一种包括聚酰胺56的共聚物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种包括聚酰胺56的共聚物及其制备方法，该共聚物在高温状态下，能够有效抑制凝胶生成，提高产品的品质和着色问题，同时，具有较好抗冲击强度和熔点，且透明度高，能满足聚酰胺56在纺丝、工程塑料领域的应用。

A copolymer including polyamide 56 and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种包括聚酰胺56的共聚物及其制备方法
本专利技术涉及聚酰胺材料
，具体涉及一种含聚酰胺56的共聚物。
技术介绍
聚酰胺(PA)是重要的工程塑料和纤维制品原料。聚酰胺可以通过使二胺-二元羧酸盐的水溶液在超大气压下连续地通过连续反应区而制备，将酰胺形成反应物的浓缩水溶液连续地提供至反应区，在所述反应区中控制温度-压力条件并将主要部分的盐转化为聚合物。聚酰胺5X是一种新型的聚酰胺，其由1,5-戊二胺和二元酸聚合而成，其不但具有优异的机械性能，同时还具有常规聚酰胺不具备的特殊性能，目前是企业界和学术界研究的重点。但在聚酰胺56的开发过程中发现：聚酰胺56在高温下容易生成凝胶，这对聚酰胺56在纺丝、工程塑料领域的应用带来很大的困扰。同时，与常规聚酰胺66和聚酰胺6相比，聚酰胺56的抗冲击能力较差，这也给它的下游应用带来一定的影响。凝胶的生成是在聚合中及成形加工中分子受到损伤，引起非直链的分子生长等异常反应，与其它聚酰胺分子相比极端高分子量化。凝胶的流动性和溶解性极差，容易聚集在产物和设备壁上。凝胶化聚合物的存在潜在地导致后缩聚过的产物中有很多制造缺陷，影响最终产品的品质和着色问题。凝胶粒子脱离工艺设备的内表面从而损坏下游设备，例如阻塞管道和纺丝组件，导致纺丝工业上的部件需要定期停车维护；为了去除凝胶，只能使用极端方法，即对组件进行焙烧，如此极大的降低生产效率并增加人力成本。为解决凝胶问题，专利WO2014179037A1(公开日：2014-11-06)公开了一种通过设备改善粗糙度来减少凝胶形成的方法，其通过增加设备表面的光洁度，改善了熔体的流动性，不利于聚合物凝胶在管壁和组件上结胶。该方法从设备工艺角度上提出了抑制凝胶的方法，设备需要定期维护，耗费人力物力，且不能从根本上解决凝胶产生。从凝胶的产生机理出发，在熔融聚合时添加抗氧化剂以及反应抑制剂且规定各种添加剂的配混比是常用的方法(例如日本专利JP2005194328A(公开日2005-07-21)、JP200709205A(公开日2007-04-12))，但是对于在熔融聚合时配混添加剂的这些方法，若以增加碱化合物的添加量来达到进一步抑制凝胶化的效果，会出现由于聚合速度下降而增大热历程的结果，反应不利于成形品的品质。专利CN103403094A(公开日2013-11-20)公开了一种利用包包括特定粒径分布的碱化合物的母料，使碱化合物能够充分地分散和溶解于聚酰胺中来制造聚酰胺树脂组合物的方法，虽然所得聚酰胺组合物外观和色调良好且成形加工时凝胶生成较少，但该制备工艺复杂，且去凝胶效果并不十分理想。另外，还有一些在成形加工时将熔融状态的聚酰胺通过过滤器以除去凝胶和异物的报道，然而有时凝胶会因流体压力而细微化从而通过过滤器，同时在制造高粘度品时实施固相聚合时也会有生成凝胶的可能，因此将它们完全除去等同于不可能。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种包括聚酰胺56的共聚物，该共聚物在高温状态下，能够有效抑制凝胶生成，提高产品的品质和着色问题，同时，具有较好抗冲击强度，透明度高，能满足聚酰胺56在纺丝、工程塑料领域的应用。凝胶现象在很多热塑性塑料中都会发生，PA56树脂尤其严重。PA56树脂在高温熔融状态下，部分聚合物会发生自由基反应，导致生成体型聚合物，再次加热不易熔融，形成凝胶。这部分凝胶对下游应用，特别是纺丝过程，有很大影响。凝胶一方面黏附在纺丝设备上，包括熔体输送管路、纺丝箱体等，不长的时间内就导致相关设备的堵塞。另一方面，凝胶对纺丝过程也有影响，会导致断头率高，可纺性能下降，成品染色不稳定。为了解决PA56树脂的凝胶现象，专利技术人对聚合物的原料、制备方法和工艺步骤进行了深入研究，最终发现：通过特定链段的加入，能够在保证强度、熔点等性能的基础上，实现很好的抗凝胶的效果，由此得到本专利技术的技术方案。本专利技术的目的之一是，提供一种共聚物，其至少包括：链段A)：-NH(CH2)5NH-链段和-CO(CH2)4CO-链段，和，链段B)：-NH(CH2)5CO-链段；所述共聚物的相对粘度为2.2～3.2，优选2.4～2.8。以下对上述方案的优选的技术方案做进一步说明：本专利技术的一个优选的技术方案，所述链段A)和链段B)之和占整个共聚物重量的95％以上，优选97％以上。本专利技术的一个优选的技术方案，所述链段B)的重量占链段A)重量的0.5～5.5wt％，优选1～4wt％，更优选2～3wt％。本专利技术人发现：该共聚物中，随着链段B)占比的增加，其抗凝胶特性也逐步增强。但链段B)的过度增加，共聚物其他特性，如熔点等也出现大幅度下降，对共聚物的下游应用产生不利的影响。基于此，专利技术人综合平衡共聚物的各项性能，选择了特定的重量比，实现了更好的效果。即：所述共聚物中，链段A)在共聚物中占主导地位，少量的链段B)分布在所述共聚物中。当链段B)重量占链段A)为0.5～10wt％，具有足够的抗凝胶性能，同时对其他性能影响比较小；优选的，链段B)重量占链段A)的0.5～5.5wt％，或者优选1～5.5wt％，或者优选1～4wt％，或者优选2～3wt％，或者优选2～10wt％，或者优选3～7wt％，或者优选4.5～5.5wt％，并且可以为：0.5wt％，1wt％，1.5wt％，2wt％，2.5wt％，3wt％，3.5wt％，4wt％，4.5wt％，5wt％，5.5wt％，6wt％，6.5wt％，7wt％，7.5wt％，8wt％，8.5wt％，9wt％，9.5wt％，10wt％。对于聚酰胺产品而言，熔点是决定聚酰胺产品使用范围的重要指标。当熔点下降过多，则聚酰胺产品的使用范围受到极大限制。所以一般而言在对聚酰胺研究或改性的过程中，都力求尽量在保证熔点基本不变的基础上进行。本专利技术的共聚物，通过链段A)和B)的重量份之比，在保证熔点的基础上，减少凝胶的产生，实现了很好的技术效果。本专利技术的一个优选的技术方案，所述链段A)中，-NH(CH2)5NH-链段和-CO(CH2)4CO-链段的摩尔比为(0.95～1.05)：1，优选(0.98～1.02)：1。本专利技术的一个优选的技术方案，所述共聚物中可以包括少量的其他单体聚合链段，例如己二酰己二胺链段、癸二酸戊二胺链段等。在本专利技术中，这些少量添加的其他链段，对本专利技术的聚合物抗凝胶特性不会发生明显的影响。本专利技术的一个优选的技术方案，所述共聚物中还可以包括添加剂。述添加剂包括但不限于：抗氧剂、耐热稳定剂、耐候剂、颜料、光泽增强剂、染料、晶体成核剂、消光剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、催化剂、封端剂和抗UV剂中的任意一种或多种的组合。本专利技术的目的之二是，提供一种共聚物的制备方法，所述制备方法以下步骤：1)制备包括聚酰胺56盐的混合溶液；2)将步骤1)中的混合溶液聚合，得到共聚物；在上述步骤1)和/或步骤2)中，加入己内酰胺、己内酰胺开环产物和PA6聚合物中的一种或多种。以下对上述方案的优选的技术方案做进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共聚物，其至少包括：/n链段A)：-NH(CH

【技术特征摘要】
1.一种共聚物，其至少包括：
链段A)：-NH(CH2)5NH-链段和-CO(CH2)4CO-链段，和，
链段B)：-NH(CH2)5CO-链段；
所述共聚物的相对粘度为2.2～3.2，优选2.4～2.8。


2.如权利要求1所述的共聚物，其特征在于：所述链段A)和链段B)之和占整个共聚物重量的95％以上，优选97％以上。


3.如权利要求1所述的共聚物，其特征在于：所述链段B)的重量占链段A)重量的0.5～5.5wt％，优选1～4wt％，更优选2～3wt％。


4.如权利要求1-3任一项所述的共聚物，其特征在于：所述链段A)中，-NH(CH2)5NH-链段和-CO(CH2)4CO-链段的摩尔比为(0.95～1.05)：1，优选(0.98～1.02)：1。


5.如权利要求1-3任一项所述的共聚物，其特征在于：所述共聚物中包括其他单体聚合链段，优选：己二酰己二胺链段和/或癸二酸戊二胺链段；
和/或，所述共聚物中还包括添加剂；述添加剂包括但不限于：抗氧剂、耐热稳定剂、耐候剂、颜料、光泽增强剂、染料、晶体成核剂、消光剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、催化剂、封端剂和抗UV剂中的任意一种或多种的组合。


6.一种共聚物的制备方法，所述制备方法以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦兵兵，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术股份有限公司，CIBT美国公司，
类型：发明
国别省市：上海;31