一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法和应用，其原料按照质量百分比包括：脂肪族二元酸0～25％、脂肪族二元胺0～25％、内酰胺8～50％、芳纶纤维20～50％、封端剂0.1～5％、催化剂0.005～1.5％、去离子水10～70％。本发明专利技术通过在二元酸和二元胺缩聚的过程中，同时加入内酰胺和芳纶纤维，在高压下进行缩聚反应，内酰胺上酰胺键的氢键促进芳纶纤维在反应体系中较低温度下熔化/溶解和水解，较高的反应压力保证了体系中的内酰胺含量和预聚物的低聚合度，有利于芳纶纤维的熔化/溶解和水解，从而得到芳香族链段和脂肪族链段嵌段共聚的聚酰胺，类似于LCP的刚性单元和柔性单元，产品具有各向异性和极佳的流动性，而且耐温性好、吸水率低、耐化学性能佳。耐化学性能佳。

【技术实现步骤摘要】
一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料合成
，尤其涉及一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。根据分子主链上芳环结构的含量，聚酰胺可分为脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺和全芳香族聚酰胺。其中脂肪族聚酰胺，如PA46、PA6、PA66、PA610、PA1010、PA11、PA12等，品种多、产量大、应用广泛。但除了PA46外，其它脂肪族聚酰胺熔点和热变形温度均较低，无法满足继电器等电子电气回流焊(SMT)制程和汽车发动机周边耐热部件的耐温要求；而PA46的吸水率较高，在吸水平衡状态下的尺寸稳定性和机械性能差，SMT过程起泡严重、焊接温度低，同样无法满足此类使用要求。
[0003]全芳香族聚酰胺由于熔点高于其分解温度，无法熔融加工，只能溶液纺丝制备成纤维使用，就是通常所称的芳纶纤维。半芳香族聚酰胺具有高于脂肪族聚酰胺的熔点和耐热温度，又表现出类似脂肪族聚酰胺的熔融加工性能，而被广泛应用于电子电气的回流焊(SMT)制程以及汽车耐温部件。通常的半芳香族聚酰胺均是通过脂肪族二胺或二酸与带芳香环的二酸或二胺缩聚制得，属于无规共聚聚酰胺，产品流动性较差，无法满足继电器等厚度≤0.4mm极薄制件和汽车发动机周边大制件的注塑要求。
[0004]有文献报道，同时加入芳香族二元酸、芳香族二元胺与脂肪族二元酸、脂肪族二元胺共聚制备半芳香族聚酰胺，由于芳香族二元酸在反应体系中既可以与芳香族二元胺反应、同时也可以与脂肪族二元胺反应，脂肪族二元酸同样如此，无法精确控制分子链上重复单元结构和排列，得到的均是芳香族酰胺单元、半芳香族酰胺单元和脂肪族酰胺单元无规共聚的半芳香族聚酰胺，不具备类似LED的刚性单元和柔性单元，也不具备各项异性和极佳的流动性能。
[0005]也有文献报道，加入芳纶纤维参与到脂肪族二酸和脂肪族二胺的聚合过程，脂肪族聚酰胺低温下是盐的水溶液，没有形成酰胺键，在高温下逐渐聚合产生酰胺键，可与芳纶纤维的酰胺键产生氢键，但此时的脂肪族聚酰胺为聚合物，粘度高，对芳纶纤维的渗透作用差，无法有效促进芳纶纤维的熔化/溶解和水解。芳纶纤维无法熔化/溶解参与到脂肪族聚酰胺的聚合过程，得到的产品只是芳纶纤维和脂肪族聚酰胺的共混体系，同样也不具备类似LED的各项异性和极佳的流动性能。
[0006]因而非常有必要对半芳香族聚酰胺树脂产品及其生产工艺进行进一步优化。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法。
[0008]本专利技术的目的之一在于制备一种半芳香族聚酰胺树脂，通过在二元酸和二元胺缩
聚的过程中，同时加入内酰胺和芳纶纤维，在高压下进行缩聚反应，内酰胺上酰胺键的氢键促进芳纶纤维在反应体系中较低温度下熔化/溶解和水解，较高的反应压力保证了体系中的内酰胺含量和预聚物的低聚合度，有利于芳纶纤维的熔化/溶解和水解，从而得到芳香族链段和脂肪族链段嵌段共聚的聚酰胺，类似于LCP的刚性单元和柔性单元，产品具有各向异性和极佳的流动性，适于注塑继电器等极薄制件和大制件，而且耐温性好、吸水率低、耐化学性能佳，适用于汽车发动机周边和SMT等高温领域。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供这种半芳香族聚酰胺树脂的制备方法。
[0010]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案之一在于提供了一种半芳香族聚酰胺树脂，其原料按照质量百分比包括：
[0011][0012]优选地，所述脂肪族二元酸为0～20％；
[0013]优选地，所述脂肪族二元胺为0～20％；
[0014]优选地，所述内酰胺为10～45％；
[0015]优选地，所述芳纶纤维为30～45％；
[0016]优选地，所述封端剂为0.2～4％；
[0017]优选地，所述催化剂为0.01～1％；
[0018]优选地，所述去离子水为20～58％。
[0019]所述的脂肪族二元酸选自草酸、丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、衣康酸、3,3
‑
二乙基琥珀酸、马来酸、富马酸、戊二酸、2,2
‑
二甲基戊二酸、己二酸、2
‑
甲基己二酸、2,4,4
‑
三甲基己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、十八烯二酸、二十烷二酸、二十二烷二酸、脂肪酸二聚体中的一种或几种的混合物，优选琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸中的一种或几种的混合物，更优选己二酸、癸二酸、十二烷二酸中的一种或几种的混合物。
[0020]所述的脂肪族二元胺选自乙二胺、1
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丁基
‑
乙二胺、丙二胺、1,2
‑
丙二胺、丁二胺、1,3
‑
丁二胺、1,1
‑
二甲基丁二胺、1,2
‑
二甲基丁二胺、1,3
‑
二甲基丁二胺、1,4
‑
二甲基丁二胺、2,3
‑
二甲基丁二胺、1
‑
乙基丁二胺、2
‑
乙基丁二胺、戊二胺、1,3
‑
戊二胺、2
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二胺、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二胺、2,2
‑
二甲基戊二胺、2
‑
丁基
‑2‑
乙基
‑
1,5
‑
戊二胺、己二胺、2
‑
甲基己二胺、3
‑
甲基己二胺、1
‑
丁基己二胺、2,2
‑
二甲基己二胺、2,4
‑
二甲基己二胺、2,5
‑
二甲基己二胺、3,3
‑
二甲基己二胺、2,4
‑
二乙基己二胺、2,2,4
‑
三甲基己二胺、2,4,4
‑
三甲基己
二胺、庚二胺、2,2
‑
二甲基庚二胺、2,3
‑
二甲基庚二胺、2,4
‑
二甲基庚二胺、2,5
‑
二甲基庚二胺、辛二胺、2
‑
甲基
‑
1,8
‑
辛二胺、3
‑
甲基
‑
1,8
‑
辛二胺、4
‑
甲基
‑
1,8
‑
辛二胺、1,3
‑
二甲基辛二胺、1,4
‑
二甲基辛二胺、2,2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半芳香族聚酰胺树脂，其特征在于：所述半芳香族聚酰胺树脂的原料按照质量百分比包括：2.根据权利要求1所述的一种半芳香族聚酰胺树脂，其特征在于：所述脂肪族二元酸为0～20％，所述脂肪族二元胺为0～20％，所述内酰胺为10～45％，所述芳纶纤维为30～45％，所述封端剂为0.2～4％，所述催化剂为0.01～1％，所述去离子水为20～58％。3.根据权利要求1所述的一种半芳香族聚酰胺树脂，其特征在于：所述脂肪族二元酸为草酸、丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、衣康酸、3,3
‑
二乙基琥珀酸、马来酸、富马酸、戊二酸、2,2
‑
二甲基戊二酸、己二酸、2
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甲基己二酸、2,4,4
‑
三甲基己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、十八烯二酸、二十烷二酸、二十二烷二酸、脂肪酸二聚体中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种半芳香族聚酰胺树脂，其特征在于：所述脂肪族二元胺为乙二胺、1
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丁基
‑
乙二胺、丙二胺、1,2
‑
丙二胺、丁二胺、1,3
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丁二胺、1,1
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二甲基丁二胺、1,2
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二甲基丁二胺、1,3
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二甲基丁二胺、1,4
‑
二甲基丁二胺、2,3
‑
二甲基丁二胺、1
‑
乙基丁二胺、2
‑
乙基丁二胺、戊二胺、1,3
‑
戊二胺、2
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二胺、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二胺、2,2
‑
二甲基戊二胺、2
‑
丁基
‑2‑
乙基
‑
1,5
‑
戊二胺、己二胺、2
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甲基己二胺、3
‑
甲基己二胺、1
‑
丁基己二胺、2,2
‑
二甲基己二胺、2,4
‑
二甲基己二胺、2,5
‑
二甲基己二胺、3,3
‑
二甲基己二胺、2,4
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二乙基己二胺、2,2,4
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三甲基己二胺、2,4,4
‑
三甲基己二胺、庚二胺、2,2
‑
二...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨剑停，汤锡銮，康杰，严海南，郭建南，
申请(专利权)人：中仑塑业福建有限公司，
类型：发明
国别省市：