一种耐高温共聚尼龙6t/6i材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料尼龙合成领域，涉及一种耐高温共聚尼龙材料及其制备方 法。 技术背景
[0002] 尼龙(聚酰胺）是当前国内外应用最广泛的一种热塑性工程塑料，它具有强韧耐 磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀、耐油等优异特性，被广泛应用于汽车零配件、电子电器、机械等 行业，六十年来，在工程塑料的激烈竞争中稳步增长，其需求量迄今一直居于五大工程塑料 的首位。
[0003] 随着工业发展需求，新设计发明的多数电机和会发热部件的罩壳存在一种采用耐 高温高分子材料代替金属和热固性材料的趋势，虽然市场上出现了用塑料代替金属做了一 些部件，一般的工程塑料具有金属性能，但某些产品会在高温下发生软化从而失去应有的 性能，最终对生产运作产生严重问题和影响，耐高温尼龙在这种背景下应运而生，目前耐高 温尼龙材料有着广阔的空间巨大的市场需求。
[0004] 经对现有技术的文献检索发现，目前，已经工业化生产的半芳香尼龙品种主要有 聚对苯二甲酰己二胺（PA6T)和聚对苯二甲酰壬二胺（PA9T)。但是PA6T的熔点高过其热分 解温度，不能进行熔融加工成型；而PA9T的生产成本过高，这些都在一定程度上限制了它 们的广泛应用。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的耐高温尼龙合成成本高及后续 加工困难的缺陷，提供一种简单易行的耐高温共聚尼龙6T/6I材料及其制备方法。
[0006] 为了解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0007] -种耐高温共聚尼龙6T/6I材料，由包含以下摩尔数的组分制成：
[0008] 对苯二甲酸 10.00-14.00mol; M 苯.:φ酸 6.00-10.00mol; 己:胺 19.20-l9.80mol； 成核齐丨J 0.035-0.05mol；
[0009] 催化剂 0.015-0.03mol: 去离子水 250-350mol"
[0010] 所述成核剂为硫酸钡、滑石粉、碳酸钙、二氧化钛或二氧化硅，优选硫酸钡。
[0011] 所述的催化剂为次亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、磷酸钾、磷酸镁、磷 酸钙、磷酸锌、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙或次亚磷酸锌，优选次亚 磷酸钠。
[0012] 所述的耐高温共聚尼龙6T/6I材料的熔点不低于300°C。
[0013] 一种上述耐高温共聚尼龙6T/6I材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014] (1)按照上述配比称取以下摩尔数的各组分原料：对苯二甲酸10. 00-14. OOmol， 间苯二甲酸 6. 00-10. OOmol，己二胺 19. 20-19. 80mol，成核剂 0· 035-0. 05mol，催化剂 0. 015-0. 03mol，混合均匀，然后将其加入到装有搅拌装置的高压聚合反应釜中，称取 200-300mol含量的去离子水于反应釜中，开启搅拌，用惰性气体置换预留在反应釜内的空 气三次，并且预留0. 04-0. 08MPa惰性气体作为保护气；
[0015] (2)通过循环导热油对反应釜进行加热升温，当反应釜温度为90_130°C时对釜内 进行保温，保温时间为1.0-2. 0小时，保温结束，继续升高温度，此时反应釜内有大量水蒸 气产生使压力上升，升温大约15-25分钟后，压力为2. 25-2. 60MPa时，通过释放体系反应产 生的水蒸气实现对反应釜进行保压，恒压时间为〇. 5-1. 5小时，之后对反应釜进行卸压，等 到反应釜内的压力卸至常压时，继续搅拌3-8min，在卸压过程中继续加热升温，但控制温度 控制在335-345°C之间；出料冷却切粒，得到耐高温共聚尼龙6T/6I材料。
[0016] 步骤（1)中所述的惰性气体为氮气、二氧化碳、氩气或氦气中的一种,优选氮气。
[0017] 步骤（1)中所述的搅拌速率为80-120r/min。
[0018] 步骤（2)中所述的升温速率为8-12°C /min。
[0019] 本发明同现有技术相比，具有以下优点：
[0020] (1)合成的耐高温尼龙熔点均在300°C以上，耐高温性好，流动性较好，力学性能优 异。
[0021] (2)反应步骤简单，反应所用的设备成本低廉，同时反应条件较为温和无需高温高 压，因此对设备的要求不高，能耗也较小，适合工业化推广生产。
[0022] (3)所用的溶剂为去离子水，没有毒性，来源广泛，绿色环保，对于减轻环境压力， 保护环境方面具有极其重要的意义。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明，而不用 于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于 本发明的保护范围。
[0024] 在以下的实施例中，采用以下检测方法：
[0025] 熔点测试采用差示扫描热量计（DSC热分析仪）进行测试分析得到。
[0026] 拉伸性能按GB/T1040. 1-2006测试，拉伸速率5mm/min，在恒温恒湿实验条件下测 试。
[0027] 简支梁缺口冲击强度按GB/T1043测试，在恒温恒湿实验条件下测试。
[0028] 弯曲强度GB/T9341-2008测试，下压速率I. 25mm/min，在恒温恒湿实验条件下测 试。
[0029] 洛氏硬度按ASTM D785-08测试。
[0030] 熔体流动速率（MFR)按GB/T3682-2000,在315°C，2. 16kg条件下测试。
[0031] 实施例1
[0032] (1)按比例称量对苯二甲酸166L 30g (10. OOmol)，间苯二甲酸166L 30g (10. OOmol)，己二胺 2300. 96g (19. 80mol)，次亚磷酸钠 I. 29g (0· 015mol)，混合均匀并 将其倒入25L聚合反应釜中，注入4. 50kg去离子水（250mol)和成核剂硫酸钡8. 16865g (0.035mol)于反应釜中，开启搅拌装置，搅拌速度为80r/min，用氮气置换预留在反应釜内 的空气至少三次，且预留0. 〇4MPa氮气作为保护气。
[0033] (2)通过循环导热油以8°C /min升温速率对反应釜进行加热升温，当反应釜温度 为90°C时对釜内进行保温，保温时间2h，保温结束对反应釜进行升温，此时压力随之上升， 大约经过15min后压力为2. 25MPa，通过释放体系反应产生的水蒸气实现对反应釜进行保 压，恒压时间为1. 5小时，之后对反应釜进行卸压，等到反应釜内的压力卸至常压时，继续 搅拌3min，其中在卸压过程中，继续升温且控制釜内最终温度不超过335°C，最后出料冷却 切粒，得到一种耐高温共聚尼龙6T/6I材料。
[0034] 实施例2
[0035] (1)按比例称量对苯二甲酸1827.43g (ll.OOmol)，间苯二甲酸1495. 17g (9. OOmol)，己二胺 2289. 34g (19. 70mol)，磷酸镁 6. 57g (0· 025mol)，混合均匀并将其倒入 25L聚合反应釜中，注入5. 40kg去离子水（300mol)和成核剂滑石粉11. 74g (0· 045mol)于 反应釜中，开启搅拌装置，搅拌速度为l〇〇r/min，用氮气置换预留在反应釜内的空气至少三 次，且预留0. 〇5MPa氮气作为保护气。
[0036] (2)通过循环导热油以KTC /min升温速率对反应釜进行加热升温，当反应釜温度 为120°C时对釜内进行保温，保温时