一种透明聚酰胺及其合成方法
【专利摘要】本发明公开了一种一种透明聚酰胺及其合成方法，该聚酰胺具有良好的透明性和耐磨性。本发明的透明聚酰胺，其具有以下I的结构式：其中：R1代表的是聚亚甲基—(CH2)a—，a为6～10之间的整数；R2代表的是聚亚甲基—(CH2)b—，b为4～10之间的整数；R3代表的是以碳、氢元素构成的含有侧基或环状结构的分子基团；R4代表的是以碳、氢元素构成的含有侧基或环状结构的分子基团，可与R3相同或不同；x与y为整数，其和x+y在150～250之间。
【专利说明】一种透明聚酰胺及其合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚酰胺其合成方法，更具体地说涉及一种透明聚酰胺及其合成方法。
【背景技术】
[0002]尼龙(聚酰胺)是最早被应用于也是当前国内外应用最为广泛的一种热塑性工程塑料。它具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，多年来在与其它工程塑料的激烈竞争中稳步增长，其需求量迄今仍一直居于五大工程塑料的首位。在许多应用中，特别在某些对透明材料的物理机械性能要求很高的场合，一般的透明材料己经不能满足人们的要求，所以是对透明聚酰胺的研究，尤其更加引人关注。
[0003]透明尼龙属特殊尼龙，国外的一些公司已对此展开了研究，并实现了工业化生产，如 Dynamid Nobel 公司研制出的 “Trogamid” T, Phillips petrodeum 公司研制出的PACP9/6, EMS公司研制出的“Grilamid” TR-55和Dow Chemical公司研制出的“Isonamid"PA-7030。而在国内，关于透明尼龙的研究较少，起步较晚，而工业化生产更是空白，完全依赖进口，而国内市场需求量大，每年需求量在10000吨以上，主要从国外进口，价格高达15-20万元。因此开发具有自主知识产权的透明聚酰胺材料，填补国内空白，对国内相关行业的快速发展具有重要意义。
[0004]传统脂肪族聚酰胺(PA-46，PA-66，PA-610等)在聚酰胺树脂中占有非常重要的地位，其产量占90%以上，因此无论在产量、应用范围，还是综合性能和价格平衡比，都有绝对优势。另外，从原料来看，比 较丰富，生产规模大，技术成熟。因此若在非晶态聚酰胺盐中掺入脂肪族聚酰胺盐，可以在保持其透明度的前提下，降低成本，提高综合性能。
[0005]环脂族二元酸既能阻碍所合成的聚酰胺链段以及大分子链的运动，阻碍其大分子结晶，也能使其大分子保持一定的柔韧性。目前，用环脂族二元酸合成透明聚酰胺的文献报道非常少，几乎没有。将非晶聚酰胺盐与传统脂肪族聚酰胺盐共聚的文献报道也非常少，几乎没有。
[0006]有关公开的类似技术有:专利US3847977用己内酰胺、双(4_氨基环己基)甲烷、以及摩尔分数为50%以上对苯二甲酸与间苯二甲酸的混合物为原料，经缩聚制备出透光度较好的聚酰胺。该产品的缺点是吸水率高，并且用沸水处理后容易变雾浊。专利US3962400中以三甲基己二胺(TMD)和对苯二甲酸为原料，通过间歇聚合法法工艺，熔融缩聚制得高分子量的透明聚酰胺。专利EP2324672中采用十二内酰胺、4，4’- 二氨基-3，3’-二甲基-二环己基甲烷，摩尔比为95:5的间苯二甲酸和对苯二甲酸混合物合成了具有优光学性能、热力学性能、尺寸稳定性的透明聚酰胺。专利CN1092087以环脂二胺、间苯二甲酸、对苯二甲酸和含有至少7个碳原子的脂肪族内酰胺和为原料，熔融缩聚得到一种高度耐化学试剂的透明聚酰胺。
[0007]以上现有技术存在如下缺点:在合成过程仅仅使用价格较高的环脂二胺和带支链的脂肪二胺，因而成本较高。同时目前高性能透明尼龙生产仅限国外，所以开发具有自主知识产权、生产成本较低的透明尼龙具有重要的研究和应用意义。
【发明内容】
:
[0008]本发明的目的是解决上述现有技术中存在的问题与不足，提供一种透明聚酰胺，该聚酰胺具有良好的透明性和耐磨性。
[0009]本发明还提供用该透明聚酰胺的制备方法，该方法简单方便，成本较低。
[0010]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0011]本发明的透明聚酰胺，其具有以下I的结构式:
[0012]
【权利要求】
1.一种透明聚酰胺，其特征在于具有以下I的结构式:
2.如权利要求1所述的透明聚酰胺的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)聚酰胺盐的合成: ①非晶态聚酰胺盐的合成:将等摩尔比的二元胺与二元酸溶于有机溶剂后混合，将析出的沉淀过滤，烘干，制得非晶态聚酰胺盐；若非晶态聚酰胺盐不能析出，则蒸干有机溶剂，将非晶态聚酰胺盐析出并烘干； ②脂肪族聚酰胺盐的合成:将等摩尔比的脂肪族二元胺与二元酸溶于有机溶剂后混合，将析出的沉淀过滤，烘干，制得脂肪族聚酰胺盐；若脂肪族聚酰胺盐不能析出，则蒸干有机溶剂，将脂肪族聚酰胺盐析出并烘干； (2)聚酰胺合成:将50~100重量份非晶态聚酰胺盐，O~50重量份脂肪族聚酰胺盐，0.1~2重量份催化剂，0.1~I重量份抗氧剂依次加入反应器中；混合反应体系在抽真空的条件下升温至190~240°C，保温4~6h ;随后继续保持其真空状态，升温至260°C~310°C，再保温4~6h后出料，制得透明聚酰胺。
3.根据权利要求2所述的透明聚酰胺的制备方法，其特征在于所述的非晶态聚酰胺盐的合成步骤中二元胺为含有不对称结构的二元胺或含有苯环结构的二元胺，所述的二元酸为含有环状结构的二元酸。
4.根据权利要求3所述的透明聚酰胺的制备方法，其特征在于所述的含有不对称结构的二元胺为三甲基己二胺；所述的含有苯环结构的二元胺为对苯二胺、间苯二胺、对苯二甲胺或间苯二甲胺；所述的含有环状结构的二元酸为对环己基二甲酸、对苯二甲酸或间苯二甲酸.
5.根据权利要求2所述的透明聚酰胺的制备方法，其特征在于所述的脂肪族聚酰胺盐为聚酰胺-46盐、聚酰胺-66盐、聚酰胺-610盐、聚酰胺-1010盐中的一种或几种。
6.根据权利要求2所述的透明聚酰胺的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为乙醇。
7.根据权利要求2所述的透明聚酰胺的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的催化剂为磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠中的一种或几种。
8.根据权利要求2所述的透明聚酰胺的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的抗氧剂为氯化亚锡。
【文档编号】C08G69/26GK103483581SQ201310430548
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】王庭慰, 邹盛之, 韩硕, 王莉莉, 项尚林 申请人:南京工业大学