由获自预聚物和扩链剂的聚酰胺聚合物制造的热塑性成分以及制备方法技术

本发明专利技术涉及包括至少一种聚酰胺聚合物的成分，该聚酰胺聚合物得自包括至少一种扩链剂的至少一种反应性聚酰胺预聚物(PA1‑All1‑PA1)，所述聚酰胺聚合物在大于或等于所述聚合物的熔融温度或玻璃化转变温度的温度T1下制备，所述聚酰胺聚合物具有平均分子量Mn1，其特征在于所述成分具有可根据该成分经受的温度调节的熔体粘度，其中所述温度被包括在T2至T3的范围内，其中T2和T3大于T1，并且分别在温度T2或T3观察到的所述熔体粘度η2或η'3低于在相同的温度T2或T3观察到的不含扩链剂的并且具有相同的平均分子量Mn1(PA1)的所述聚酰胺聚合物的熔体粘度η2或η3，并且其中：所述成分包括一种或多种聚酰胺或由一种或多种聚酰胺组成，所述聚酰胺包括无规或嵌段共聚酰胺，该共聚酰胺是聚合物并包括具有式A/(B)r/(C)s的不同酰胺单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及包括至少一种聚酰胺聚合物的成分(组合物)，该聚酰胺聚合物得自包括至少一种扩链剂的至少一种反应性聚酰胺预聚物,所述成分具有可根据该成分需经受的温度调节的熔体粘度。本专利技术还包括聚酰胺聚合物，其得自所述具有扩链剂的聚酰胺预聚物。本专利技术还包括聚酰胺聚合物用于调节包括所述聚酰胺聚合物的成分的熔体粘度的用途，以及所述成分用于挤出、注塑或模塑(molding)的用途，特别地用于使增强纤维的浸渍更为容易以制造复合物的用途，其中所述聚酰胺聚合物得自所述具有所述扩链剂的预聚物。本专利技术还包括：制备所述成分的方法、通过所述成分制备复合材料、特别地基于所述材料的机械部件或结构部件的方法，以及本专利技术的成分用于复合材料部件以及由此产生的复合部件的用途，以及该成分在机动车辆、电气和电子设备、铁路、海洋、公路运输、风力、体育、航空和航天、建筑、面板和休闲领域中的应用。EP0261020描述了基于PA6、11和12的反应性半结晶态预聚物用于制备热塑性复合物的用途，其中使用了拉挤成型方法。其中所述的脂族结构的预聚物的热机械性能水平不足，且不含扩链剂。EP1988113描述了不含扩链剂的模塑成分，其是基于10T/6T共聚酰胺，该共聚酰胺具有：-40至95mol％的10T；-5至40mol％的6T。EP0581642描述了通过向二噁嗪或二噁唑啉中加入二羧基-封端的低聚物获得的聚合物，其中给出的间-甲酚溶液在0.5g/dl的浓度下在30℃的粘度低于0.5dlg-1，但并没有说明任何熔体粘度。US2011306718描述了结合了扩链剂的低-Tg反应性脂族聚酰胺的拉挤成型方法，所述扩链剂的聚合结构具有几个(实际上超过2个)酸酐或环氧官能团。该文件没有描述非聚合的扩链剂。在浸渍纤维期间加入该扩链剂。CN102234373描述了用于通过扩链制备生物可降解的聚酰胺酯的方法。KR20080032357描述了使用封端的二异氰酸酯作为扩链剂增加尼龙的分子量的方法。EP2586585描述了具有大于或等于80℃的Tg的热塑性复合材料，其使用合成纤维来强化。为获得良好的机械性能而使用成分要求具有高平均分子量Mn的可用的聚合物，特别地聚酰胺。然而，就模塑而言，所述成分的使用还要求增加的流动性，即低粘度。因此有必要升高加工温度以增加流动性，由此造成了所述聚合物的降解。本专利技术的方案克服了现有技术的缺陷，即无法在机械性能水平与在较短的制备周期中的低温加工能力(转化的容易程度)之间缺少良好的折中，其中目标成分包括至少一种聚酰胺聚合物，其得自包括至少一种扩链剂的至少一种反应性聚酰胺预聚物(PA1-All1-PA1)，所述聚酰胺聚合物在大于或等于所述聚合物的Tm或Tg的温度T1下制备，并具有平均分子量Mn1，其特征在于所述成分具有可根据该成分需经受的温度调节的熔体粘度，所述温度被包括在T2至T3的范围内，其中T2和T3大于T1，并且分别在温度T2或T3观察到的所述熔体粘度η'2或η'3低于在相同的温度T2或T3观察到的不含扩链剂并且具有相同的平均分子量Mn1(PA1)的所述聚酰胺聚合物的熔体粘度η2或η3，由此通过所述聚酰胺聚合物快速结晶的能力，使得平均分子量相同的聚合物在低温下更容易加工，同时节省了加工过程的总能量平衡、缩短了制备周期并改善了产率，同时还将所述最终材料的机械性能水平保持在较高水平，并能够根据所述聚酰胺聚合物的用途以及预期应用来调节相同的聚酰胺聚合物的加工温度，该聚酰胺聚合物得自包括至少一种扩链剂的至少一种反应性聚酰胺预聚物。因此，本专利技术的第一主题涉及包括至少一种聚酰胺聚合物的成分，该聚酰胺聚合物得自包括至少一种扩链剂的至少一种反应性聚酰胺预聚物(PA1-All1-PA1)，所述聚酰胺聚合物在大于或等于所述聚合物的Tm或Tg温度的温度T1下制备，并具有平均分子量Mn1，其特征在于所述成分具有可根据该成分需经受的温度调节的熔体粘度，所述温度被包括在T2至T3的范围内，其中T2和T3大于T1，并且分别在温度T2或T3观察到的所述熔体粘度η'2或η'3低于在相同的温度T2或T3观察到的不含扩链剂并且具有相同的平均分子量Mn1(PA1)的所述聚酰胺聚合物的熔体粘度η2或η3。所述成分是基于得自至少一种聚酰胺预聚物的聚酰胺聚合物，该聚酰胺预聚物包括或由以下组成：至少一种酰胺单元A和至少一种扩链剂，其中任选地存在与A不同的至少一种第二酰胺单元B，以及任选地至少一种第三酰胺单元(C)，这些单元彼此不同。本专利技术的第二主题涉及得自所述聚酰胺预聚物的聚酰胺聚合物，其中向所述聚酰胺预聚物中加入了扩链剂，即导致已加入所述扩链剂的所述聚酰胺预聚物发生聚合。第三主题涉及具有扩链剂的聚酰胺聚合物用于调节包括所述聚酰胺聚合物的成分的熔体粘度的用途，以及所述成分用于挤出、注塑或模塑，特别地用于使增强纤维的浸渍更为容易以制备复合物的用途，其中所述聚酰胺聚合物得自具有所述扩链剂的所述预聚物。本专利技术的第四主题涉及制备所述成分的方法。本专利技术的另一主题涉及制备热塑性复合材料的方法，更具体地，制备基于所述复合材料的机械部件或结构部件的方法。本专利技术的又一主题涉及本专利技术的PA的具体成分PA用于制备相同成分的热塑性复合材料，更具体地基于该材料的机械或结构部件的用途。本专利技术的另一主题涉及由用于复合材料的所述成分产生的热塑性复合材料。最后，本专利技术包括基于复合材料的机械部件或结构部件，该复合材料通过本专利技术的特定方法获得，或通过使用本专利技术的PA的具体成分得到。因此，第一主题涉及包括至少一种聚酰胺聚合物的成分，该聚酰胺聚合物得自包括至少一种扩链剂的至少一种反应性聚酰胺预聚物(PA1-All1-PA1)，所述聚酰胺聚合物在大于或等于所述聚合物的Tm或Tg温度的T1温度下制备，并具有平均分子量Mn1，其特征在于所述成分具有可根据所述成分需经受的温度调节的熔体粘度，所述温度被包括在T2至T3的范围内，其中T2和T3大于T1，并且分别在温度T2或T3观察到的所述熔体粘度η'2或η'3低于在相同的温度T2或T3观察到的不含扩链剂并且具有相同的平均分子量Mn1(PA1)的所述聚酰胺聚合物的熔体粘度η2或η3，以及其中：所述成分包括一种或多种聚酰胺或由一种或多种聚酰胺组成，所述聚酰胺包括无规或嵌段共聚酰胺，它们是聚合物并包括式A/(B)r/(C)s的不同酰胺单元，如下选择：-A：为选自C6-C14的内酰胺或氨基酸的重复酰胺单元、酰胺单元X.Y，其中X表示至少一个二胺，所述二胺选自直链或支链脂族二胺、脂环族二胺和芳族二胺或它们的混合物，并且Y表示至少一种二羧酸，所述二酸选自：脂族二酸、脂环族二酸和芳族二酸，所述二胺和所述二酸包括4至36个碳原子,优选6至18个碳原子；-B和C：为不同于A的重复酰胺单元，根据r和s的数值任选地存在，r＝0或1，s＝0或1，所述酰胺单元B和C选自与关于A的相同的组分，前提是当r和s＝1时B和C不同，单元A+B+C的总和等于100％重量。在不存在C的情况下，摩尔含量之和为A+B＝100％，其中A和B使其达100％。在不存在B和C的情况下，A的摩尔含量为100％。所述成分不含增强纤维，也不含聚合扩链剂(聚合物型扩链剂)。温度Tm表示半结晶聚酰胺的熔融温度，且Tg表示非晶聚酰胺的玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
包括至少一种聚酰胺聚合物的成分，该聚酰胺聚合物得自包括至少一种扩链剂的至少一种反应性聚酰胺预聚物(PA1‑All1‑PA1)，所述聚酰胺聚合物在大于或等于所述聚合物的Tm或Tg温度的温度T1下制备，所述Tm或Tg分别根据标准ISO 11357‑3和ISO 11357‑2测定，并且所述聚酰胺聚合物具有通过尺寸排阻色谱法测定的平均分子量Mn1，其特征在于，所述成分具有可根据该成分经受的温度调节的熔体粘度，所述温度被包括在T2至T3的范围内，其中T2和T3大于T1，并且分别在温度T2或T3观察到的所述熔体粘度η'2或η'3低于在相同的温度T2或T3观察到的不含扩链剂的并且具有相同的平均分子量Mn1(PA1)的所述聚酰胺聚合物的熔体粘度η2或η3并且其中：所述成分包括一种或多种聚酰胺或由一种或多种聚酰胺组成，所述聚酰胺包括无规或嵌段共聚酰胺，该共聚酰胺是聚合物并包括具有式A/(B)r/(C)s的不同酰胺单元，如下选择：‑A：为选自C6‑C14的内酰胺或氨基酸的重复酰胺单元、酰胺单元X.Y，其中X表示至少一种二胺，所述二胺选自直链或支链脂族二胺、脂环族二胺和芳族二胺或它们的混合物，并且Y表示至少一种二羧酸，所述二酸选自：脂族二酸、脂环族二酸和芳族二酸，所述二胺和所述二酸包括4至36个碳原子,优选地6至18个碳原子；‑B和C：为不同于A的重复酰胺单元，根据r和s的数值任选地存在，r＝0或1，s＝0或1，所述酰胺单元B和C选自关于A的相同的组分，前提是当r和s＝1时B和C不同，单元A+B+C的总和等于100％重量，所述成分包括聚酰胺聚合物或由聚酰胺聚合物组成，所述聚酰胺聚合物产生于以下的反应产物的聚合：a1)所述热塑性聚酰胺聚合物的至少一种预聚物，其中该预聚物具有n个末端反应性官能团X1，其选自：‑NH2和‑CO2H，其中n为1至3，优选地1至2，更优选1或2，更具体为2，以及a2)至少一种扩链剂Y1‑A'‑Y1，其中A'为非聚合结构的基于烃的二价基团，其具有2个相同的反应性末端官能团Y1，该官能团为通过与所述预聚物a1)的至少一个官能团X1的加成聚合呈反应性的，该扩链剂优选地具有低于500且更优选低于400的分子量，特别地，Y1选自：嗪、唑啉、唑啉酮、嗪酮、咪唑啉、环氧、马来酰亚胺、环酐，且优选地X1为CO2H以及Y1选自环氧和噁唑啉，所述成分不含增强纤维，也不含聚合扩链剂。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.15 FR 14533591.包括至少一种聚酰胺聚合物的成分，该聚酰胺聚合物得自包括至少一种扩链剂的至少一种反应性聚酰胺预聚物(PA1-All1-PA1)，所述聚酰胺聚合物在大于或等于所述聚合物的Tm或Tg温度的温度T1下制备，所述Tm或Tg分别根据标准ISO11357-3和ISO11357-2测定，并且所述聚酰胺聚合物具有通过尺寸排阻色谱法测定的平均分子量Mn1，其特征在于，所述成分具有可根据该成分经受的温度调节的熔体粘度，所述温度被包括在T2至T3的范围内，其中T2和T3大于T1，并且分别在温度T2或T3观察到的所述熔体粘度η'2或η'3低于在相同的温度T2或T3观察到的不含扩链剂的并且具有相同的平均分子量Mn1(PA1)的所述聚酰胺聚合物的熔体粘度η2或η3并且其中：所述成分包括一种或多种聚酰胺或由一种或多种聚酰胺组成，所述聚酰胺包括无规或嵌段共聚酰胺，该共聚酰胺是聚合物并包括具有式A/(B)r/(C)s的不同酰胺单元，如下选择：-A：为选自C6-C14的内酰胺或氨基酸的重复酰胺单元、酰胺单元X.Y，其中X表示至少一种二胺，所述二胺选自直链或支链脂族二胺、脂环族二胺和芳族二胺或它们的混合物，并且Y表示至少一种二羧酸，所述二酸选自：脂族二酸、脂环族二酸和芳族二酸，所述二胺和所述二酸包括4至36个碳原子,优选地6至18个碳原子；-B和C：为不同于A的重复酰胺单元，根据r和s的数值任选地存在，r＝0或1，s＝0或1，所述酰胺单元B和C选自关于A的相同的组分，前提是当r和s＝1时B和C不同，单元A+B+C的总和等于100％重量，所述成分包括聚酰胺聚合物或由聚酰胺聚合物组成，所述聚酰胺聚合物产生于以下的反应产物的聚合：a1)所述热塑性聚酰胺聚合物的至少一种预聚物，其中该预聚物具有n个末端反应性官能团X1，其选自：-NH2和-CO2H，其中n为1至3，优选地1至2，更优选1或2，更具体为2，以及a2)至少一种扩链剂Y1-A'-Y1，其中A'为非聚合结构的基于烃的二价基团，其具有2个相同的反应性末端官能团Y1，该官能团为通过与所述预聚物a1)的至少一个官能团X1的加成聚合呈反应性的，该扩链剂优选地具有低于500且更优选低于400的分子量，特别地，Y1选自：嗪、唑啉、唑啉酮、嗪酮、咪唑啉、环氧、马来酰亚胺、环酐，且优选地X1为CO2H以及Y1选自环氧和噁唑啉，所述成分不含增强纤维，也不含聚合扩链剂。2.权利要求1的成分，其特征在于，在温度T3观察到的熔体粘度比η'3/η3低于在温度T2观察到的熔体粘度比η'2/η2，T3≥T2+10℃。3.权利要求1的成分，其特征在于，在温度T3观察到的熔体粘度比η'3/η3高于在温度T2观察到的熔体粘度比η'2/η2，T3≤T2-10℃。4.权利要求1至3之一的成分，其特征在于，A为以摩尔含量100％存在的酰胺单元，并代表获自内酰胺或氨基酸的脂族重复单元，优选地选自PA6、PA11和PA12。5.权利要求1至3之一的成分，其特征在于，A为以摩尔含量100％存在的酰胺单元，并代表重复酰胺单元X.Y，优选地选自PA6.6、PA6.10、PA6.12、PA10.10和10.12。6.权利要求1至5之一的成分，其特征在于：A为以摩尔含量在1％至99％范围内存在的酰胺单元，B为与A不同的酰胺单元，所述单元B以在1％至99％范围内的摩尔含量存在，以及C为任选的与A和B不同的酰胺单元，且如上所述定义。7.权利要求6的成分，其特征在于：-A：为主要的酰胺单元，以55％至95％，优选地55％至85％，更优选地55％至80％范围内的摩尔含量存在，其选自x.T单元，其中x为直链脂族的C4至C18二胺，优选地选自C6、C9、C10、C11和C12，且其中T为对苯二甲酸，-B：为与A不同的酰胺单元，取决于基于单元A的聚酰胺的Tm，所述单元B以在5％至45％，优选地15％至45％，更优选地20％至45％范围内的摩尔含量存在，并且所述酰胺单元B选自：获自内酰胺或氨基酸的脂族重复单元，特别地选自PA6、PA11和PA12，或重复酰胺单元X.Y，特别地选自PA6.6、PA6.10、PA6.12、PA10.10和10.12。8.权利要求6的成分，其特征在于：-A：为主要的酰胺单元，其以在55％至95％，优选地55％至85％，更优选地55％至80％范围内的摩尔含量存在，其选自x.T单元，其中x为直链脂族的C4至C18二胺、优选地选自C6、C9、C10、C11和C12，且其中T为对苯二甲酸，-B：为与A不同的酰胺单元，取决于基于单元A的聚酰胺的Tm，所述单元B以在5％至45％，优选地15％至45％，更优选地20％至45％范围内的摩尔含量存在，并且所述酰胺单元B选自x'.T单元，其中x'选自：oB1)支链脂族二胺，其具有单个甲基或乙基支链(或分枝)，并且其主链长度与所述相关单元A的二胺x的主链长度相比相差至少两个碳原子，优选地x'为2-甲基五亚甲基二胺(MPMD)；或oB2)间-苯二甲胺(MXD)；或oB3)直链脂族的C4至C18二胺,并且优选地，B选自x'.T，其中x'为根据B1)的MPMD或根据B2)的MXD或如上定义的根据B3)的直链脂族二胺，且更优选地，x'为根据B1)的MPMD或根据B2)的MXD，且甚至更优选地根据B2)的MXD，-C：任选的不同于A且不同于B的酰胺单元，选自基于脂环族和/或芳族结构的酰胺单元或基于如上对B定义的x'T的酰胺单元，但x'与单元B的x'不同，并且在摩尔含量之和A+B+C等于100％的条件下。9.权利要求1至3和6至8之一的成分，其特征在于，相对于聚酰胺聚合物的总摩尔含量，所述酰胺单元C以至多30％，特别地至多25％，特别地至多20％，特别地至多15％的摩尔含量存在。10.权利要求1至3和6至8之一的成分，其特征在于，相对于所述聚合物的所有单元，所述酰胺单元A以在55％至80％，优选地55％至75％，更优选地55％至70％范围内的摩尔含量存在。11.权利要求1至3和6至8之一的成分，其特征在于，所述单元B对应于x'T，其中x'根据选项B1)选择，特别地，x'为MPMD。12.权利要求1至3和6至8之一的成分，其特征在于，所述单元B对应于x'T，其中x'根据选项B2)选择，x'为MXD。13.权利要求1至3和6至8之一的成分，其特征在于，所述单元B对应于根据选项B3)的直链脂族二胺。14.权利要求1至3和6至8之一的成分，其特征在于，单元A和B如下选择：-当单元A为6T时，所述单元B选自：9T、10T、11T、12T、13T、14T、15T、16T、17T和18T、MPMD.T和MXD.T，优选地11T、12T、13T、14T、15T、16T、17T和18T、MPMD.T和MXD.T，更优选地MPMD.T或MXD.T，其中B的摩尔含量的范围为20％至45％；-当单元A为9T时，所述单元B选自：6T、10T、11T、12T、13T、14T、15T、16T、17T和18T、MPMD.T和MXD.T，优选地11T、12T、13T、14T、15T、16T、17T和18T、MPMD.T和MXD.T，更优选地MPMD.T或...

【专利技术属性】
技术研发人员：T布里福德，G霍赫斯泰特，M卡普洛特，
申请(专利权)人：阿科玛法国公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR