一种长碳链半芳香族尼龙盐的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种长碳链半芳香族尼龙盐的制备方法，该方法包含以下步骤：将芳香族二元酸和过量的脂肪族二元胺在水中进行中和反应，经冷却、分离、洗涤、干燥后即得本发明专利技术产品。由于长碳链半芳香族尼龙盐在水与其对应的脂肪族二元胺的混合溶液中有较高的溶解度，因此本方法采用在水中，过量脂肪族二元胺与芳香族二元酸进行反应，并使反应生成的尼龙盐完全溶解在溶液里。此法可以有效防止反应生成的尼龙盐包裹住不溶于水的芳香族二元酸，制备的半芳香尼龙盐纯度高，操作周期短，反应条件温和，环境友好，滤液可重复多次利用，收率高，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学合成领域，具体涉及。
技术介绍
聚酰胺，又称尼龙，它是大分子主链的重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称，是最早被应用也是当前国内外应用最广泛的一种热塑性工程塑料。尼龙由于具有强韧耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀、耐油等优异特性，特别是耐磨性和自润滑性能优良，摩擦系数小，四十年来在与其它工程塑料的激烈竞争中稳步增长，其需求量迄今一直居于五大工程塑料(聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯)的首位。半芳香族尼龙是由脂肪族二胺或二酸与带芳香环的二酸或二胺，经缩聚而制得，是芳香族尼龙的一种。由于在尼龙分子主链段中导入了芳香环，从而提高了耐热性和力学性能，降低了吸水率，改善了成型加工性和溶解性等，并且有较好的性价比，是介于通用工程塑料尼龙和耐高温工程塑料PEEK之间的耐热性高的树脂，主要用于汽车和电气电子工业。随着高新技术的迅速发展和环保事业的需要，其市场需求呈上升趋势，应用开发也有新的进展。尼龙的合成是缩聚反应，平衡常数比较小。如果想合成较高分子量的聚合物需采用高真空脱除小分子副产物。但是这样一来，酸容易发生脱羧反应。而胺在高真空的条件下则会发生挥发，造成损失。这样一来，原料中二元胺和二元酸的摩尔比就会发生变化。而原料的摩尔比会影响到产物的分子量，进而影响到最终的聚合物的力学性能。所以为了尽可能的保证原料的等摩尔比，生产过程中，采用先把二元胺和二元酸做成尼龙盐的形式，减少脱羧和胺的挥发损失，保证原料的摩尔比，并且除掉单体中的杂质，然后再进行缩聚反应的方法。半芳香尼龙盐的制备通常采用溶液法，即先将酸与胺分别溶解或分散在水中，再混合在一起进行中和反应，以PH值判定反应终点，然后进行分离、提纯、干燥得半芳香尼龙盐。溶液法成盐除了以水为溶剂外，还可用乙醇或DMF (二甲基甲酰胺)等有机溶剂，如专利CN1887841A以水作为溶剂，专利CN101456804A采用N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺作为溶剂，专利CN101880235A以二甲基亚砜为溶剂。但现有的尼龙盐制备技术存在以下问题:1、当以水或乙醇作为溶剂制备长碳链半芳香尼龙盐时，由于尼龙盐与芳香族二元酸在水中溶解度小，在反应过程中就有大量尼龙盐析出，可能会包裹住未反应的芳香族二元酸导致终点判定不准和盐纯度下降；2、选择二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜为溶剂制备半芳香尼龙盐时，由于所制备的尼龙盐在中和反应温度范围内不全溶于溶剂，也可能造成反应终点判定不准；3、从有机溶剂中析出的尼龙盐晶型小，导致后处理中盐与溶剂的分离提纯较困难，且有机溶剂对环保要求高，反应温度较高，导致能耗和生产成本增加；4、在反应过程中需通过加入芳香族二元酸或脂肪族二元胺来调节PH值至合适范围，耗时较长，生产效率低。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有成盐工艺的缺陷，提供一种环保、高效、高纯度的成盐方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:，包含以下步骤:(I)在惰性气体保护下，将脂肪族二元胺溶解于2-5倍重量的去离子水中，搅拌升温至70-100。。，备用；(2)将芳香族二元酸与水按质量比1:1-3混合打浆，加热到50-100°C，备用；(3)按照芳香族二元酸与脂肪族二元胺的摩尔比为0.2-0.6:1，将步骤(2)所得的芳香族二元酸浆液加入到步骤(1)所得的脂肪族二元胺水溶液中，在90-100°C下反应0.5-3h ；(4)经冷却结晶、离心分离、洗涤、干燥后得到本专利技术产品；为了使反应液中的脂肪族二元胺不被空气中的氧气氧化，所述步骤(1)- (3)均在惰性气体保护下进行。优选地，还包含对步骤(4)中离心分离后所得滤液进行回收利用的步骤(5):将100份滤液升温至90-100°C后依次加入5-10份去离子水、5_15份脂肪族二元胺和5_10份芳香族二元酸，在90-10(TC下，惰性气体保护下反应0.5h，经冷却结晶、离心分离、洗涤、干燥后得到本专利技术产品。所述脂肪族二元胺为壬二胺、癸二胺、十一烷二元胺、十二烷二元胺、十三烷二元胺和十四烷二元胺中的任意一种。所述芳香族二元酸为对苯二甲酸、对苯二乙酸、4，4_联苯二甲酸、2，6_萘二甲酸中的任意一种。所述冷却结晶的温度为55_75°C。所述惰性气体为氮气或氩气。本专利技术的 申请人:经研究发现:1、长碳链半芳香尼龙盐虽然在水中溶解度很低，但其在水与其对应的脂肪族二元胺混合溶液中的溶解度较大；2、芳香族二元酸与过量的脂肪族二元胺反应所得的半芳香盐的组成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长碳链半芳香族尼龙盐的制备方法，其特征在于包含以下步骤：（1）将脂肪族二元胺溶解于2?5倍重量的去离子水中，搅拌升温至70?100℃，备用；（2）将芳香族二元酸与水按质量比1：1?3混合打浆，加热到50?100℃，备用；（3）按照芳香族二元酸与脂肪族二元胺的摩尔比为0.2?0.6：1，将步骤（2）所得的芳香族二元酸浆液加入到步骤（1）所得的脂肪族二元胺水溶液中，在90?100℃下反应0.5?3h；（4）经冷却结晶、离心分离、洗涤、干燥后得到本专利技术产品；其中所述步骤（1）?（3）均在惰性气体保护下进行。

【技术特征摘要】
1.一种长碳链半芳香族尼龙盐的制备方法，其特征在于包含以下步骤: (1)将脂肪族二元胺溶解于2-5倍重量的去离子水中，搅拌升温至70-100°C，备用； (2)将芳香族二元酸与水按质量比1:1-3混合打浆，加热到50-100°C，备用； (3)按照芳香族二元酸与脂肪族二元胺的摩尔比为0.2-0.6:1，将步骤(2)所得的芳香族二元酸浆液加入到步骤(1)所得的脂肪族二元胺水溶液中，在90-100°C下反应0.5-3h ； (4)经冷却结晶、离心分离、洗涤、干燥后得到本发明产品； 其中所述步骤(1) - (3)均在惰性气体保护下进行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:还包含对步骤(4)中离心分离后所得滤液进行回收利用的步骤(5):...

【专利技术属性】
技术研发人员：金良文，曾建平，严燕，
申请(专利权)人：江门市德众泰工程塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：