一种半芳香族聚酰胺和由其组成聚酰胺模塑组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种半芳香族聚酰胺，基于链段全部重复单元的摩尔含量，包括以下重复单元：（a）53 mol/%‑71 mol/%的衍生自1,10‑癸二胺和对苯二甲酸的10T单元；（b）29 mol/%‑47 mol%的衍生自1,10‑癸二胺和间苯二甲酸、1,4‑环己二甲酸、己二酸、辛二酸、1,10‑癸二酸、1,12‑十二碳二酸、十五烷二酸中的至少一种的10X单元；其中，所述半芳香族聚酰胺中，生物基碳的摩尔含量为39 mol%‑100 mol%；所述的半芳香族聚酰胺中，氨基含量为30‑100 mol/吨，羧基含量为30‑200 mol/吨。本发明专利技术通过控制生物基碳的含量、氨基和羧基的含量，并且通过单体的搭配各重复单元的含量，得到一种具有优秀着色性的半芳香族聚酰胺。

A semi aromatic polyamide and a polyamide molding composition composed of the same

【技术实现步骤摘要】
一种半芳香族聚酰胺和由其组成聚酰胺模塑组合物
本专利技术涉及高分子新材料
，特别是涉及一种半芳香族聚酰胺和由其组成的模塑组合物。
技术介绍
聚酰胺因具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工等，其被广泛适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。近几年来半芳香族聚酰胺由于其耐热性能和力学性能更优而被重点开发。然而，现有的聚酰胺树脂的合成原料主要源自石油裂解产物。这种石油基聚酰胺中含有一些化学不稳定的物质，在生产过程中，其接触高温热源时容易产生化学变化，从而造成树脂颜色恶化和机械性能损失。相关产品在长时间日照和长时间受热的条件下，亦容易产生黄变和老化等现象，极大地影响产品的外观和品质。已有专利申请201710955052.8公开了通过提高聚酰胺生物基含量能够提升聚酰胺材料的甘茨白度，具有良好的颜色水平。但是，这仅仅只能通过提高树脂本身的甘茨白度来提高显色性，并不是从聚酰胺树脂基体与颜料的结合度出发来改善颜色性。同时，仅仅提高聚酰胺的白度与耐黄变效果是不能得到良好颜色的聚酰胺产品的。而影响生物基半芳香族聚酰胺着色性的因素主要是颜料与树脂间的相互作用力，颜料在树脂基体中的分散均匀性等因素。因此，影响着色性的主要因素是树脂基体本身。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种半芳香族聚酰胺，其具有着色性好的优点。本专利技术的另一目的在于，提供由上述半芳香族聚酰胺组成的聚酰胺模塑组合物，也能保持良好的着色性。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种半芳香族聚酰胺，其特征在于，基于链段全部重复单元的摩尔含量，包括以下重复单元：（a）53mol/%-71mol/%的衍生自1,10-癸二胺和对苯二甲酸的10T单元；（b）29mol/%-47mol%的衍生自1,10-癸二胺和间苯二甲酸、1,4-环己二甲酸、己二酸、辛二酸、1,10-癸二酸、1,12-十二碳二酸、十五烷二酸中的至少一种的10X单元；其中，所述半芳香族聚酰胺中，生物基碳的摩尔含量为39mol%-100mol%；所述的半芳香族聚酰胺中，氨基含量为30-100mol/吨，羧基含量为30-200mol/吨。端基的含量是根据聚合方法的调控。所述的生物基碳的含量根据ASTM标准D6866-12/Method-B测得；优选的，所述的重复单元：（a）60mol/%-66mol/%的10T单元；（b）34mol/%-40mol%的10X单元。优选的，所述的10X单元衍生自1,10-癸二胺和1,12-十二碳二酸、辛二酸中的至少一种。优选的，所述的生物基碳的摩尔含量为86mol%-100mol%。优选的，所述的半芳香族聚酰胺中，氨基含量为30-60mol/吨，羧基含量为50-80mol/吨。生物基聚酰胺中化学不稳定的物质较少，颜料与树脂间的作用力受影响更小；合适的端基浓度亦能有助于颜料进入分子链间，提高颜料的分散性。通过调控生物基含量、重复单元的比例和端基浓度以及单体的选择，使颜料更易分散于树脂基体中，从而提高颜料的着色力。在优选的范围内，着色性能更好。生物基碳来源于1,10-癸二胺、对苯二甲酸、1,10-癸二酸、1,12-十二碳二酸、己二酸中的至少一种。根据本专利技术的方法得到的所述的半芳香族聚酰胺的熔点为210℃-300℃；对于本专利技术中所述的半芳香族聚酰胺的生产方法没有特别的限制。其可以先经过预聚物制备，后进行固相聚合，或者在挤出机中进行熔融混合。其还可以经由熔融聚合生产。具体的制备方法为：按照配比在反应釜中加入反应单体、次磷酸钠、抗氧剂和去离子水，抽真空后充入氩气作为保护气，升温至190-210℃搅拌3-5小时，然后打开阀门排水，同时保持温度和压力不变，直至排水量达到投入去离子水总量的70%。开始升温，在3小时内升温至220-240℃，保温2小时，再打开阀门出料，得到预聚物。预聚物于80oC下真空干燥后，使用二氧化碳/水蒸气的混合气体作为保护气进行固相增粘。首先升温至(T-70)oC，恒温1~5小时。继续升温至(T-50)oC，恒温1~3小时。然后再降温至(T-60)oC，恒温1~5小时。最终升温至(T-40)oC，恒温直至出料。其中ToC为树脂的熔点。最后恒温过程中不断取样，通过取样测试粘度确定最终聚合终点。由上述的半芳香族聚酰胺组成聚酰胺模塑组合物，按重量份计，包括以下组分：上述的半芳香族聚酰胺100份；增强填料10-70份；增韧剂0-40份。所述的增强填料选自玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、金属纤维、滑石、硅灰石、埃洛石、方解石、玻璃珠、陶瓷珠、高岭土、硅藻土、云母、碳酸钙、镁盐晶须中的一种或多种；所述的增韧剂选自橡胶类增韧剂、热塑性弹性体类增韧剂中的至少一种；所述的橡胶类增韧剂包括丁腈橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶中的一种或多种；所述的热塑性弹性体类增韧剂包括苯乙烯类、聚烯烃类、聚氨酯类、聚酯类增韧剂中的一种或多种。如需要阻燃效果，则需要加入一定量的阻燃剂。按重量份计，还包括0-50份的阻燃剂；所述的卤系阻燃剂或无卤阻燃剂；优选的，所述的阻燃剂优选无卤阻燃剂；所述卤系阻燃剂包括氯化石蜡、六氯环戊二烯、四氯邻二苯甲酸酐、溴化聚苯乙烯、溴化聚苯醚、溴化双酚A型环氧树脂、溴化苯乙烯-马来酸酐共聚物、溴化环氧树脂、溴化苯氧基树脂、十溴二苯醚、十溴代联苯、溴化聚碳酸酯、五溴甲苯、六溴苯、1,2-双（二溴降冰片基二碳酰亚胺）乙烷、2-双（四溴邻苯二甲酰亚胺）乙烷、全溴三环十五烷、十四溴二苯氧基苯、溴化芳香族交联聚合物中的一种或多种；所述无卤阻燃剂包括但不仅限于含氮阻燃剂、含磷阻燃剂或含氮和磷的阻燃剂中的一种或几种。本专利技术具有如下有益效果本专利技术发现通过调控生物基碳的含量、重复单元的比例和端基浓度，可获得着色力佳的高性能聚酰胺树脂。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术，以下实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受下述实施例的限制。各项性能测试方法：（1）生物基碳的含量根据ASTM标准D6866-12/Method-B测得，所述生物基碳的摩尔含量按下式进行计算：生物基碳的摩尔含量＝(生物基碳摩尔量/总有机碳摩尔量)×100%。（2）所得半芳香族聚酰胺树脂中氨基含量的测试方法：用Metrohm848Titrinoplus全自动电位滴定仪滴定样品端氨基含量。取0.5g聚酰胺，加苯酚45mL及无水甲醇3mL，加热回流，观察试样完全溶解后，冷至室温，用已标定的盐酸标准溶液滴定端氨基含量。（3）所得半芳香族聚酰胺树脂中羧基含量的测试方法：用Metrohm848Titrinoplus全自动电位滴定仪滴定样品端羧基含量。取0.5g聚酰胺，加邻甲酚50mL，回流溶解，放冷后迅速加入400μL甲醛溶液，用已标定的KOH-乙醇溶液滴定端羧基含量。（4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半芳香族聚酰胺，其特征在于，基于链段全部重复单元的摩尔含量，包括以下重复单元：（a）53 mol/%-71 mol/%的衍生自1,10-癸二胺和对苯二甲酸的10T单元；（b）29mol/%-47 mol%的衍生自1,10-癸二胺和间苯二甲酸、1,4-环己二甲酸、己二酸、辛二酸、1,10-癸二酸、1,12-十二碳二酸、十五烷二酸中的至少一种的10X单元；其中，所述半芳香族聚酰胺中，生物基碳的摩尔含量为39 mol%-100 mol%；所述的半芳香族聚酰胺中，氨基含量为30-100 mol/吨，羧基含量为30-200 mol/吨。/n

【技术特征摘要】
1.一种半芳香族聚酰胺，其特征在于，基于链段全部重复单元的摩尔含量，包括以下重复单元：（a）53mol/%-71mol/%的衍生自1,10-癸二胺和对苯二甲酸的10T单元；（b）29mol/%-47mol%的衍生自1,10-癸二胺和间苯二甲酸、1,4-环己二甲酸、己二酸、辛二酸、1,10-癸二酸、1,12-十二碳二酸、十五烷二酸中的至少一种的10X单元；其中，所述半芳香族聚酰胺中，生物基碳的摩尔含量为39mol%-100mol%；所述的半芳香族聚酰胺中，氨基含量为30-100mol/吨，羧基含量为30-200mol/吨。


2.根据权利要求1所述的半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述的重复单元：（a）60mol/%-66mol/%的10T单元；（b）34mol/%-40mol%的10X单元。


3.根据权利要求1所述的半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述的10X单元衍生自1,10-癸二胺和1,12-十二碳二酸、辛二酸中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述的生物基碳的含量根据ASTM标准D6866-12/Method-B测得；优选的，所述的生物基碳的摩尔含量为86mol%-100mol%。


5.根据权利要求1所述的半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述的半芳香族聚酰胺中，氨基含量为30-60mol/吨，羧基含量为50-80mol/吨。


6.根据权利要求1所述的半芳香族聚酰胺，其特征在于，生物基碳来源于1,10-癸二胺、对苯二甲酸、1,10-癸二酸、1,12-十二碳二酸、己二酸中的至少一种。
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【专利技术属性】
技术研发人员：周竹欣，张传辉，黄险波，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，珠海万通特种工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44