一种耐黄变共聚酰胺及其制备方法技术

本发明专利技术的一种耐黄变共聚酰胺及其制备方法，包括以下步骤：（1）将脂肪族二元酸和/或芳香族二元酸、脂肪族二元胺、内酰胺、水、稳定剂和其它助剂按照配方比例投入到聚合反应釜中，升温至80～150℃，并恒温反应0.5～1h；（2）向反应釜内充入氮气置换空气，并继续升温至220～240℃下保温反应2～3h；（3）待反应指标达到合格范围后，加入封端剂搅拌0.5～1h，充分溶解并混合均匀，最后抽真空至指数合格；（4）通入氮气解除真空，趁热出料，即得耐黄变共聚酰胺。本发明专利技术的制备工艺简单，通过在聚合阶段添加磺酸基化合物，降低氨基含量以达到耐酚黄变的效果，能较好的改善耐酚黄的持久性与均匀性。能较好的改善耐酚黄的持久性与均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种耐黄变共聚酰胺及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚酰胺粘接材料
，具体涉及一种耐黄变共聚酰胺及其制备方法，可用于胶粘剂、纺织纤维、织物衬里等多个领域。

技术介绍

[0002]共聚酰胺热熔胶凭借其优异的粘接强度、耐热性及耐溶剂等综合性能，成为市场上非常重要的一类热熔粘接材料。目前市面上共聚酰胺粘接材料已不限于热熔胶这一单一形式，逐步向网膜、条状及纤维等形式发展，应用前景非常广阔。
[0003]然而，共聚酰胺分子链在长时间光照的情况下容易发生链段断裂，导致分子降解，从而使其热稳定性、光稳定性及耐候性等性能相对较差；共聚酰胺分子链的末端氨基及末端含氮结构，在氧气等的作用下，也会发生氧化作用，形成含有碳氮双键的生色基团，发生黄变。另外，共聚酰胺在使用过程中的一些附着物，在外界氮氧化物等的催化作用下，与其所含有的氨基等末端基团相结合，生成有色物质，从而发生黄变现象。
[0004]目前，针对共聚酰胺黄变及稳定性差等方面的改善，专利CN111269413A主要包括添加抗黄变剂、稳定剂等通过熔融共混的方法来对其进行改性；抗氧化剂为有机酸的铜盐和无机铜盐；抗黄变剂为磷酸盐、亚磷酸盐或次亚磷酸盐。专利CN103184607A公开了一种防黄变聚酰胺纤维缝纫线，通过在螺杆挤出机中，向聚酰胺聚合物中连续添加C2～C20的羧酸，经过熔融混合等工艺得到耐黄变聚酰胺纤维缝纫线，成纤聚合物聚酰胺分子链的末端由C2～C20的羧酸与聚酰胺聚合物分子链的末端氨基通过发生化学反应而形成。专利CN111269414A公开了一种耐黄变的聚酰胺树脂及其制备方法，采用除氧水制备的二元酸胺盐，通过使用无氧操作处理，有效抑制副产物产生，从而提高聚酰胺材料在高温及光照条件下的耐黄变性能；专利CN105802208A公开了一种耐黄变聚酰胺组合物，采用抗老化剂(包括热稳定剂、光稳定剂和氨基官能团封端剂(多元羧酸，优选柠檬酸))通过与聚酰胺组分熔融共混的工艺得到耐黄变聚酰胺。专利CN112759760A公开了一种耐高低温老化增韧聚酰胺5X树脂及其制备方法和应用，所述的聚酰胺5X树脂在聚合过程中用含柔性链的脂肪二元酸(碳原子数大于所述二元酸的碳原子数的脂肪二元酸)封端，能够降低聚酰胺树脂中的端氨基含量，从而使所得聚酰胺树脂在高温下、在后续加工和注塑过程中耐黄变性明显改善，并且耐老化性能良好。专利CN105037713A在反应过程中引入了具有位阻效应和光/热稳定效应的哌啶类的化合物作为光/热稳定剂。
[0005]但是，上述现有技术存在以下缺点：当采用稳定剂等对聚酰胺树脂进行改性，常常会出现添加剂分散不均的问题，从而使聚酰胺树脂产品在使用过程中出现局部黄变的现象；而且，采用熔融共混的后改性工艺，其工艺过程繁琐，成本提升。
[0006]此外，专利CN109705342A公开了一种耐黄变聚酰胺树脂及其生产原料和生产方法，利用单官能团异氰酸酯随有机溶剂进入聚酰胺树脂颗粒内部对聚酰胺分子链末端进行封端反应，将末端氨基和末端羧基转变为间苯基团，得到的聚酰胺树脂具有良好的耐黄变性。但该技术采用有机溶剂及单独原材料进行封端反应，对共聚酰胺材料机械性能、粘接强
度、稳定性等产生一定影响。
[0007]因此，研发能够均匀、持久的耐黄变型共聚酰胺仍是当今一个重要的课题。

技术实现思路

[0008]本专利技术从共聚酰胺单体入手，通过在聚合阶段加入磺酸基，对游离胺及分子链末端的氨基和含氮结构进行捕捉、反应、封端，并调整其添加量来控制氨基含量，提供一种耐黄变性能优良、持久、均匀的耐黄变共聚酰胺及其制备方法，以解决现有技术中采用添加型稳定剂通过螺杆挤出等后改性工艺制备的耐黄变共聚酰胺均匀性及持久性相对较差、制备工艺繁琐等缺点。
[0009]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0010]本专利技术的一种耐黄变共聚酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0011](1)将脂肪族二元酸和/或芳香族二元酸、脂肪族二元胺、内酰胺、水、稳定剂和其它助剂按照配方比例投入到聚合反应釜中，升温至80～150℃，并恒温反应0.5～1h；
[0012](2)向反应釜内充入氮气置换空气，并继续升温至220～240℃下保温反应2～3h；
[0013](3)待反应指标达到合格范围后，加入封端剂搅拌0.5～1h，充分溶解并混合均匀，使其与端氨基及游离胺反应，最后抽真空至指数合格；
[0014](4)通入氮气解除真空，趁热出料，即得所述的耐黄变共聚酰胺；
[0015]所述脂肪族二元酸和芳香族二元酸，与脂肪族二元胺的摩尔比为(0.97～1.02)：1；三者的总用量占脂肪族二元酸、芳香族二元酸、脂肪族二元胺和内酰胺总质量的50％～60％；
[0016]所述内酰胺的用量占脂肪族二元酸、芳香族二元酸、脂肪族二元胺和内酰胺总质量的40％～50％；
[0017]所述水的用量占脂肪族二元酸、芳香族二元酸、脂肪族二元胺和内酰胺总质量的5％～10％；
[0018]所述封端剂为5
‑
磺酸基烟酸和/或5
‑
磺酸基间苯二甲酸；所述封端剂的用量，其加入后体系中总的羧酸与二元胺的摩尔比为(1.03～1.1)：1。
[0019]所述脂肪族二元酸为丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸中的一种或几种；所述芳香族二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸中的一种或几种；所述脂肪族二元胺为1，4
‑
丁二胺、1，5
‑
戊二胺、2
‑
甲基戊二胺、己二胺、癸二胺、十二烷二胺中的一种或几种；所述内酰胺为碳原子数为6～12的环状内酰胺中的一种或几种；所述稳定剂为热稳定剂、光稳定剂、受阻酚类抗氧剂、季戊四醇酯类抗氧剂中的一种或几种；所述稳定剂的用量占脂肪族二元酸、芳香族二元酸、脂肪族二元胺和内酰胺总质量的0.05％～1％；
[0020]所述其它助剂包括增强剂、润滑剂、增塑剂、成核剂、抗静电剂、消光剂中的一种或几种；所述成核剂为羧酸钠盐中的一种，其用量占脂肪族二元酸、芳香族二元酸、脂肪族二元胺和内酰胺总质量的0.1％～1％；所述增塑剂的用量占脂肪族二元酸、芳香族二元酸、脂肪族二元胺和内酰胺总质量的的0.5％～1％；所述润滑剂的用量占脂肪族二元酸、芳香族二元酸、脂肪族二元胺和内酰胺总质量的0.5％～1.5％。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：
[0022]本专利技术的制备工艺简单，通过在聚合阶段添加磺酸基化合物，对游离胺及末端氨基进行捕捉、反应、封端，降低氨基含量以达到耐酚黄变的效果；此外，在聚合阶段进行封端、耐酚黄的工艺，与现有在螺杆挤出机中添加改性剂的方法相比，能较好的改善耐酚黄的持久性与均匀性；所述磺酸基封端剂的主链含极性基团，与共聚酰胺基体相容性良好，所以能更好的发挥耐酚黄变效果。
具体实施方式
[0023]下面通过具体的实施方式对本专利技术做进一步的说明，所述实施例仅用于说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐黄变共聚酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将脂肪族二元酸和/或芳香族二元酸、脂肪族二元胺、内酰胺、水、稳定剂和其它助剂按照配方比例投入到聚合反应釜中，升温至80～150℃，并恒温反应0.5～1h；（2）向反应釜内充入氮气置换空气，并继续升温至220～240℃下保温反应2～3h；（3）待反应指标达到合格范围后，加入封端剂搅拌0.5～1h，充分溶解并混合均匀，最后抽真空至指数合格；（4）通入氮气解除真空，趁热出料，即得所述的耐黄变共聚酰胺。2.根据权利要求1所述的耐黄变共聚酰胺的制备方法，其特征在于，所述脂肪族二元酸和芳香族二元酸，与脂肪族二元胺的摩尔比为（0.97～1.02）：1；三者的总用量占脂肪族二元酸、芳香族二元酸、脂肪族二元胺和内酰胺总质量的50%～60%；所述内酰胺的用量占脂肪族二元酸、芳香族二元酸、脂肪族二元胺和内酰胺总质量的40%～50%；所述水的用量占脂肪族二元酸、芳香族二元酸、脂肪族二元胺和内酰胺总质量的5%～10%；所述封端剂为5
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磺酸基烟酸和/或5
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磺酸基间苯二甲酸；所述封端剂的用量，其加入后体系中总的羧酸与二元胺的摩尔比为（1.03～1.1）：1。3.根据权利要求1所述的耐黄变共聚酰胺的制备方法，其特征在于，所述脂肪族二元酸为丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二...

【专利技术属性】
技术研发人员：关欣，郭红，董永莹，
申请(专利权)人：上海东睿化学有限公司，
类型：发明
国别省市：