化转变温度的值来使该聚合物柔软。这些共聚酰亚胺是非晶形的,使用两种类型的二胺扰乱了该聚合物的结晶性。此外,易于`展现致癌作用的芳香族二胺的使用也是不令人满意的。此外,通过芳香族四羧酸与脂肪族二胺聚合所获得的半芳香族聚酰亚胺是从US2710 853已知的,它描述了特定的长链脂肪族二胺,这两个胺官能团是由至少7个碳原子隔开的。鉴于这些聚酰亚胺可以在360°C下成形,它们展现出对于加工的有利适应性,而另一方面,它们的玻璃化转变温度太低(约135 °C)以致于不能与其他高性能聚合物(如例如PEEK,其中 Tg=150°C并且 Μ.p.=340°C )相竞争。由于半芳香族聚酰亚胺可以是半结晶的,和/或因它们的熔点与用于转变热塑性聚合物的温度可相容(也就是说,熔点一般低于350°C)而通过已知用于热塑性塑料的加工方法是可转变的,同时得益于优良的温度稳定性,因此,它们构成了针对所引起的这些问题的一种有利方法。然而,当前存在的半芳香族聚酰亚胺无法足够有效地与高性能聚合物领域中常规地使用的热塑性聚合物(如PEEK,它同时具有高但与加工设备可相容的M.p.以及150°C的极高Tg)相竞争,但是其中一些单体展现出高毒性,和/或它们的合成方法可以证明在重视环境方面是不令人满意的,特别是由于使用了有毒的单体。因此,本专利技术的目的是发现具有良好的热、机械及介电(绝缘)特性以及良好的尺寸稳定性的新颖聚合物。另外,这些聚合物必须展现出高Tg。有利的是,这些聚合物将为熔点与用于普通高性能热塑性聚合物转变的温度可相容(熔点一般低于350°c)的半结晶,并且因此它们是通过已知用于热塑性塑料的加工方法(挤出、模制、吹塑)可转变的。具体地说,这些聚合物可以由展现出低(实际上甚至为零)毒性的众多单体获得,这些聚合物是生态环境友好的,相对便宜,广泛可获得的和/或易于合成等。
技术实现思路
满足全部或一些以上提到的目的的特定半芳香族并且热塑性的(共)聚酰亚胺刚得到了 申请人:公司的证实。这些(共)聚酰亚胺可以通过使用以下描述的特定二胺作为组分单体来制备。因此,本专利技术涉及一种半芳香族热塑性(共)聚酰亚胺,该(共)聚酰亚胺是通过以下化合物聚合所获得的:(a)至少一种包含2个酐官能团的芳香族化合物和/或其衍生物,特别是羧酸和/或酯衍生物;(b) —种或多种脂肪族二胺`其中所述一种或多种脂肪族二胺是选自:具有化学式(I)NH2-R-NH2的二胺,其中R为饱和的脂肪族二价烃基,这些二胺的两个胺官能团是由4到6个碳原子隔开的,并且这些二胺的二价基团的I或2个氢原子被I或2个甲基和/或乙基置换;以及可任选地具有化学式(II)NH2-R’-NH2的二胺,其中R’为饱和或不饱和的并且脂肪族、环脂族或芳脂族的二价烃基,它可任选地包含杂原子;或至少一种由这些单体(a)和(b)获得的羧酸铵盐。因此,在本专利技术的意义内应了解的是,所述(共)聚酰亚胺的重复单元是由这些化合物(a)和(b)构成的,其中这些二胺(b)是如该化学式(I)以及可任选地该化学式(II)所定义。因此,可能以另一种方式再阐述本专利技术:一种半芳香族热塑性(共)聚酰亚胺,该(共)聚酰亚胺是通过以下化合物聚合所获得的:(a)至少一种包含2个酐官能团的芳香族化合物和/或其羧酸和/或酯衍生物;以及(b) —种或多种脂肪族二胺其中至少一种脂肪族二胺是选自具有化学式(I)NH2-R-NH2的二胺,其中R为饱和的脂肪族二价烃基,这些二胺的两个胺官能团是由4到6个碳原子隔开的,并且这些二胺的二价基团的I或2个氢原子被I或2个甲基和/或乙基置换;或至少一种由这些单体(a)和(b)获得的羧酸铵盐。本专利技术的(共)聚酰亚胺可以另外地包含一种或多种具有化学式(II)NH2-R’-NHd3二胺作为其他脂肪族二胺(b),其中R’为饱和或不饱和的并且脂肪族、环脂族或芳脂族的二价烃基,它可任选地包含杂原子。本专利技术还涉及一种羧酸铵盐,该羧酸铵盐是由如说明书中以上或以下所定义的一种或多种化合物(a)以及由一种或多种脂肪族二胺(b)获得的。本专利技术还涉及通过这些单体(a)和(b)聚合来制备根据本专利技术的(共)聚酰亚胺或制备由这些单体(a)和(b)所获得的羧酸铵盐的方法。本专利技术还涉及基于根据本专利技术的(共)聚酰亚胺的固体(共)聚酰亚胺颗粒,其中值直径D50小于或等于20mm,优选地介于2 μ m与IOmm之间。本专利技术还针对本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种半芳香族热塑性(共)聚酰亚胺,该(共)聚酰亚胺是通过以下化合物的聚合所获得的:(a)至少一种包含2个酐官能团的芳香族化合物和/或其羧酸和/或酯衍生物;以及(b)一种或多种脂肪族二胺,其中所述一种或多种脂肪族二胺选自:具有化学式(I)NH2?R?NH2的二胺,其中R为饱和的脂肪族二价烃基,这些二胺的两个胺官能团是由4到6个碳原子隔开的,并且这些二胺的二价基团的1或2个氢原子被1或2个甲基和/或乙基置换;以及任选地,具有化学式(II)NH2?R“?NH2的二胺,其中R“为饱和或不饱和的并且为脂肪族、环脂族或芳脂族的二价烃基,它任选地包含杂原子;或至少一种由这些单体(a)和(b)获得的羧酸铵盐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·若尔
申请(专利权)人:罗地亚经营管理公司
类型:
国别省市:

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