一种聚酰胺微粒子及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚酰胺微粒子及其制备方法，该聚酰胺微粒子为完整的球形粒子粒径范围为０．１～１μｍ粒径分布的标准偏差系数为０．０１～０．２且其热分解温度４２０℃～４５０℃；具体制备方法为先将分散剂加入溶剂中，搅拌溶解依次加入二胺和酰氯，反应结束后经过分离、洗涤，干燥即得到聚酰胺微粒子。本发明专利技术工艺路线较简单，对设备的要求较低，有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子聚合领域，具体涉及一种聚酰胺粒子及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺不仅具有优良的机械性能，而且具有其他令人满意的性能，如耐 热性，耐化学药品性以及绝缘性；因此，其广泛地用作电气，电子材料，汽 车用材料，金属和陶瓷的替代物，以及其他应用。聚酰胺的合成方法一般采用沉淀聚合，分两步第一步系将酰氯和二胺 溶解在甲醇、乙醇、异丙醇等极性溶剂中；第二步将这两种溶液于0。C下， 超声波的环境下进行反应，最终得到聚酰胺粒子。很多专利都报道了聚酰胺 微粒子的制备方法如专利CN98107389通过将聚酰胺溶解在脂肪醇中降温 沉淀的方法制备窄粒径分布、低孔隙率的聚酰胺粒子，粒径分布于 32pm-10(^m，分布较宽；专利JP2006257345分两步，通过沉淀聚合制备聚 酰胺微粒子第一步系将酰氯和二胺溶解在有机溶剂中；第二步将这两种溶 液于O'C下，超声波的环境下进行反应，最终得到聚酰胺粒子，粒径分布 0.01jim-5[xm，但是粒子之间分散不好。分散聚合法在从烯类单体制备聚合物微粒子中经常用到。其聚合体系最 初是均相溶液，也就是说单体，引发剂以及稳定剂都溶解于溶剂，但聚合后 的聚合物必须不溶解于溶剂。稳定剂与溶剂，聚合物必须均有亲和作用。开 始聚合后，引发剂分解并在溶剂中与单体反应，聚合物链长超过临界长度后， 便从溶剂中沉析出来形成核。接着，多个核互相集聚成稳定的成长微球，并吸 附稳定剂于微球表面而使微球稳定。然后，成长微球从连续相吸收单体和引 发剂并在微球内聚合，即聚合地点从连续相移至微球内。关于利用分散聚合 法制备聚酰胺微粒子的方法尚未见报道，与传统的聚酰胺微粒子的制备方法 相比，本专利技术得到的聚酰胺微粒子球形更加完整，分散情况更好，粒径分布偏差系数更小。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有的制备方法的基础上，结合分散聚合方法，提供 一种聚酰胺微粒子。本专利技术的目的是提供一种上述聚酰胺微粒子的制备方法。 本专利技术的目的可以通过以下措施达到一种聚酰胺微粒子，该微粒子为完整的球形，其粒径范围为0.1~l|im且 热分解温度范围为420 450'C;该微粒子由以下重量份的原料制成酰氯 0.01~10份，二胺 0.01~10份，分散剂 0.01~10份，溶剂 20~100份；一种制备上述聚酰胺微粒子的方法，按重量份计酰氯:二胺:分散剂:溶剂 -0.01 10:0.01~10:0.01~10:20 100的比例取原料，先将分散剂加入溶剂中，搅 拌溶解依次加入二胺和酰氯进行反应；反应结束后经过分离、洗涤，干燥即 得到聚酰胺微粒子。反应温度为0 130°C，优选0 40°C，最优选0 20°C;反应时间为 lmin 48h，优选10min 24h;搅拌速度为50 5000转/分钟，优选200 2000 转/分钟。本专利技术的目的具体可以通过以下措施达到 一种聚酰胺微粒子，其特征在于粒径范围为0.1 lpm且热分解温度大 于42(TC。热分解温度用热重分析仪(TAQ600)测试，升温速率10°C/min，氮 气气氛。一种制备聚酰胺微粒子的方法，其特征在于先将分散剂加入溶剂中，搅 拌溶解依次加入二胺和酰氯；反应结束后经过分离、洗涤，干燥即得到聚酰 胺微粒子。本专利技术利用酰氯和二胺化合物为原料，经过分散聚合制备出粒径分散较窄的球形聚酰胺微粒子.该种微粒子粒径范围为0.1 ljim，粒径分布的标准 偏差系数为0.01~0.2且热分解温度大于420°C 。在该微粒子的制备方法中各原料的加入量按重量份为酰氯 0.01-10份二胺 0.01-10份分散剂 0.01~10份溶剂 20 100份所述酰氯包括但不限于在传统合成聚酰胺中所用的那些化合物，优选自 乙二酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二酰甲氯、葵二酰氯、己二酰氯或2—氯对 苯二酰氯中的一种或几种。这些化合物可以单独或两种或多种结合使用。对 于本专利技术，特别优选对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯。所述二胺包括但不限于在传统合成聚酰胺中所用的那些二胺化合物，优 选自乙二胺、己二胺、葵二胺、对苯二胺、二胺基二苯醚、二乙烯三胺或三 乙烯四胺中的一种或几种。这些二胺化合物可以单独使用，或者两种或多种 物质结合使用。本专利技术特别优选二胺基二苯醚。所述分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、纤维素衍生物、聚 丙烯酸盐或聚甲基丙烯酸盐中的一种或几种。其中纤维素衍生物如甲基纤维 素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等。其中聚丙烯酸盐 或聚甲基丙烯酸盐为它们的钠盐或钾盐等。所述的溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、环已烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、 氯仿、戊酮、丙酮、甲苯、二甲苯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮中的一种或几种。所述的制备方法中，反应时的温度为0 13(TC，优选0 4(TC，进一步 优选0 20°C，最优选0 10°C。所述的反应时间为lmin 48h，优选10min 24h，最优选0.5 h 5h。所述的搅拌转速为50 5000转/分钟，优选100 3000转/分钟，最优选？00 2000转/分钟。本专利技术所得的聚酰亚胺微粒子分子链中含有以下结构单元J H: C —R「 C—HN—R厂NH七其中，Ri为酰氯所对应的基团，R2为二胺所对应的基团，粒径分布的标准偏差系数为0.01 0.2。因为聚酰胺粒子是交联结构，没有办法溶解在有机溶剂中，因此其聚合度不可以测量。酰氯与二胺的反应方程式如下 o o0H——C——Rj——C-OH + H2N-R2——NH2"[C —R「 C—HN—R2—N叶本专利技术采用分散聚合的方法制备了聚酰亚胺微粒子。本专利技术制得的聚酰 胺微粒子结构为完整的球形，粒径范围为0.1~l^m，粒径分布的标准偏差系 数为0.01 0.2且热分解温度大于420'C，而且本专利技术工艺路线较简单，对设 备的要求较低，有很强的实用性。本专利技术所得到的聚酰亚胺微粒子具有耐热 性，绝缘性以及聚酰亚胺树脂固有的其他性能，因此可有广泛的应用(包括传 统的用途)，特别是用作电绝缘部件的涂层材料，压模材料，电气，电子材料， 以及其他复合材料等。附图说明图1为本专利技术实施例1得到的聚酰胺微粒子的扫描电镜照片。 图2为对比例1得到的聚酰胺微粒子的扫描电镜照片。图3为本专利技术实施例1得到的聚酰胺微粒子在氮气中的热失重曲线。 热分解温度用热重分析仪(TAQ600)测试，升温速率10°C/min，氮气气氛。具体实施例方式本专利技术拟通过下述实施例及对比例简单说明本专利技术的优点和缺点，但不 能认为本专利技术仅限于实施例的内容。实施例h0。C,200rpm搅拌下，将50ml甲醇加入到三口烧瓶中,再加入0.5g分散剂 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。待分散剂溶解后，依次加入二胺基二苯醚(O.lg) 的甲醇(50mL)溶液，对苯二甲酰氯(O.lg)的甲醇(50ml)溶液，反应0.5h， 经过滤，洗涤，干燥得到粒径范围为0.1 lpm的完整球形的聚酰胺微粒子。实施例2:0°C, 1000rpm搅拌下，将50ml甲醇加入到三口烧瓶中，再加入0.5g分散 剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。待分散剂溶解后，依次加入二胺基二苯醚(O.lg) 的甲醇(50mL)溶液,乙二酰氯(O.lg)的甲醇(50mL)溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰胺微粒子，其特征在于该微粒子为完整的球形，其粒径范围为０．１～１μｍ且热分解温度范围为４２０～４５０℃；该微粒子由以下重量份的原料制成：　酰氯　０．０１～１０份，　二胺　０．０１～１０份，　分散剂　０．０１～１０份，　溶剂　２０～１００份；　上述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、环已烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、戊酮、丙酮、甲苯、二甲苯、二氧六环、Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺、Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺或Ｎ－甲基－２－吡咯烷酮中的一种或几种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：於慧，倪孝威，吴刚，
申请(专利权)人：东丽纤维研究所中国有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]