一种聚酰胺树脂及其聚合方法和应用技术

一种聚酰胺树脂，以摩尔百分比计，衍生自包括以下单元：二酸单元：对苯二甲酸和直链二酸，其中，对苯二甲酸占二酸单元的物质的量分数为2

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺树脂及其聚合方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种聚酰胺树脂及其聚合方法和应用。

技术介绍

[0002]汽车工业是我国国民经济的重要支柱产业之一，特别是新能源汽车，在近几年来取得迅猛发展。据统计，2021年新能源汽车销量超过350万台，较2020年增长158%。新能源汽车电机与电池均需要进行冷却，因此需要更长的管路系统。随着新能源汽车蓬勃发展，管材消费量迅速攀升，但同时给社会带来了能源缺乏和环境污染问题。聚酰胺材料因其出色的力学性能、耐溶剂性等优势，被认为最有可能取代金属材料，成为新能源汽车中管路系统的主流替代材料。
[0003]然而，聚酰胺是半结晶性材料，结晶性能较好，在熔融挤出牵引加工成管材的时候，冷却速率较快，容易出现管径不均匀的问题，导致存在缺陷，影响后续使用；并且聚酰胺结晶性能好，容易导致管材冷却后，表面光泽度低，外观难以满足要求。与此同时，应用于管路系统的材料通常需要添加增韧剂和增塑剂，但这些添加剂分解温度较低，因此材料加工温度不易过高，这就要求聚酰胺基体树脂熔点不能太高（熔点范围是180
‑
190℃最为适宜）。以上问题导致聚酰胺材料在实际应用中存在缺陷，难以在新能源汽车中实现较大推广。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种管材成型性能好、表面光泽度高、熔点在180
‑
190℃的聚酰胺树脂。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种聚酰胺树脂，以摩尔百分比计，衍生自包括以下单元：二酸单元：对苯二甲酸和直链二酸，其中，对苯二甲酸占二酸单元的物质的量分数为2
‑
10%；二胺单元：1,10
‑
癸二胺和/或1,12
‑
十二烷二胺；所述的直链二酸选自1,11
‑
十一碳二酸、1,12
‑
十二碳二酸、1,13
‑
十三碳二酸、1,14
‑
十四碳二酸中的至少一种。
[0006]优选的，对苯二甲酸占二酸单元的物质的量分数为6
‑
8%。
[0007]优选的，所述的直链二酸选自1,12
‑
十二碳二酸。
[0008]二胺单元为1,10
‑
癸二胺和1,12
‑
十二烷二胺时，1,10
‑
癸二胺与1,12
‑
十二烷二胺的摩尔比范围是1：（0.01
‑
99）。
[0009]本专利技术的聚酰胺树脂的熔点范围是180
‑
190℃，同时聚酰胺树脂的（T熔点
‑
T结晶温度）
×
T结晶峰半峰宽的范围是160
‑
220。
[0010]本专利技术的聚酰胺树脂的相对粘度为2.0
‑
3.0，测试方法为：参照GB12006.1
‑
89，聚酰胺粘数测定方法；具体测试方法为：根据标准配制的98%的浓硫酸，向25mL容量瓶加入约
15mL98%浓硫酸，然后加入准确称量经干燥、粉碎、筛分过的样品0.2500 + 0.0005g，置于55
±
5℃的恒温振荡水浴中至完全溶解，然后在25
±
0.01℃下测试聚酰胺的相对粘度ηr。
[0011]本专利技术聚酰胺树脂的聚合方法，包括以下步骤：在压力釜中加入反应单体、苯甲酸、次磷酸钠和去离子水；苯甲酸物质的量为二胺、二酸总物质的量的1
‑
3%，次磷酸钠重量为除去离子水外其它投料总重量的0.05
‑
0.15%，去离子水重量为总投料重量的20
‑
40%；抽真空充入惰性气体作为保护气，在1.5
‑
2.5小时内升温到190
‑
210℃，然后在190
‑
210℃反应0.5
‑
1.5小时；然后在260
‑
280℃、3.0
‑
3.4 MPa的压力下继续反应1
‑
3小时，反应过程中移除所形成的水，反应完成后将压力降至常压，、出料、得到聚酰胺树脂。
[0012]本专利技术聚酰胺树脂的应用，用于制备新能源汽车管路系统。
[0013]本专利技术具有如下有益效果：结晶行为与晶体熔融行为和分子链的结构特征具有密切联系。本专利技术发现，（T熔点
‑
T结晶温度）
×
T结晶峰半峰宽实际反应的是由对苯二甲酸和长碳链单体聚合而成的半芳香族聚酰胺的结晶行为。具体反应了材料综合结晶速率快慢：T熔点
‑
T结晶温度，反应了材料降温时，在熔点以下多高的温度下就开始发生结晶；T结晶峰半峰宽，反应了材料能够在多短的温度区间内完成结晶。本专利技术研究发现，当由对苯二甲酸和长碳链单体聚合而成的半芳香族聚酰胺的热性能参数同时满足：180℃<T熔点<190℃（在此温度范围内越高越好），且（T熔点
‑
T结晶温度）
×
T结晶峰半峰宽范围是160
‑
200时，聚酰胺树脂具有最优的成型特性，并且能够实现好的表面光泽度。
实施方式
[0014]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0015]本专利技术所用原料来源如下：对苯二甲酸：纯度99%，P108506，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司公司；直链二胺：1,6
‑
己二胺：纯度99%，H103910，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司公司；1,9
‑
壬二胺：纯度95%，D185781，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司公司；1,10
‑
癸二胺：纯度97%，D100615，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司公司；1,12
‑
十二烷基二胺：纯度98%，D106441，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司公司；直链二酸：1,6
‑
己二酸：纯度99.5%，A108264，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司公司；1,9
‑
壬二酸：纯度99%，A108439，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司公司；1,10
‑
癸二酸：纯度99%，S108453，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司公司；1,11
‑
十一烷基二酸：纯度97%，U107255，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司公司；1,12
‑
十二烷基二酸：纯度99%，D109484，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司
公司；1,13
‑
十三烷基二酸：纯度98%，T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺树脂，其特征在于，以摩尔百分比计，衍生自包括以下单元：二酸单元：对苯二甲酸和直链二酸，其中，对苯二甲酸占二酸单元的物质的量分数为2
‑
10%；二胺单元：1,10
‑
癸二胺和/或1,12
‑
十二烷二胺；所述的直链二酸选自1,11
‑
十一碳二酸、1,12
‑
十二碳二酸、1,13
‑
十三碳二酸、1,14
‑
十四碳二酸中的至少一种。2.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其特征在于，对苯二甲酸占二酸单元的物质的量分数为6
‑
8%。3.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其特征在于，所述的直链二酸选自1,12
‑
十二碳二酸。4.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其特征在于，二胺单元为1,10
‑
癸二胺和1,12
‑
十二烷二胺时，1,10
‑
癸二胺与1,12
‑
十二烷二胺的摩尔比范围是1：（0.01
‑
99）。5.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其特征在于，所述的聚酰胺树脂的熔点范围是180
...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎昆，徐显骏，姜苏俊，曹民，麦杰鸿，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：