含耐高温聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种含耐高温聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物及其制备方法；该共聚物由一种或多种具有二羧基链末端的均聚或共聚酰胺的聚酰胺嵌段和一种或多种具有至少2个羟基链末端的聚醚多元醇组成；包括步骤：取尼龙盐和聚醚多元醇于高压反应釜中，220-300℃，1.2-3.0MPa压力下反应2-12h，聚合而成聚酰胺-聚醚嵌段共聚物；所述聚酰胺嵌段占共聚物总重量的51-99wt％，聚酰胺嵌段由至少含有一种半芳香族聚酰胺单元和至少一种脂肪族聚酰胺单元或其它聚酰胺单元组成，所述聚醚嵌段占共聚物总重量的1-49wt％；本发明的共聚物与相应的纯耐高温聚酰胺材料相比，具有较高的抗冲击性、流动性、阻隔性和耐高温性能，所述共聚物的熔点为260-320℃。
【专利说明】含耐高温聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料【技术领域】，涉及一种耐高温聚酰胺共聚物及其制备方法， 具体说是一种耐高温聚酰胺-聚醚多元醇共聚物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚酰胺（PA)是目前使用量最大的工程塑料品种之一，具有优异的力学性能、耐热 性、耐化学药品性以及耐磨损性。近年来，随着电子电器、汽车、航空航天、军工、化工等领域 对塑料材料要求的提高，具有优异性能和耐高温的PA市场需求急剧扩大。特别是电器元件 采用表面安装工艺时，对所用塑料件的耐高温锡焊性、尺寸稳定性提出了更高的要求。
[0003] 由于耐高温PA与普通的尼龙材料相比，因分子结构中含有芳环结构及大量酰胺 极性键而具有耐高温、耐磨、耐疲劳、高强度等性能，在航空航天、电子电器及建材等工业具 有广阔的应用前景。特别现在新兴的建材隔热条等材料对温度及韧性的要求更高，而目前 市场开发出的高温尼龙普遍存在刚性较强，其断裂伸长率一般都在5%以下，流动性较差给 加工成型带来困难，以及在潮湿环境下的尺寸及性能保持稳定性都还不够理想等问题。
[0004] 解决上述问题的有效办法之一是在不减少原有耐高温尼龙性能的同时，在分子结 构设计中就引入柔性链的比例从而提高产品的冲击强度、流动性以及降低材料的吸水率。 在现有专利技术中，专利CN102153741A、CN102477219A公开了一种以对苯二甲酸、1，10-癸 二胺以及另一种共聚组份通过固相聚合得到含长碳链半芳香耐高温聚酰胺的方法。专利 US3803076公开了一种在芳香族聚酰胺中引入含3到9个碳的内酰胺来合成流动性较好的 共聚物的方法。但它们只是通过在高温聚酰中引入脂肪族酰胺单元来改善其韧性及加工 流动性，实际提高效果并不是很理想，而且在形成共聚物的同时，共聚物的熔点发生较大下 降，已不能满足耐高温尼龙材料所需性能。
[0005] 专利 CN102816325A、CN102604081A、CN10261825A 公开了一种将聚酯与二胺通过 熔融聚合得到的耐高温尼龙共聚物的方法，因为所用二胺价格较贵，工业应用价值并不是 很大。专利US4820796公开了一种将聚酰胺与聚醚嵌段共聚的方法，其共聚物主要由PA6 或PA12和PTMG组成，但它们并不能作为高温材料使用。
[0006] 本发明通过将多种耐高温酰胺单元比例进行优化，在共聚的同时引入聚醚多元醇 柔性单元。制备出的嵌段共聚物不仅保留了原有耐高温聚酰胺的性能，同时极大地改善了 耐高温尼龙的韧性，得到的共聚物具有较优异的抗冲击性、阻隔性、加工流动性以及较低的 吸水率，可以广泛应用在建材隔热条以及电子电器元件等领域。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于改进现有的增强耐高温尼龙材料技术，提供一种耐高温聚酰 胺-聚醚嵌段共聚物及其制备方法。
[0008] 本发明所采取的技术方案是：
[0009] 一种具有260°C -320°c之间熔点的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，其中，聚酰胺 嵌段占共聚物总重量的51-99wt%，聚醚嵌段占共聚物总重量的l-49wt%。
[0010] 优选的，聚酰胺嵌段占共聚物总重量的60-95wt %，聚醚嵌段占共聚物总重量的 5_40wt%。
[0011] 更优选的，聚酰胺嵌段占共聚物总重量的75-90wt %，聚醚嵌段占共聚物总重量的 10-25wt%。
[0012] 所述的聚酰胺嵌段由至少含有一种半芳香族聚酰胺单元和至少一种脂肪族聚酰 胺单元或其它聚酰胺单元组成。
[0013] 所述的聚酰胺嵌段中半芳香族聚酰胺单元占共聚物总重量的10_80wt %。
[0014] 优选的，所述的聚酰胺嵌段中半芳香族聚酰胺单元占共聚物总重量的20_70wt%。
[0015] 更优选的，所述的聚酰胺嵌段中半芳香族聚酰胺单元占共聚物总重量的 30_60wt%〇
[0016] 所述的聚酰胺嵌段中脂肪族聚酰胺单元或其它聚酰胺单元占共聚物总重量的 15-75wt%。
[0017] 优选的，所述的聚酰胺嵌段中脂肪族聚酰胺单元或其它聚酰胺单元占共聚物总重 量的 25-60wt%。
[0018] 更优选的，所述的聚酰胺嵌段中脂肪族聚酰胺单元或其它聚酰胺单元占共聚物总 重量的35-50wt%。
[0019] 所述的半芳香族聚酰胺单元选自 PA4T，PA6T，PA9T，PA10T，PA11T，PA12T，PA6I， PA9I，PA10I，PA12I 中的至少一种。
[0020] 所述的脂肪族聚酰胺单元选自 PA46, PA6, PA66, PA69, PA10, PA11，PA12, PA610， PA612, PA1010, PA1112, PA1011，PA1012, PA1212 中的至少一种。
[0021] 所述的其它聚酰胺单元选自 PA MXD6, PA MXD9, PA MXD10, PA MXD12, PA PACM6， PA PACM9, PA PACM10, PA PACM12, PA6N，PA12N，PA10N，PA9N 中的至少一种。
[0022] 所述的聚醚嵌段选自以下至少一种物质的混合物或共聚物：聚乙二醇（PEG)、聚 丙二醇（PPG)、聚四亚甲基醚二醇（PTMG)、聚三亚甲基醚二醇（P03G)。
[0023] 所述的共聚物相对黏度η为1. 6-4. 2,数均分子量为>8000g/mol，冲击强度可达 到17kJ/m2以上。
[0024] 以上所述的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，取尼龙盐 和聚醚多元醇于高压反应釜中，220-300°C，1. 2-3. OMPa压力下反应2-12h，聚合而成耐高 温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物。
[0025] 本发明的有益效果是：发明的共聚物与相应的纯耐高温聚酰胺材料相比，具有较 高的抗冲击性、流动性、阻隔性和耐高温性能，所述共聚物的熔点为260-320°C。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
[0027] 本发明实施例中产品的有关性能参数按ASTM标准进行测定。
[0028] 如无特殊说明，以下实施例中的"份"是指"重量份"。
[0029] 实施例1
[0030] 在300L密闭聚合釜内加入20份9T盐，25份6T盐，30份66盐，15份610盐以及 10份PTMG，采用氮气置换釜内空气三次，搅拌速率55r/min，升温270°C，2. 2MPa压力下反应 l〇h，降温出料，得到耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物。结果性能示于表1中。
[0031] 实施例2
[0032] 在300L密闭聚合釜内加入40份6T盐，10份12N盐，42份66盐以及8份PEG，采 用氮气置换釜内空气三次，搅拌速率70r/min，升温280°C，2. 2MPa压力下反应10h，降温出 料，得到耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物。结果性能示于表1中。
[0033] 实施例3
[0034] 在300L密闭聚合釜内加入44份12T盐，8份101盐，38份612盐，3份PEG以及 7份PTMG，采用氮气置换釜内空气三次，搅拌速率75r/min，升温275°C，2. 2MPa压力下反应 l〇h，降温出料，得到耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物。结果性能示于表1中。
[0035] 实施例4
[0036] 在300L密闭聚合釜内加入40份6T盐，10份6N盐，38份610盐以及12份PPG，采 用氮气置换釜内空气三次，搅拌速率78r/min，升温285°C，2. 2MPa压力下反应10h，降温出 料，得到耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物。结果性能示于表1中。
[0037] 实施例5
[0038] 在300L密闭聚合釜内加入50份6T盐，8份61盐，35份66盐以及7份PTMG，采用 氮气置换釜内空气三次，搅拌速率85r/min，升温282°C，2. 2MPa压力下反应10h，降温出料， 得到耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物。结果性能示于表1中。
[0039] 表1.实例1-5中耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物的性能
[0040]
【权利要求】
1. 一种具有260°C-320°C之间熔点的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，其特征在于，聚 酰胺嵌段占共聚物总重量的51-99wt%，聚醚嵌段占共聚物总重量的l-49wt%。
2. 根据权利1要求所述的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，其特征在于，所述的聚酰胺 嵌段由至少含有一种半芳香族聚酰胺的单元和至少含有一种脂肪族聚酰胺的单元或其它 聚酰胺单元组成。
3. 根据权利2要求所述的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，其特征在于，所述的聚酰胺 嵌段中半芳香族聚酰胺单元占共聚物总重量的10_80wt %。
4. 根据权利2要求所述的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，其特征在于，所述的聚酰胺 嵌段中脂肪族聚酰胺单元或其它聚酰胺单元占共聚物总重量的15_75wt%。
5. 根据权利2要求所述的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，其特征在于，所述的半芳香 族聚酰胺单元选自 PA4T，PA6T，PA9T，PA10T，PA11T，PA12T，PA6I，PA9I，PA10I，PA12I 中的 至少一种。
6. 根据权利要求2所述的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，其特征在于，所述的脂肪族 聚酰胺单元选自 PA46, PA6, PA66, PA69, PA10, PA11，PA12, PA610, PA612, PA1010, PA1112， PA1011，PA1012, PA1212 中的至少一种。
7. 根据权利要求2所述的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，其特征在于，所述的其它聚 酰胺单元选自 PA MXD6, PA MXD9, PA MXD10, PA MXD12, PA PACM6, PA PACM9, PAPACM10, PA PACM12, PA6N，PA12N，PA10N，PA9N 中的至少一种。
8. 根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，其特征在于，所述的聚醚嵌 段选自以下至少一种物质的混合物或共聚物：聚乙二醇（PEG)、聚丙二醇（PPG)、聚四亚甲 基醚二醇（PTMG)、聚三亚甲基醚二醇（P03G)。
9. 根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，其特征在于，所述的共聚物 相对黏度n为1. 6-4. 2,数均分子量为>8000g/mol，冲击强度可达到17kJ/m2以上。
10. 根据权利要求1-9所述的耐高温聚酰胺_聚醚嵌段共聚物的制备方法，其特征在 于，取尼龙盐和聚醚多元醇于高压反应釜中，220-300°C，1. 2-3. OMPa压力下反应2-12h，聚 合而成耐高温聚酰胺-聚醚嵌段共聚物。
【文档编号】C08G63/685GK104497306SQ201410789751
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】王贤文, 黎昱, 江友飞 申请人:江门市优巨新材料有限公司