制备白色填充聚酰胺的方法技术

本发明专利技术属于高分子材料的制备技术领域，具体涉及一种制备白色填充聚酰胺的方法。所述的制备白色填充聚酰胺的方法，包括以下步骤：投料：向反应釜加入固态二酸、固态助剂，继续加入二胺溶液、悬浮液，关闭除氧；预聚反应：升温至150～180℃，搅拌继续升温，至压力为1.5～2.5MPa，升温至220～250℃，恒压排汽，反应2～4h，泄压至0.5～2.0MPa，制得白色填充聚酰胺预聚体；将白色填充聚酰胺预聚体采用流化床固相增粘方式，在保护气保护下进行缩聚反应，制得白色填充聚酰胺。本发明专利技术提供的制备白色填充聚酰胺的方法，制得的白色填充聚酰胺光反射率高、流动性好、机械稳定性能好，适合用于LED支架/反射罩领域。架/反射罩领域。

【技术实现步骤摘要】
制备白色填充聚酰胺的方法


[0001]本专利技术属于高分子材料的制备
，具体涉及一种制备白色填充聚酰胺的方法。

技术介绍

[0002]本专利技术属于高分子材料的制备
，具体涉及一种制备白色填充聚酰胺的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的不足，提供一种制备白色填充聚酰胺的方法，制得的白色填充聚酰胺材料光反射率高、流动性好、机械稳定性能好，适合用于LED支架/反射罩领域。
[0004]本专利技术所述的制备白色填充聚酰胺的方法，包括以下步骤：（1）投料：向反应釜加入固态二酸、固态助剂，继续加入二胺、悬浮液，关闭除氧；（2）预聚反应：升温至150～180℃，开启搅拌，而后继续升温，至压力为1.5～2.5MPa，升温至220～250℃，恒压排汽，反应2～4h，泄压至0.5～2.0MPa，制得白色填充聚酰胺预聚体；（3）固相增粘：将白色填充聚酰胺预聚体采用流化床固相增粘方式，在保护气保护下进行缩聚反应，制得白色填充聚酰胺；所述的悬浮液的制备方法为：将白色填料、去离子水通过研磨机充分研磨，并经沉降、过筛，制成悬浮液；所述的白色填料为钛白粉，优选为无机包覆的金红石型钛白粉，其二氧化钛含量大于95%，所述的悬浮液中白色填料添加质量为二酸、二胺和白色填料总质量的20～40%；分散剂加入量为白色填料质量的0.5~1.5%；固态助剂为催化剂、封端剂、抗氧剂、间苯三甲酸与三聚氰胺的合成盐，催化剂、抗氧剂的加入量为二酸及二胺总质量的0.04～0.3％，封端剂的摩尔加入量为二酸总摩尔数的0.5～3%；间苯三甲酸与三聚氰胺的合成盐的制备方法为：间苯三甲酸与三聚氰胺加入水中，80℃加热搅拌，合成后抽滤烘干，得到合成盐；间苯三甲酸与三聚氰胺的摩尔比例为3:1，三聚氰胺的摩尔加入量为二酸总摩尔数的0.2～1％。
[0005]白色填料的粒径为0.14～0.3μm。
[0006]固态二酸为芳香族二羧酸与脂肪族羧酸。其中芳香族二羧酸在固态二酸总量的摩尔占比为35～50%。芳香族二羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸，脂肪族羧酸为己二酸。
[0007]二胺为戊二胺或己二胺，二胺的摩尔加入量为二酸总摩尔数的0.8～1.0倍。
[0008]催化剂和抗氧剂的加入量都是二酸及二胺总质量的0.04～0.3％，封端剂的摩尔加入量为二酸总摩尔数的0.5～1%。
[0009]步骤（1）中的除氧操作为：先抽真空至釜内压力≤
‑
0.095MPa，关闭抽真空阀门，再向釜内充入氮气至≥0.5MPa，而后将氮气通过排气阀排掉至釜内压力为0.01～0.06MPa；除氧操作过程中，抽真空3次，冲放氮气3次。
[0010]步骤（3）中的缩聚反应的温度为230～250℃，缩聚时间为4～6h。
[0011]步骤（3）中的保护气为氮气、二氧化碳、氩气、氦气中的一种。
[0012]具体的，所述的制备白色填充聚酰胺的方法，包括以下步骤：（1）制备悬浮液：将白色填料、分散剂、去离子水通过研磨机研磨30～60min，并经沉降、过筛去除少量没有分散开的白色填料团聚大颗粒，制成悬浮液；研磨机可选择珠磨机、砂磨机、滚筒研磨机、球磨机中的一种；过筛后，制得粒径为0.14~0.3微米的钛白粉悬浮液。
[0013]所述的白色填料为钛白粉，所述的悬浮液中白色填料的加入量为二酸、二胺和白色填料总质量的20%～40%；白色填料的粒径为0.14~0.3μm。
[0014]（2）投料：通过反应釜固体进料口加入计量好的固态二酸、固态助剂，再通过液体进料口向釜内注入二胺溶液、悬浮液，关闭各阀门，然后对反应釜内进行除氧操作，先抽真空至釜内压力≤
‑
0.095MPa，关闭抽真空阀门，再向釜内充入氮气至≥0.5MPa，而后将氮气通过排气阀排掉至釜内压力为0.01～0.06MPa；除氧操作过程中，抽真空3次，冲放氮气3次；其中，注入二胺溶液及悬浮液的方式为计量泵方式、液体计量罐计量方式的一种。
[0015]固态二酸为芳香族二羧酸与脂肪族羧酸。其中芳香族二羧酸在固态二酸总量的摩尔占比为35～50%。芳香族二羧酸为对苯二甲酸或间苯二甲酸，脂肪族羧酸为己二酸。
[0016]二胺为戊二胺、己二胺，二胺的摩尔加入量为二酸总摩尔数的0.8～1.0倍。
[0017]催化剂和抗氧剂的加入量都是二酸及二胺总质量的0.04～0.3％，封端剂的摩尔加入量为二酸总摩尔数的0.5～1%。
[0018]间苯三甲酸与三聚氰胺加入到去离子水里，80℃下搅拌，合成盐，抽滤烘干后得到盐结晶。间苯三甲酸与三聚氰胺的摩尔比例为3:1，三聚氰胺的摩尔加入量为二酸总摩尔数的0.1％
‑
1％。
[0019]步骤（1）的白色填料的添加质量为步骤（2）二酸、二胺和白色填料总质量的10~50%；（3）预聚反应：对反应釜加热升温，当温度升至150～180℃时开启搅拌，而后继续升温，至釜内压力达到预设压力1.5～2.5MPa时，恒压排汽，排汽过程中温度升高至220～250℃，待达到所需温度后，再继续反应2
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4h，后泄压至0.5～2.0MPa，开启出料阀，出料制得白色填充聚酰胺预聚体。
[0020]（4）固相增粘：将白色填充聚酰胺预聚体采用流化床固相增粘方式，在保护气（氮气、二氧化碳、氩气、氦气）保护下，在230
‑
250℃下进行缩聚反应4
‑
6h，制得白色填充聚酰胺。
[0021]本专利技术的制备白色填充聚酰胺的方法，先将间苯三甲酸与三聚氰胺合成盐，后加入到聚合体系中，作为支化核心，形成超支化聚酰胺树脂，提高树脂材料的流动性能，其高流动性拓宽了聚酰胺材料的应用范围，缩短了加工周期，降低了成本，提高了生产力。另外，间苯三甲酸、三聚氰胺所形成的立体交联结构可以提高封装材料具有更好的机械稳定性能、热稳定性能、抗紫外线性能等。其作用原理如下所示：
。
[0022]由于金红石型钛白粉表面具有活化能，并且晶体表面存在多种晶格缺陷，吸附水分子后，导致表面存在一部分羟基。本专利技术在聚合阶段加入钛白粉，通过控制酸胺比例，使得酸比胺过量，让钛白粉表面的羟基与羧酸的羧基反应，形成稳定的酯键结构，使钛白粉更好的包覆于基体树脂中，从而提高材料的反射率。此外，本专利技术控制芳香族二羧酸与脂肪族羧酸的加入比例，脂肪族羧酸稍过量，让分子链上的脂肪族羧酸与钛白粉上的羟基反应，从而起到封端的作用，从而提升材料的耐冲击性能、柔性和光滑度。其作用原理如下所示：其作用原理如下所示：。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：（1）本专利技术制备白色填充聚酰胺的方法，舍弃了传统方式的双螺杆共混挤出工序，避免了材料因遭受剪切、高温而导致的材料氧化黄变，白色填料分布不均匀导致的反射率低下的缺点。
[0024]（2）本专利技术制备白色填充聚酰胺的方法，先将钛白粉制备成悬浮液形式加入，将白色填料、分散剂、去离子水通过研磨机充分研磨，并经过滤去除少量没本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备白色填充聚酰胺的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）投料：向反应釜加入固态二酸、固态助剂，继续加入二胺、悬浮液，关闭除氧；（2）预聚反应：升温至150～180℃，开启搅拌，而后继续升温，至压力为1.5～2.5MPa，升温至220～250℃，恒压排汽，反应2～4h，泄压至0.5～2.0MPa，制得白色填充聚酰胺预聚体；（3）固相增粘：将白色填充聚酰胺预聚体采用流化床固相增粘方式，在保护气保护下进行缩聚反应，制得白色填充聚酰胺；所述的悬浮液的制备方法为：将白色填料、分散剂、去离子水通过研磨机研磨，并经沉降、过筛，制成悬浮液；所述的白色填料为钛白粉，其二氧化钛含量大于95%，所述的悬浮液中白色填料添加质量为二酸、二胺和白色填料总质量的20～40%；分散剂加入量为白色填料质量的0.5～1.5%；固态助剂为催化剂、封端剂、抗氧剂、间苯三甲酸与三聚氰胺的合成盐，催化剂和抗氧剂的加入量都是二酸及二胺总质量的0.04～0.3％，封端剂的摩尔加入量为二酸总摩尔数的0.5～1%；间苯三甲酸与三聚氰胺的合成盐的制备方法为：间苯三甲酸与三聚氰胺加入水中，加热搅拌，合成后抽滤烘干，得到合成盐；三聚氰胺的摩尔加...

【专利技术属性】
技术研发人员：关玉坤，廖广明，黄森彪，王敏，李西春，
申请(专利权)人：富海东营新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：