一种长碳链半芳香族聚酰胺及其合成方法技术

本发明专利技术公开了一种长碳链半芳香族聚酰胺及其合成方法，其具有良好耐热性、高温刚性、耐化学品性、尺寸稳定性及低吸水率。本发明专利技术的合成方法，先将干燥后的二胺单体、11-氨基十一酸、对苯二甲酸按一定摩尔比加入搅拌式聚合反应器中，抽真空后，通惰性气体将反应器密闭加热至120～170℃，在自身压力的条件下对反应物保温保压0.5～24小时，放气至常压；再加热到300～350℃，恒温后持续抽真空。本发明专利技术制备工艺简便，聚合过程可控，能够实现以塑代钢，能够应用于汽车、机械、电子电气等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料领域，具体涉及一种长碳链半芳香族聚酰胺(PAllT)的合成方法。
技术介绍
耐高温聚酰胺是聚酰胺家族的成员之一，因在其分子结构中含有苯环或其它芳环结构使其具有耐高温的特性，长碳链半芳香族聚酰胺是由脂肪族二胺、二酸或脂肪族的氨基酸与带芳香环的二胺、二酸，经缩聚制得，是芳香族尼龙的一种，具有比脂肪族聚酰胺更优异的机械性能，与全芳香族聚酰胺相比，具有容易加工的特征，是耐高温尼龙的主要品种，其性能介于通用工程塑料尼龙和耐高温工程塑料PEEK之间，市场需求呈现上升的趋势。长碳链半芳香族聚酰胺具有良好耐热性、高温刚性、耐化学品性、尺寸稳定性、耐溶剂性 及低吸水率，能够实现以塑代钢，在汽车、机械、电子电气等领域得到广泛的应用。在现有
对PA6T、PA10T的文献报道及专利不少，对于PAlOT的文献主要以组合物的形式出现，但对于PAllT的合成技术在国内尚未见到有关报道。PA6T聚酰胺熔点高具有优异的热变性能和物理机械性能，但其缺点是由于其刚性太强使其拉伸断裂伸长率在5%以下，限制了其在管材领域的应用，其次，其吸水率虽然低，但在潮湿环境下其尺寸稳定性及性能保持率不好，需要改进。解决上述问题的有效途径是在分子结构中增加柔性链的比率从而提高产品的韧性，同时降低酰胺基的相对含量从而改善材料的吸水率，柔性链的引入通过采用壬二胺、癸二胺、十二碳二胺、十三碳二胺等来代替己二胺制备长碳链半芳香族聚酰胺，如PA9T、PA10T、PA12T、PA13T 等。英国专利GB1070416公开了 PAH、PA9T/PA10T/PA12T等一系列长碳链半芳香族聚酰胺的合成方法；美国专利US5502155公开了使用对苯二甲酸和癸二胺合成PAlOT聚合物，US4022756、US4113708 公开了 PA6T 的制备方法。中国专利CN10724252A公开了一种长碳链半芳香族聚酰胺与聚苯醚的合金PA10T,该合金耐热性好、尺寸稳定性高,具有一定的耐溶剂性,可以以塑代钢；中国专利200810049045. 2公开了一种长碳链稠环半芳香尼龙(PA13N)及其合成工艺；中国专利201010108993. 6公开了一种长碳链半芳香族耐高温聚酰胺的均聚物和共聚物及其合成方法，其公开的仍然是半芳香尼龙PAlOT的制备方法。与PAll相比，PAllT由于在其分子主链上引入了芳环结构，因而其耐热性与力学性能得到明显提高，同时吸水率也有降低，性价比高，应用领域更为广泛。PAllT是一种共聚物，与PA6T相比，其更容易注射成型；与？么66相比，其耐热性更为优异。因此，对PAllT的合成工艺的研究成为技术人员主攻的方向，目前，对于PAllT的合成技术及工艺在国内尚未见到报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有良好耐热性、高温刚性、耐化学品性、尺寸稳定性及低吸水率，可以以塑代钢，适合用于汽车、机械、电子电气领域中耐热部件及耐化学性的一种长碳链半芳香族聚酰胺(PAllT)及其合成方法，以填补国内现有技术的空白。为达到上述目的，本专利技术采用以下方案一种长碳链半芳香族聚酰胺(PA11T)，它具有如下式I结构权利要求1.一种长碳链半芳香族聚酰胺，其特征在于，它具有如下式I结构2.根据权利要求I所述的一种长碳链半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述二胺单体是乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、i^一碳二元胺、十二碳二元胺、十三碳二元胺、十四碳二元胺。3.根据权利要求I所述的一种长碳链半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述长碳链半芳香族聚酰胺的数均分子量在2000 100000之间，长碳链半芳香族聚酰胺的熔融温度在240 300°C之间。4.一种合成权利要求I 3任一项所述长碳链半芳香族聚酰胺的方法，其特征在于，包括以下步骤 ⑴、将干燥后的二胺单体、11-氨基十一酸、对苯二甲酸按上述摩尔比加入搅拌式聚合反应器中，抽真空I 30min，再通惰性气体I 30min，如此循环I 20次，使反应物存在于惰性气体保护下的环境中，控制反应器内系统压力为O. 15 O. 25MPa ； ⑵、将反应器密闭加热至120 170°C，并调节聚合反应器的搅拌速度为O 800r/min后，在自身压力的条件下对反应物保温保压O. 5 24小时，放气至常压； ⑶、再加热到300 350°C,并调节聚合反应器的搅拌速度为O 400r/min后,恒温后持续抽真空I 24小时，反应结束，根据需要在出料时补充惰性气体。5.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，包括以下步骤 (I)、将真空干燥后的二胺单体、11-氨基十一酸、对苯二甲酸按上述摩尔比加入搅拌式聚合反应器中，抽真空2 15min后通氮气2 15min,如此循环4 8次,使反应物存在于氮气保护下的环境中，控制反应器内系统压力为O. 15 O. 25MPa ； ⑵、将反应器密闭加热至130 150°C，并调节聚合反应器的搅拌速度为100 300r/min后，控制反应器内系统压力为I. I I. 3MPa，并对反应物保温保压I 3小时，缓慢放气至常压； ⑶、再加热到300 320°C，并调节聚合反应器的搅拌速度为25 150r/min，恒温后持续抽真空8 12小时，反应结束，出料时补充氮气。全文摘要本专利技术公开了，其具有良好耐热性、高温刚性、耐化学品性、尺寸稳定性及低吸水率。本专利技术的合成方法，先将干燥后的二胺单体、11-氨基十一酸、对苯二甲酸按一定摩尔比加入搅拌式聚合反应器中，抽真空后，通惰性气体将反应器密闭加热至120～170℃，在自身压力的条件下对反应物保温保压0.5～24小时，放气至常压；再加热到300～350℃，恒温后持续抽真空。本专利技术制备工艺简便，聚合过程可控，能够实现以塑代钢，能够应用于汽车、机械、电子电气等领域。文档编号C08G69/36GK102796257SQ20121025130公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年1月6日专利技术者朱怀才, 王忠强 申请人:东莞市信诺橡塑工业有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长碳链半芳香族聚酰胺，其特征在于，它具有如下式Ⅰ结构：式Ⅰ中，a=2～14；x=1～200，y=1～200，z=1～200，其中x=z；其由二胺单体、11？氨基十一酸、对苯二甲酸制备而得；二胺单体：11？氨基十一酸：对苯二甲酸的摩尔比为1：1～2：1。FDA00001903894200011.jpg

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀才，王忠强，
申请(专利权)人：东莞市信诺橡塑工业有限公司，
类型：发明
国别省市：