一种梳型结构长链聚酰胺及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种梳型结构长链聚酰胺及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种梳型结构长链聚酰胺及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料合成
，尤其涉及一种梳型结构长链聚酰胺及其制备方法
。

技术介绍

[0002]聚酰胺树脂，俗称尼龙，具有优良的机械性能
、
优良的阻隔性能
、
高耐热性
、
高耐磨性
、
高耐化学腐蚀等优异的综合性能，广泛应用于机械制造业
、
电动工具
、
电子电器及交通运输等领域
。
在尼龙分子中，一般将2个酰胺基团之间的亚甲基长度在
10
以上的尼龙称之为长碳链尼龙，其除了具备一般尼龙的大多通用性能如润滑性
、
耐磨抗压和易加工性等特点外，还具备韧性和柔软性好
、
吸水率低
、
尺寸稳定性好
、
介电性能优异
、
耐磨损性能好
、
密度低等特点，应用比较广泛
。
[0003]分子量分布指数定义是重均分子量与数均分子量的比值，其物理意义是反应聚合物链长的均匀程度，分子量分布指数越窄，则聚合物各分子链分子量趋向于相同，链长一样，反之，则说明聚合物分子链之间链长差异较大，分子量大小不一
。
在一些特殊领域，比如管用领域，要求尼龙树脂具有较高的分子量，这样会保持较好的机械性能
、
耐热
、
耐磨
、
耐腐蚀等性能，但是同时也要求具有良好的流动性，或者在流动性一致
(
加工性能一致
)
的条件下，具有更大的分子量意味着具有更加优异的性能
。
分子量分布较宽的聚合物相比于
PDI
窄的聚合物，由于其链长不均，存在较大及较小分子，其中小分子含量低聚物及小分子析出是尼龙材料应用中普遍存在的问题，尤其是在电子电器领域，由于尼龙材料制备的电子元器件中含有低聚物小分子，容易迁移析出并对接触的金属器件产生腐蚀作用，减少设备使用寿命
。
另外，由于分子量分布不均，聚合物链之间作用不均匀，也会影响聚合物的整体的力学性能
。
[0004]目前市面上长链尼龙如
PA610、PA612、PA1012、PA11、PA12
等均为长直链结构，聚合方法均为二元酸和二元胺成盐后缩聚一步法聚合
。
从目前技术来看，对于长链尼龙聚合，采用的都是升温
‑
保压
‑
降压
‑
抽真空的工艺，且分子量上涨主要在高温抽真空阶段，在短时间高真空条件下，副反应较多，一是此阶段容易产生生色的成环反应，造成聚合物颜色，二是非常容易造成局部聚合过快，因此此种工艺得到的聚合物分子量分布不够窄，从而影响其在特殊领域的进一步应用
。

技术实现思路

[0005]基于此，针对目前长链尼龙聚合采用的都是升温
‑
保压
‑
降压
‑
抽真空的工艺，得到的聚合物分子量分布不够窄，从而影响其在特殊领域的进一步应用的技术问题，本专利技术有必要提供一种梳型结构长链聚酰胺及其制备方法，得到的聚合物由于其结构和聚合方法的异同，相比于相同组成的长链聚酰胺具有更加优异的性能，并适合工业化生产
。
[0006]本专利技术提供的一种梳型结构长链聚酰胺的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1.
提供尼龙盐溶液并向尼龙盐溶液中加入封端剂，混合均匀得到反应液
A
；
[0008]S2.
将所述反应液
A
通过缩聚反应，获得一端端羧基封端的聚酰胺预聚物熔体；
[0009]S3.
将所述聚酰胺预聚物熔体溶于溶剂
A
后，加入丙烯酸
、
催化剂混合后，得到反应液
B
，将所述反应液
B
进行酰胺化反应，得到一端为丙烯酸的长链尼龙预聚物
AA
‑
LCPA
；
[0010]S4.
将所述
AA
‑
LCPA、
多硫代酯链转移剂
、
引发剂加入溶剂
B
中混合均匀得到反应液
C
，将所述反应液
C
进行
RAFT
聚合反应，得到聚合物溶液；
[0011]S5.
将所述聚合物溶液滴加至甲醇溶液中，过滤
、
洗涤
、
干燥后，即得到梳型结构长链聚酰胺
。
[0012]本专利技术制得的长链聚酰胺具有梳型结构，与普通直链型长链尼龙相比，由于其结构的支链化，可以有效的降低其流体的粘度
、
增加聚合物的体积重量比，在相同的分子量条件下，具有更加优异的力学性能和良好的流动性，非常适合在对分子量要求较高但是对流动性也有一定要求的应用领域，如管材挤出领域应用，同时具有极窄的分子量分布，热力学性能更加优异，解决了目前采用的都是升温
‑
保压
‑
降压
‑
抽真空的工艺而使得到的聚合物分子量分布不够窄，影响其在特殊领域的进一步应用的技术问题
。
[0013]作为上述方案的进一步改进，在所述步骤
S1
中，所述尼龙盐溶液的制备过程为：在惰性气氛下，将二元胺
、
长链二元酸加入水中并混合均匀，调节
PH
至
6.5
‑
8.2
后，加入稳定剂并混合均匀，即得所述尼龙盐溶液
。
[0014]作为上述方案的进一步改进，所述尼龙盐溶液中，尼龙盐的质量浓度为
40
％
‑
75
％；
[0015]和
/
或，所述反应液
A
中包括以下摩尔量份的原料：
0.1
‑
100
份二元胺
、0.1
‑
100
份长碳链二元酸
、0.001
‑
0.1
份稳定剂
、0.001
‑5份封端剂；优选地，所述反应液
A
中包括以下摩尔量份的原料：0‑
40
份二元胺
、85
‑
100
份长碳链二元酸
、0.005
‑
0.05
份稳定剂
、0.001
‑2份封端剂；
[0016]和
/
或，所述二元胺为戊二胺
、
己二胺
、
癸二胺
、
十二碳二元胺中的至少一种；
[0017]和
/
或，所述长碳链二元酸为二酸
、
十一烷二酸
、
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种梳型结构长链聚酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.
提供尼龙盐溶液并向尼龙盐溶液中加入封端剂，混合均匀得到反应液
A
；
S2.
将所述反应液
A
通过缩聚反应，获得一端端羧基封端的聚酰胺预聚物熔体；
S3.
将所述聚酰胺预聚物熔体溶于溶剂
A
后，加入丙烯酸
、
催化剂混合后，得到反应液
B
，将所述反应液
B
进行酰胺化反应，得到一端为丙烯酸的长链尼龙预聚物
AA
‑
LCPA
；
S4.
将所述
AA
‑
LCPA、
多硫代酯链转移剂
、
引发剂加入溶剂
B
中混合均匀得到反应液
C
，将所述反应液
C
进行
RAFT
聚合反应，得到聚合物溶液；
S5.
将所述聚合物溶液滴加至甲醇溶液中，过滤
、
洗涤
、
干燥后，即得到梳型结构长链聚酰胺
。2.
根据权利要求1所述的梳型结构长链聚酰胺的制备方法，其特征在于，在所述步骤
S1
中，所述尼龙盐溶液的制备过程为：在惰性气氛下，将二元胺
、
长链二元酸加入水中并混合均匀，调节
PH
至
6.5
‑
8.2
后，加入稳定剂并混合均匀，即得所述尼龙盐溶液
。3.
根据权利要求2所述的梳型结构长链聚酰胺的制备方法，其特征在于，所述尼龙盐溶液中，尼龙盐的质量浓度为
40
％
‑
75
％；和
/
或，所述反应液
A
中包括以下摩尔量份的原料：
0.1
‑
100
份二元胺
、0.1
‑
100
份长碳链二元酸
、0.001
‑
0.1
份稳定剂
、0.001
‑5份封端剂；和
/
或，所述二元胺为戊二胺
、
己二胺
、
癸二胺
、
十二碳二元胺中的至少一种；和
/
或，所述长碳链二元酸为二酸
、
十一烷二酸
、
十二烷二酸
、
十三烷二酸
、
十四烷二酸
、
十五烷二酸
、
十六烷二酸
、
十七烷二酸和十八烷二酸中的至少一种；和
/
或，所述稳定剂为亚磷酸
、
次磷酸钠
、
次磷酸锌
、
次磷酸钙
、
次磷酸钾中的至少一种；和
/
或，所述封端剂为1‑
乙胺
、1
‑
丙胺
、1
‑
丁胺
、1
‑
戊胺
、
苯甲胺
、
苯乙胺中的至少一种
。4.
根据权利要求1所述的梳型结构长链聚酰胺的制备方法，其特征在于，在所述步骤
S2
中，所述反应液
A
的缩聚反应过程为：将所述反应液
A
加热，使反应体系内压力升至
0.3
‑
3.2MPa
，排气，保压，当体系温度升至
230℃
‑
260℃
时，降压至常压...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵威，孙刚伟，
申请(专利权)人：会通新材料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：