System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法技术_技高网

一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法技术

技术编号:42054059 阅读:15 留言:0更新日期:2024-07-16 23:33
本发明专利技术公开了一种生物基耐高温尼龙的制备方法,以对苯二甲酸PTA和1,5‑戊二胺为原料,通过加入己二酸共聚,加入抗氧剂和增白剂,经过成盐、预聚合、固相增粘,最终制得生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56。采用该方法制得的耐高温尼龙熔点高、耐温性好、流动性好、不易黄变,性能优异,且绿色环保,无污染,生产成本低,可工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料及其制备的,具体涉及一种生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56的制备方法。


技术介绍

1、尼龙(聚酰胺)是目前国内外应用最广泛的一种工程塑料,它可以通过低成本的熔融加工方式进行工业化生产,其需求量呈现逐年增长的趋势。随着科学技术的迅速发展,对于电子电气、航空航天、国防军事和汽车领域的轻量化、高性能化,以及表面安装技术对材料的焊接温度有较高的要求,耐高温尼龙的需求日益迫切,目前,耐高温尼龙材料有着广阔的应用前景。

2、全芳香族尼龙具有优异的热性能和机械强度,但由于其刚性过大、熔点太高,无法通过低成本的熔融方式进行加工,限制其应用范围。半芳香族尼龙一般是经过缩聚反应,将合成脂肪族尼龙所用的胺或酸,替换成芳香类的胺或酸,或者在二元胺中引入芳环结构。近年来,半芳香族尼龙因其结合了脂肪族低熔点,易加工等特性和全芳香族尼龙高耐热性、耐溶剂性等特性,应用十分广泛。

3、但是,目前的半芳香族耐高温尼龙存在以下问题:

4、1、目前的半芳香耐耐高温尼龙在固相增粘及加工过程中容易发生黄变;

5、2、尼龙6t的熔点高达370℃,高于其分解温度,影响其加工。

6、3、现有的全芳香族尼龙及部分半芳香耐高温尼龙流动性差,不利于后续加工。

7、4、绝大部分耐高温尼龙的原料来自于石油,对能源、环境带来极大压力。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的某种或某些技术问题,本申请的目的在于提供一种生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56的制备方法,采用该方法制得的耐高温尼龙,性能优异,熔点在280℃~320℃之间,生产成本低,可工业化生产,部分原料来自于生物质,减少对石油资源的依赖,合成过程中,以去离子水为溶剂,绿色环保,无污染。

2、为解决上述现有的技术问题,本申请采用如下技术方案实现:

3、一种生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56的制备方法,所述制备方法包括:

4、s1、pa5t盐的制备:将对苯二甲酸与水以1:2的质量比加入到玻璃或者不锈钢反应器中,搅拌至体系变为白色悬浊液,加热溶液至45℃~55℃;通氮气置换反应器中的空气,后加入1,5-戊二胺,不断搅拌至体系澄清,用pta和1,5-戊二胺调节溶液ph值为7.5~8.0,即为反应终点,溶液经冷却结晶、过滤、纯化、干燥得到pa5t盐;

5、s2、pa56盐的制备:将己二酸与水以1:2的质量比加入到玻璃或者不锈钢反应器中,搅拌至体系变为白色悬浊液,加热溶液至45℃~55℃;通氮气置换反应器中的空气,后加入1,5-戊二胺,不断搅拌至体系澄清,用己二酸和1,5-戊二胺调节溶液ph值为7.5~8.0,即为反应终点,溶液经冷却结晶、过滤、纯化、干燥得到pa56盐;

6、s3、预聚合:将步骤s1得到的pa5t盐和步骤s2得到的pa56盐按照一定摩尔比均匀混合,配制成质量浓度为30%~50%的混合盐溶液;

7、然后加入催化剂、抗氧剂b215和增白剂后再加入到装有搅拌装置的高压反应釜中,充保护气排出空气,重复3次,保护气为0.05~0.09mpa,防止聚合过程发生氧化;

8、通过导热油对高压反应釜进行升温,高压反应釜内温度保持110~130℃,排除高压反应釜内多余水分,浓缩盐溶液至60%~80%;

9、出水结束后,继续加热高压反应釜使温度升至220~230℃,并保持高压反应釜内压力稳定在1.8~2.2mpa,反应2~2.5h,然后开始缓慢的排气,整个排气过程持续2~4h,排完气后反应釜压力降为常压并继续加热,使釜内温度升至240~270℃,反应1~1.5h得到预聚物;

10、s4、固相增粘:将预聚物放入到固相增粘反应釜或者真空转鼓中,抽真空至80pa以下,在220~270℃下反应8h~16h;最终制得生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56。

11、优选的,所述步骤s1和s2中成盐步骤所加1,5-戊二胺与己二酸或pta的摩尔比为1~1.1:1。

12、优选的,所述步骤s3中的pa56盐占总盐的摩尔百分比为0%~60%。

13、优选的,所述步骤s3中的催化剂为次磷酸钠、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙、次亚磷酸锌中的任意一种。

14、优选的,所述步骤s3中的催化剂加入量为pa5t/56盐总质量的0.3%~2%。

15、优选的,所述步骤s3中的抗氧剂b215为抗氧剂1010与抗氧剂168的混合物,抗氧剂1010与抗氧剂168的比为1:2,加入量为pa5t/56盐总质量的0.1%~1%。

16、优选的,所述步骤s3中的增白剂为二氧化钛,加入量为pa5t/56盐总质量的0.05%~1%。

17、优选的,所述步骤s3中的保护气为氮气、二氧化碳、氩气或者氦气中的一种。

18、优选的,所述步骤s3中高压反应釜的搅拌速率为195~235r/min。

19、优选的,所述制备方法用水为去离子水。

20、相比现有技术,本专利技术的有益效果在于:

21、本专利技术以戊二胺、对苯二甲酸pta为原料,通过加入己二酸共聚,提高耐高温尼龙的流动性,并加入催化剂、抗氧剂、增白剂,经过成盐、预聚合、固相增粘,制备具有熔点高、流动性好、不易黄变的生物基耐高温尼龙;减少耐高温尼龙在固相增粘及加工过程的黄变。采用该方法制得的耐高温尼龙耐温性好、性能优异。且该方法以生物基单体戊二胺为原料,减少对石油资源的依赖,去离子水为溶剂,绿色环保,无污染且生产成本低,可工业化生产,可广泛应用在汽车、电子电器等高耐热、高强度部件领域。

22、本专利技术所提供的制备方法操作简单,生产效率高,节能减排,对温度要求不高,无需高温高压,设备成本低廉,适合工业化推广生产。

23、本专利技术所制备的生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56材料具有机械强度高,尺寸稳定性好,流动性能增强,解决了全芳香族尼龙不利于后续加工的问题,可取代部分金属和陶瓷材料。

24、本专利技术所用的1,5–戊二胺是一种生物基化合物,一种低碳环保型材料,制备基于1,5–戊二胺单体的生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56对于降低碳排放而言具有重大的现实意义。

25、本专利技术所用的溶剂为去离子水,来源广泛,绿色环保,无污染,对于保护环境有重要意义。

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【技术保护点】

1.一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法,其特征在于:所述步骤S1和S2中成盐所加1,5-戊二胺与己二酸或PTA的摩尔比为1~1.1:1。

3.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中的PA56盐占总盐的摩尔百分比为0%~60%。

4.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中的催化剂为次磷酸钠、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙、次亚磷酸锌中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法,其特征在于:所述催化剂的加入量为PA5T/56盐总质量的0.3%~2%。

6.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中的抗氧剂B215为抗氧剂1010与抗氧剂168的混合物,抗氧剂1010与抗氧剂168的比为1:2,加入量为PA5T/56盐总质量的0.1%~1%。

7.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中的增白剂为二氧化钛,加入量为PA5T/56盐总质量的0.05%~1%。

8.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中的保护气为氮气、二氧化碳、氩气或者氦气中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中高压反应釜的搅拌速率为195~235r/min。

10.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙PA5T/56的制备方法,其特征在于:所述制备方法用水为去离子水。

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【技术特征摘要】

1.一种生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56的制备方法,其特征在于:所述步骤s1和s2中成盐所加1,5-戊二胺与己二酸或pta的摩尔比为1~1.1:1。

3.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56的制备方法,其特征在于:所述步骤s3中的pa56盐占总盐的摩尔百分比为0%~60%。

4.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56的制备方法,其特征在于:所述步骤s3中的催化剂为次磷酸钠、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙、次亚磷酸锌中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香耐高温尼龙pa5t/56的制备方法,其特征在于:所述催化剂的加入量为pa5t/56盐总质量的0.3%~2%。

6.根据权利要求1所述的一种生物基半芳...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐飞朱炜桂早霞李长恩朱染染
申请(专利权)人:浙江桐昆新材料研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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