專利名稱：一種長碳鏈半芳香族聚酰胺及其合成方法
技術領域：
本發(fā)明屬于材料領域，具體涉及一種長碳鏈半芳香族聚酰胺(PAllT)的合成方法。
背景技術：
耐高溫聚酰胺是聚酰胺家族的成員之一，因在其分子結構中含有苯環(huán)或其它芳環(huán)結構使其具有耐高溫的特性，長碳鏈半芳香族聚酰胺是由脂肪族二胺、二酸或脂肪族的氨基酸與帶芳香環(huán)的二胺、二酸，經縮聚制得，是芳香族尼龍的一種，具有比脂肪族聚酰胺更優(yōu)異的機械性能，與全芳香族聚酰胺相比，具有容易加工的特征，是耐高溫尼龍的主要品種，其性能介于通用工程塑料尼龍和耐高溫工程塑料PEEK之間，市場需求呈現上升的趨勢。長碳鏈半芳香族聚酰胺具有良好耐熱性、高溫剛性、耐化學品性、尺寸穩(wěn)定性、耐溶劑性 及低吸水率，能夠實現以塑代鋼，在汽車、機械、電子電氣等領域得到廣泛的應用。在現有技術領域對PA6T、PA10T的文獻報道及專利不少，對于PAlOT的文獻主要以組合物的形式出現，但對于PAllT的合成技術在國內尚未見到有關報道。PA6T聚酰胺熔點高具有優(yōu)異的熱變性能和物理機械性能，但其缺點是由于其剛性太強使其拉伸斷裂伸長率在5%以下，限制了其在管材領域的應用，其次，其吸水率雖然低，但在潮濕環(huán)境下其尺寸穩(wěn)定性及性能保持率不好，需要改進。解決上述問題的有效途徑是在分子結構中增加柔性鏈的比率從而提高產品的韌性，同時降低酰胺基的相對含量從而改善材料的吸水率，柔性鏈的引入通過采用壬二胺、癸二胺、十二碳二胺、十三碳二胺等來代替己二胺制備長碳鏈半芳香族聚酰胺，如PA9T、PA10T、PA12T、PA13T 等。英國專利GB1070416公開了 PAH、PA9T/PA10T/PA12T等一系列長碳鏈半芳香族聚酰胺的合成方法；美國專利US5502155公開了使用對苯二甲酸和癸二胺合成PAlOT聚合物，US4022756、US4113708 公開了 PA6T 的制備方法。中國專利CN10724252A公開了一種長碳鏈半芳香族聚酰胺與聚苯醚的合金PA10T,該合金耐熱性好、尺寸穩(wěn)定性高,具有一定的耐溶劑性,可以以塑代鋼；中國專利200810049045. 2公開了一種長碳鏈稠環(huán)半芳香尼龍(PA13N)及其合成工藝；中國專利201010108993. 6公開了一種長碳鏈半芳香族耐高溫聚酰胺的均聚物和共聚物及其合成方法，其公開的仍然是半芳香尼龍PAlOT的制備方法。與PAll相比，PAllT由于在其分子主鏈上引入了芳環(huán)結構，因而其耐熱性與力學性能得到明顯提高，同時吸水率也有降低，性價比高，應用領域更為廣泛。PAllT是一種共聚物，與PA6T相比，其更容易注射成型；與？么66相比，其耐熱性更為優(yōu)異。因此，對PAllT的合成工藝的研究成為技術人員主攻的方向，目前，對于PAllT的合成技術及工藝在國內尚未見到報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種具有良好耐熱性、高溫剛性、耐化學品性、尺寸穩(wěn)定性及低吸水率，可以以塑代鋼，適合用于汽車、機械、電子電氣領域中耐熱部件及耐化學性的一種長碳鏈半芳香族聚酰胺(PAllT)及其合成方法，以填補國內現有技術的空白。為達到上述目的，本發(fā)明采用以下方案一種長碳鏈半芳香族聚酰胺(PA11T)，它具有如下式I結構
權利要求
1.一種長碳鏈半芳香族聚酰胺，其特征在于，它具有如下式I結構
2.根據權利要求I所述的一種長碳鏈半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述二胺單體是乙二胺、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.根據權利要求I所述的一種長碳鏈半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述長碳鏈半芳香族聚酰胺的數均分子量在2000 100000之間，長碳鏈半芳香族聚酰胺的熔融溫度在240 300°C之間。
4.一種合成權利要求I 3任一項所述長碳鏈半芳香族聚酰胺的方法，其特征在于，包括以下步驟 ⑴、將干燥后的二胺單體、11-氨基十一酸、對苯二甲酸按上述摩爾比加入攪拌式聚合反應器中，抽真空I 30min，再通惰性氣體I 30min，如此循環(huán)I 20次，使反應物存在于惰性氣體保護下的環(huán)境中，控制反應器內系統(tǒng)壓力為O. 15 O. 25MPa ； ⑵、將反應器密閉加熱至120 170°C，并調節(jié)聚合反應器的攪拌速度為O 800r/min后，在自身壓力的條件下對反應物保溫保壓O. 5 24小時，放氣至常壓； ⑶、再加熱到300 350°C,并調節(jié)聚合反應器的攪拌速度為O 400r/min后,恒溫后持續(xù)抽真空I 24小時，反應結束，根據需要在出料時補充惰性氣體。
5.根據權利要求4所述的合成方法，其特征在于，包括以下步驟 (I)、將真空干燥后的二胺單體、11-氨基十一酸、對苯二甲酸按上述摩爾比加入攪拌式聚合反應器中，抽真空2 15min后通氮氣2 15min,如此循環(huán)4 8次,使反應物存在于氮氣保護下的環(huán)境中，控制反應器內系統(tǒng)壓力為O. 15 O. 25MPa ； ⑵、將反應器密閉加熱至130 150°C，并調節(jié)聚合反應器的攪拌速度為100 300r/min后，控制反應器內系統(tǒng)壓力為I. I I. 3MPa，并對反應物保溫保壓I 3小時，緩慢放氣至常壓； ⑶、再加熱到300 320°C，并調節(jié)聚合反應器的攪拌速度為25 150r/min，恒溫后持續(xù)抽真空8 12小時，反應結束，出料時補充氮氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種長碳鏈半芳香族聚酰胺及其合成方法，其具有良好耐熱性、高溫剛性、耐化學品性、尺寸穩(wěn)定性及低吸水率。本發(fā)明的合成方法，先將干燥后的二胺單體、11-氨基十一酸、對苯二甲酸按一定摩爾比加入攪拌式聚合反應器中，抽真空后，通惰性氣體將反應器密閉加熱至120～170℃，在自身壓力的條件下對反應物保溫保壓0.5～24小時，放氣至常壓；再加熱到300～350℃，恒溫后持續(xù)抽真空。本發(fā)明制備工藝簡便，聚合過程可控，能夠實現以塑代鋼，能夠應用于汽車、機械、電子電氣等領域。
文檔編號C08G69/36GK102796257SQ20121025130
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權日2012年1月6日
發(fā)明者朱懷才, 王忠強 申請人:東莞市信諾橡塑工業(yè)有限公司