一種使用混合溶劑合成半芳香族尼龍鹽的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水與有機溶劑混合溶液合成半芳香族尼龍鹽的制備方法：將脂肪族二元胺與水混合打漿，升溫至60～98℃，備用；將芳香族二元酸與有機溶液混合，升溫至60～120℃完全溶解，備用；再將芳香族二元酸溶液緩慢加入到二元胺溶液中，在60～98℃進行中和反應(yīng)；調(diào)節(jié)pH值至7.0～7.5后經(jīng)冷卻，離心分離，去離子水洗滌，干燥后得到半芳香族尼龍鹽。采用本發(fā)明的方法制備的半芳香族尼龍鹽純度高，具有良好的顆粒晶形，易分離提純，所用有機溶劑少，反應(yīng)溫度溫和，能耗低。本發(fā)明所使用的有機溶劑可以回收重復(fù)使用。
【專利說明】一種使用混合溶劑合成半芳香族尼龍鹽的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種使用混合溶劑合成半芳香族尼龍鹽的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半芳香族尼龍樹脂具有優(yōu)良的機械強度、自潤滑性、耐磨性、耐熱性、對化學(xué)藥品有較好的耐腐蝕性，是介于通用工程塑料尼龍和耐高溫尼龍塑料PEEK之間耐熱性較高的樹脂。
[0003]近年來為了滿足在汽車、電子、電器等領(lǐng)域的更高性能的要求，PA46、PA6T、PA9T、PAlOT和PA12T等高耐熱性的聚酰胺被開發(fā)出來。隨著人們環(huán)保意識的增強，以及國家對于汽車尾氣排放的相關(guān)法規(guī)，同時要求汽車生產(chǎn)商減少尾氣排放量和提高發(fā)動機效率，減小汽車的耗油量，這樣勢必會提高發(fā)動機室內(nèi)溫度。而采用輕質(zhì)材料使汽車輕化就是解決該問題的重要措施之一，發(fā)動機附近的燃料系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等的金屬部件的塑料化，就得提高所用塑料材料的耐熱要求，對材料的要求就更為嚴格。另外近年來電子、電器、信息關(guān)聯(lián)設(shè)備的小型化、高性能化，對材料的要求進一步加大。特別是表面貼裝技術(shù)的發(fā)展，促進了電子元件小型化、密集化，但是為減少環(huán)境污染，現(xiàn)大力提倡使用不含鉛的焊錫，新型的焊錫技術(shù)對樹脂熔點的要求較以前更高，而PA66、PBT等材料的耐熱性不能滿足要求，因此開發(fā)耐熱性更高的材料就成為必然。
[0004]目前尼龍的制備一般分為兩個步驟，第一步將二元酸與二元胺制備成尼龍鹽，以達到控制二元酸與二元胺的摩爾比和除雜的目的，同時由尼龍鹽通過縮聚合成半芳香族尼龍樹脂就可以有效的避免二元胺的流失；第二步進行縮聚反應(yīng)制備尼龍樹脂。
[0005]現(xiàn)有的技術(shù)合成半芳香族尼龍鹽均采用單一溶劑作為反應(yīng)液，即用水或者有機溶劑，以此制備的半芳香族尼龍鹽均有其不足之處。例如:專利CN1887841A公開了一種以水為溶劑制備半芳香族尼龍鹽的方法，該方法在制備低碳鏈半芳香尼龍鹽時，具有較好效果。但在制備長碳鏈半芳香族尼龍鹽時，效果不夠理想。由于長碳鏈半芳香族尼龍鹽和芳香族二元酸基本不溶于水，可能存在反應(yīng)生成的鹽附著在未反應(yīng)的芳香族二元酸表面，造成反應(yīng)不完全，反應(yīng)終點判定不準確，尼龍鹽純度降低。專利CN101456804A公開了一種以N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺為溶劑制備長碳鏈半芳香族尼龍鹽的方法。同時專利CN101880235A公開了一種以有機溶劑二甲基亞砜為溶劑制備半芳香族尼龍鹽的方法。使用有機溶劑雖然能有效避免鹽包裹酸的可能性，但反應(yīng)生成的長碳鏈半芳香族尼龍鹽成粉末狀，給后期尼龍鹽與有機溶劑的分離提純帶來麻煩 。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供了一種使用混合溶劑合成半芳香族尼龍鹽的方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:[0008]一種使用混合溶劑合成半芳香族尼龍鹽的方法，包含以下步驟:
[0009](1)將脂肪族二元胺溶解在水中，升溫至60~98 °C，備用；
[0010](2)將芳香族二元酸溶解在有機溶劑中，升溫至60~140°C，備用；
[0011 ] (3)將步驟(2)所得芳香族二元酸溶液加入步驟(1)所得溶液中，反應(yīng)溫度控制在60 ~98。。；
[0012](4)用溶于所述有機溶劑的所述芳香族二元酸或者所述脂肪族二元胺調(diào)節(jié)步驟
(3)的溶劑體系的pH值至7.0~7.5 ;
[0013](5)冷卻，進行離心分離，用去離子水洗滌所得固體物，干燥，得到本發(fā)明產(chǎn)品。
[0014]步驟(1)中將所述脂肪族二元胺溶解在其0.5~10倍質(zhì)量的水中。
[0015]步驟(2)中將所述芳香族二元酸溶解在其I~8倍質(zhì)量的所述有機溶劑中。
[0016]所述脂肪族二元胺為己二胺、壬二胺、癸二胺、十一烷二元胺、十二烷二元胺、十三烷二元胺、十四烷二元胺、十五烷二元胺中的至少一種。
[0017]所述芳香族二元酸為對苯二甲酸或間苯二甲酸。
[0018]所述有機溶劑為二甲基亞砜(DMS0)、N, N-二甲基甲酰胺(DMF)或者N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的任意一種。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所用的溶劑為水與有機溶劑的混合液，降低了反應(yīng)速率，更利于晶體的形成長大，因而析出的鹽固體顆粒大，具有一定晶形，易分離提純，純度高；可有效減少有機溶劑的使用量，降低成本；可以通過調(diào)節(jié)pH值有效地控制二元酸與二元胺的摩爾比；所用的有機溶劑可以回收重復(fù)利用。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0021]實施例1
[0022](I)取己二胺116g (Imol)與50g水混合升溫至60°C,備用；
[0023](2)取對苯二甲酸166g (Imol)與350g DMSO升溫至80°C，溶解澄清后備用；
[0024](3)將步驟(2)所得溶液緩慢加入步驟(1)所得溶液中，反應(yīng)溫度控制在75°C ；
[0025](4)用少量溶于DMSO后的對苯二甲酸或者己二元胺調(diào)節(jié)溶液pH值至7.0~7.2，穩(wěn)定Ih ；
[0026](5)冷卻降溫至室溫，進行離心分離，用去離子水洗滌所得固體物，干燥后得到274g6T 鹽，產(chǎn)率 97.2%ο
[0027]實施例2
[0028](I)取癸二胺172g (lmol)與500g水混合升溫至60°C，備用；
[0029](2)取間苯二甲酸166g (Imol)與300g DMF混合升溫至80°C，溶解澄清后備用；
[0030](3)將步驟(2)所得溶液緩慢加入步驟(1)所得溶液中，反應(yīng)溫度控制在65°C ；
[0031](4)用少量溶于DMF后的對苯二甲酸或者癸二胺調(diào)節(jié)pH值至7.0~7.2，穩(wěn)定Ih ；
[0032](5)冷卻降溫至室溫，進行離心分離，用去離子水洗滌所得固體物，干燥后得到324glOI 鹽，產(chǎn)率 95.9%ο
[0033]實施例3
[0034](I)取十二烷二元胺202g (1.0111101)與55(^水混合升溫至951:，備用；[0035](2)取對苯二甲酸166g (Imol)與200g NMP升溫至80°C，溶解澄清后備用；
[0036](3)將步驟(2)所得溶液緩慢加入步驟(1)所得溶液中，反應(yīng)溫度控制在95°C ；
[0037](4)用少量溶于NMP后的對苯二甲酸或者十二烷二元胺調(diào)節(jié)溶液pH值至7.0~
7.2，穩(wěn)定 Ih ；
[0038](5)冷卻降溫至室溫，進行離心分離，用去離子水洗滌所得固體物，干燥后得到355.71gl2T 鹽，產(chǎn)率 97.19%。
[0039]實施例4
[0040](I)取十五烷二元胺242g (Imol)與2kg水升溫至85°C，備用；
[0041](2)取對苯二甲酸166g (Imol)與Ikg DMF混合升溫至90°C,溶解澄清后備用；
[0042](3)將步驟(2)所得溶液緩慢加入步驟(1)所得溶液中，反應(yīng)溫度控制在85°C，；
[0043](4)用少量溶于DMF后的對苯二甲酸或者十五烷二元胺調(diào)節(jié)pH值至7.0~7.2，穩(wěn)定Ih ；
[0044](5)冷卻降溫至室溫，進行離心分離，用去離子水洗滌所得固體物，干燥后得到392gl5T 鹽，產(chǎn)率 96.1%。
[0045]實施例5
[0046](I)取己二胺 0.58kg (5moI),癸二胺 0.87kg (5mol)與 6.5kg 水升溫至 95°C,備用；
[0047](2)取對苯二甲酸1.66kg (IOmol)與7.5kg DMF混合升溫至120°C，溶解澄清后備用;
[0048](3)將步驟(2)所得溶液緩慢加入步驟(1)所得溶液中，反應(yīng)溫度控制在95°C ；
[0049](4)用少量溶于DMF后的對苯二甲酸或者等摩爾的己二胺與癸二胺混合液調(diào)節(jié)pH值至7.0~7.2，穩(wěn)定Ih;
[0050](5)冷卻降溫至室溫，進行離心分離，用去離子水洗滌所得固體物，干燥后得到
3.04kg固體混合鹽，產(chǎn)率97.7%。
[0051]應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以以任何相同或相似手段對本發(fā)明作各種變換或修改，這些等價形式同樣落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種使用混合溶劑合成半芳香族尼龍鹽的方法，其特征在于包含以下步驟: (1)將脂肪族二元胺溶解在水中，升溫至60~98°C，備用； (2)將芳香族二元酸溶解在有機溶劑中，升溫至60~140°C，備用； (3)將步驟(2)所得的溶液加入步驟(1)所得的溶液中，反應(yīng)溫度控制在60~98°C; (4 )用溶于所述有機溶劑中的所述芳香族二元酸或者所述脂肪族二元胺調(diào)節(jié)步驟(3 )的溶劑體系的pH值至7.0~7.5 ; (5)冷卻，進行離心分離，用去離子水洗滌所得固體物，干燥，得到本發(fā)明產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(1)中將所述脂肪族二元胺溶解在其0.5~10倍質(zhì)量的水中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(2)中將所述芳香族二元酸溶解在其I~8倍質(zhì)量的所述有機溶劑中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述脂肪族二元胺為己二胺、壬二胺、癸二胺、十一烷二元胺、十二烷二元胺、十三烷二元胺、十四烷二元胺、十五烷二元胺中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述芳香族二元酸為對苯二甲酸或間苯二甲酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述有機溶劑為二甲基亞砜、N，N-二甲基甲酰胺或者N-甲基吡咯烷 酮中的任意一種。
【文檔編號】C08G69/26GK103613505SQ201310578068
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】曾建平, 金良文, 嚴燕 申請人:江門市德眾泰工程塑膠科技有限公司