【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子化合物领域，特别涉及一种聚对苯二甲酰对苯二胺的制备方法。
技术介绍
1、聚对苯二甲酰对苯二胺(ppta)具有优异的热性能、电化学绝缘性能、化学稳定性等特点，目前其制品被广泛应用于国防军工、航空航天、交通运输等领域。由于ppta合成过程中单体反应活性较高、局部易发生爆聚导致聚合体系凝胶、反应终止，所制得ppta树脂原料分子量分布较宽、粉末中存在有相对较低分子量ppta，而低分子量ppta的存在通常易导致ppta制品出现缺陷点，影响其整体性能，因此，如何制得分子量分布更窄的ppta树脂十分重要。
2、中国专利技术专利cn114230786a公开了一种聚对苯二甲酰对苯二胺的合成方法及其应用。通过将对苯二胺溶液与对苯二甲酰氯熔体经密封混合后，在双螺杆中进行缩聚反应制备ppta树脂，通过调节对苯二胺溶液中氯化钙含量、对苯二胺含量的比例实现对聚合反应速率的控制。该方法工艺流程简单，反应死区较少，产品品质稳定，但对苯二甲酰氯熔体尺寸较大、整体反应均匀性难以控制。
3、中国专利技术专利cn104451935a公开了一种超细聚对苯二甲酰对苯二胺粉末的制备方法及其应用。通过对聚合反应温度的控制、两种聚合反应单体的比例以及反应器的转速，控制聚合产物颗粒的大小，最终得到超细聚对苯二甲酰对苯二胺粉末。该方法制得ppta超细粉末在工程塑料、特种涂料等复合材料领域具有广阔的市场应用前景。但在聚合过程中ppta聚合反应速率较快、分子量分布较宽，所得制品内部易形成缺陷点。
技术实现思路>
1、针对现有技术的问题，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种较窄分子量分布的聚对苯二甲酰对苯二胺的制备方法。本专利技术中通过对ppta聚合体系中溶剂/助溶剂进行冷冻、造粒，将得到的溶剂体系固体粉末与反应单体粉末低温下均匀共混，实现低温缩聚反应制备分子量分布更加可控的ppta树脂。
2、本专利技术的一种聚对苯二甲酰对苯二胺的制备方法，包括：
3、(1)将助溶剂、溶剂混合并溶解，冷冻、粉碎得到溶剂体系固体粉末；
4、(2)将溶剂体系固体粉末与反应单体对苯二胺ppda、对苯二甲酰氯tpc混匀，升温，剧烈搅拌反应，得到ppta凝胶颗粒；
5、(3)将ppta凝胶颗粒经水洗、干燥，得到分子量分布较窄的ppta树脂颗粒。
6、上述制备方法的优选方式如下：
7、所述步骤(1)中溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺、苯并咪唑类离子液体中的一种或几种；所述助溶剂包括碱金属或碱土金属氯化物中的一种或几种。
8、所述助溶剂为氯化锂、氯化钙中的至少一种。
9、所述步骤(1)中助溶剂在溶剂体系中的含量为5％～20％(wt)。
10、所述步骤(1)中助溶剂、溶剂混合并溶解具体为：在氮气气氛保护的干燥体系中，将助溶剂、溶剂混合并搅拌溶解；
11、所述步骤(1)中冷冻温度为-80～-30℃，冷冻时间为0.5～2h。
12、所述步骤(1)中溶剂体系固体粉末粒径为50～800μm。
13、所述步骤(2)中反应单体ppda为ppda粉末，ppda粉末粒径大小为50～2000μm；所述反应单体tpc为tpc粉末，tpc粉末粒径大小为50～2000μm。
14、所述步骤(2)中溶剂体系固体粉末在反应体系中质量分数为80～95％；所述ppda、tpc的摩尔比值为0.9-1.3。
15、所述步骤(2)在惰性气体条件下进行反应；初始反应温度为-10～80℃，搅拌速率为1500-3000r/min。
16、本专利技术的一种所述方法制备的聚对苯二甲酰对苯二胺，其中ppta树脂颗粒具有较窄的分子量分布，均匀性较高，有利于提高ppta相应制品的性能。
17、本专利技术的一种高性能对位芳纶纤维，所述对位芳纶纤维以含所述聚对苯二甲酰对苯二胺原料制备获得。
18、本专利技术方法将助溶剂(cacl2)溶于反应溶剂(nmp)后溶剂体系冷冻、粉碎，将得到的溶剂体系固体粉末与反应单体对苯二胺(ppda)、对苯二甲酰氯(tpc)粉末低温下均匀共混，经剧烈搅拌、升温、反应体系凝胶后，粉碎、水洗、烘干，得到ppta树脂粉末。本专利技术通过对ppta聚合体系中溶剂/助溶剂进行预处理、实现低温缩聚反应制备ppta树脂，有效控制反应进程、减小局部爆聚反应发生的可能，使制备ppta树脂分子量分布宏观可控，对ppta树脂的工业化生产具有重要意义。
19、有益效果
20、(1)本专利技术首先通过制备ppta溶剂体系冷冻粉末、实施低温缩聚，可制得分子量分布更均匀的ppta树脂粉末；
21、(2)本专利技术制得的ppta树脂，减小了后续ppta制品中存在缺陷点的可能性，有利于提升ppta制品整体性能，对工业化生产具有十分重要的实用意义。
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1.一种聚对苯二甲酰对苯二胺的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、苯并咪唑类离子液体中的一种或几种；所述助溶剂包括碱金属或碱土金属氯化物中的一种或几种；助溶剂在溶剂体系中的含量为5％～20％(wt)。
3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述助溶剂为氯化锂、氯化钙中的至少一种。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中助溶剂、溶剂混合并溶解具体为：在氮气气氛保护的干燥体系中，将助溶剂、溶剂混合并搅拌溶解；
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中粉碎得到溶剂体系固体粉末尺寸为50～800μm。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中PPDA为PPDA粉末，PPDA粉末粒径大小为50～2000μm；所述TPC为TPC粉末，TPC粉末粒径大小为50～2000μm。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中溶剂体系固体粉
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)在惰性气体条件下进行反应；初始反应温度为-10～80℃，搅拌速率为1500-3000r/min。
9.一种权利要求1所述方法制备的聚对苯二甲酰对苯二胺。
10.一种对位芳纶纤维，其特征在于，所述对位芳纶纤维以含权利要求9所述聚对苯二甲酰对苯二胺原料制备获得。
...【技术特征摘要】
1.一种聚对苯二甲酰对苯二胺的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺、苯并咪唑类离子液体中的一种或几种；所述助溶剂包括碱金属或碱土金属氯化物中的一种或几种；助溶剂在溶剂体系中的含量为5％～20％(wt)。
3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述助溶剂为氯化锂、氯化钙中的至少一种。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中助溶剂、溶剂混合并溶解具体为：在氮气气氛保护的干燥体系中，将助溶剂、溶剂混合并搅拌溶解；
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中粉碎得到溶剂体系固体粉末尺寸为50～800μm。
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡祖明，李娜，于俊荣，王彦，滕凤冬，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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