【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子合成领域，具体地，提供一种连续制备聚酰胺酸溶液的方法。
技术介绍
1、聚酰亚胺系一种综合性能极佳的特种工程塑料，能以薄膜、复合材料、泡沫塑料、工程塑料、纤维的形态被应用到航空航天、电气绝缘、液晶显示、汽车医疗、微电子、精密机械包装诸多领域。
2、聚酰亚胺最常见的合成方法是由单体(通常指二酐和二胺)溶于强极性溶液中发生缩聚得到聚酰胺酸，而后进行脱水环化得到具有酰亚胺五元杂环的聚合物。作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸溶液，目前多使用釜式反应器进行制备。为了避免反应过程过于剧烈，常采用控制温度或单体的加料顺序的工艺，但存在反应釜内部分物料的停留时间过长、副产物增多或反应不平稳，最终导致聚酰亚胺产物的分子量分布过宽的问题。此外，釜式反应器多为间歇操作，难以实现连续化生产，设备利用率低，同时运行过程中易发生冲料等安全事故。
3、随着反应工程技术的不断进步，化学合成向更加高效、安全和自动化的方向发展，以微反应器为代表的连续流合成技术被应用于不同类型的聚合反应中。微反应器可通过温控系统和流量调节以方便地设置反应操作条件，且体系相对封闭，不容易受到水、空气等杂质的侵入。然而，利用微反应器生产聚酰胺酸，随着缩聚反应的进行及聚合物分子量的提高，聚酰胺酸溶液可能具有较高的粘度进而导致微反应器管路的堵塞，使得反应不能顺利进行。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、本专利技术提出一种连续制备聚酰胺酸溶液的方法，
3、(1)提供反应溶液
4、所述反应溶液包括溶液a和溶液b，所述溶液a包含二酐和第一溶剂，所述溶液b包含二胺和第二溶剂；
5、(2)向微反应器的管道内通入所述溶液a、所述溶液b和惰性气体，进行气液两相混合，并控制气体流量大于所述溶液a和所述溶液b的流量之和，以使管道内的气液混合物形成泰勒流，且在预定停留时间内使所述二酐和所述二胺经反应形成聚酰胺酸，得到所述聚酰胺酸溶液。
6、本专利技术的方法在微反应通道中引入气相(惰性气体)和液相(溶液a和溶液b)，并控制气相流量(气体流量)大于液相流量(溶液a和溶液b的流量之和)，以在微反应器的通道内形成泰勒流，强化了两种反应溶液的扩散混合及其反应，并通过非均相体系降低了反应器内的粘度，进而降低因体系粘度过大而导致的微反应器堵塞的风险，提高了以微反应器连续制备聚酰胺酸溶液的运行稳定性。
7、根据本专利技术的实施例，所述气体流量为0.01ml/min～10ml/min。
8、根据本专利技术的实施例，所述溶液a和所述溶液b的流量分别独立地为0.005ml/min～4.9ml/min。
9、根据本专利技术的实施例，所述气体流量与所述溶液a和所述溶液b的流量之和的之比为(1.05～10)∶1。
10、进一步地，所述气体流量与所述溶液a和所述溶液b的流量之和的之比为(1.05～5)∶1，由此，有利于形成更稳定的流型。
11、根据本专利技术的实施例，所述管道的内径为0.5mm～2mm。由此，可在该管道内发挥微反应器较好的传质传热特征，且管道内的压力降适中，对进料泵的推动力要求较低。
12、根据本专利技术的实施例，所述第一溶剂和第二溶剂相同或不同，且各自独立地包括n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜中的至少之一。
13、根据本专利技术的实施例，所述二酐包括1,2,4,5-均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、4,4'-联苯醚二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐中的至少之一。由此，有利于降低体系粘度并降低生产成本。
14、根据本专利技术的实施例，所述二胺包括4,4'-二氨基二苯醚、4,4’二氨基二苯甲烷、对苯二胺、间苯二胺中的至少之一。由此，有利于降低体系粘度并降低生产成本。
15、根据本专利技术的实施例，所述二胺和二酐的摩尔比为1∶(1～1.1)。由此，有利于提高反应转化率及产物的收率。
16、根据本专利技术的实施例，所述溶液a中，所述二酐的质量浓度为5％～20％。
17、根据本专利技术的实施例，所述反应的温度为-10℃～40℃。
18、进一步地，所述反应的温度为20℃～40℃。由此，在降低体系粘度的同时降低能耗。
19、根据本专利技术的实施例，所述预定停留时间为10min～3h。
20、根据本专利技术的实施例，所述聚酰胺酸的数均分子量为8×103g/mol～50×103g/mol，分子量分布系数为2～5。由此，所获得的聚酰胺酸溶液产品粘度适中，不容易堵塞管道，有利于维持合成反应的长期稳定进行。
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1.一种连续制备聚酰胺酸溶液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体流量为0.01mL/min～10mL/min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶液A和所述溶液B的流量分别独立地为0.005mL/min～4.9mL/min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述气体流量与所述溶液A和所述溶液B流量之和的比为(1.05～10)∶1，可选为(1.05～5)∶1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述管道的内径为0.5mm～2mm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述第一溶剂和第二溶剂相同或不同，且各自独立地包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜中的至少之一。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述二酐包括1,2,4,5-均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、4,4'-联苯醚二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐中的至
8.根据权利要求1-3任一项所述的方法，所述的方法，其特征在于，所述二胺和二酐的摩尔比为1∶(1～1.1)。
9.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述溶液A中，所述二酐的质量浓度为5％～20％。
10.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为-10℃～40℃，可选地，所述反应的温度为20℃～40℃；
11.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述聚酰胺酸的数均分子量为8×103g/mol～50×103g/mol，分子量分布系数为2～5。
...【技术特征摘要】
1.一种连续制备聚酰胺酸溶液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体流量为0.01ml/min～10ml/min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶液a和所述溶液b的流量分别独立地为0.005ml/min～4.9ml/min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述气体流量与所述溶液a和所述溶液b流量之和的比为(1.05～10)∶1，可选为(1.05～5)∶1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述管道的内径为0.5mm～2mm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述第一溶剂和第二溶剂相同或不同，且各自独立地包括n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜中的至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：向亮，范伟贞，史利涛，
申请(专利权)人：广州天赐高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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