一种制备液晶-高温尼龙合金的方法

文档序号:3604220阅读:218来源:国知局
专利名称:一种制备液晶-高温尼龙合金的方法
技术领域
本发明涉及一种制备液晶-高温尼龙合金的方法。
背景技术
液晶是一种优良的工程塑料,但其生产成本太高,应用受到很大限制。而在耐高温尼龙中,半芳香族聚酰胺是带芳香环的二胺或二羧酸与脂肪族二羧酸或二胺,经缩聚所制备的聚酰胺树脂,是芳香族聚酰胺中的一种。由于在聚酰胺分子主链中导入了芳香环,从而提高了耐热性和力学性能,降低了吸水率,并且有较合适的性能/价格比,是介于通用工程塑料尼龙和耐高温工程塑料PEEK之间的耐热性高的树脂,主要用于汽车和电气电子行业。半芳香族聚酰胺虽然耐温性较好,但在加工过程中流动性较差,在注塑时会出现一些问题;尤其是在注塑薄壁制件时会出现注不满的现象。目前,通过制备成液晶/高温尼龙合金,解决了液晶和高温尼龙熔接痕强度和流动性差的问题,又降低了成本。其通用的制备方法是,将液晶和尼龙分别加到螺杆挤出机中,共混挤出。此种制备方法以液晶、尼龙为直接原料,因此,制造成本仍然偏高,产品的机械加工性能也不够理想。

发明内容
针对以上技术缺陷,本发明人经过长期实验,发现以制备所述液晶的原料的乙酰化产物代替液晶,以制备高温尼龙的原料合成反应后的盐代替高温尼龙,通过聚合反应制备液晶/高温尼龙合金;所得产品相对于目前方法制得的同类产品,不但耐热性、熔触流动性好,且具有更加优良的强度和加工性能,成本更低、不腐蚀模具。特别是,回收料二次造粒后力学性能下降很小,具有较高的回收循环利用价值。本发明的技术措施包括
是以合成所述液晶的原料的乙酰化产物和合成所述高温尼龙的原料的合成物的盐为原料,通过聚合反应制得聚合产物,聚合物通过挤出机挤出造粒而成。本发明所述的高温尼龙是指热变形温度为200°C以上的尼龙产品。作为一种优选方案,所述聚合反应的步骤具体可以为将合成液晶的原料的乙酰化产物和合成高温尼龙的原料合成的盐加入到反应釜中,氮气置换后升温,聚合反应,常压前聚,减压后聚,制得聚合产物。所述的合成液晶的单体为对羟基苯甲酸和对苯二酚。所述的合成高温尼龙的单体主要为芳香族二元羧酸和含有4至14个碳原子的脂
肪族二元胺。所述的芳香族二元羧酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、 2,5- 二氯对苯二甲酸、2,6-奈二甲酸、1,4-奈二甲酸、4,4’ -联苯二甲酸或2,2’ -联苯二甲酸。所述的含有4至14个碳原子的脂肪族二元胺选自直链脂肪族二元胺、支链脂肪族二元胺或脂环族二元胺。所述的直链脂肪族二元胺选自1,4- 丁二胺、1,6-己二胺、1,8-辛二胺、1,9_壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一碳二胺或1,12-十二碳二胺。所述的支链脂肪族二元胺选自2-甲基-1,5-戊二胺、3-甲基-1,5-戊二胺、 2,4-二甲基-1,6-己二胺、2,2,4-三甲基-1,6-己二胺、2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、2-甲基-1,8-辛二胺或5-甲基-1,9-壬二胺。所述的脂环族二元胺选自环己烷二胺、甲基环己烷二胺或4,4’ - 二氨基二环己基甲烷。聚合反应的温度优选200_360°C之间。也可以根据需要,添加抗氧剂、润滑剂、成核剂、阻燃剂、着色剂、增塑剂、抗静电剂
或加入玻璃纤维、碳纤维、无机填料等增强剂来进行增强。以进一步获得所希望的改性产品O
具体实施例方式下面结合具体的实施例对本发明做进一步的说明。合成液晶原料的乙酰化产物的合成方法
称需乙酰化的对羟基苯甲酸与对苯二酚和其他成分,在催化条件下,加入乙酸酐,常温鼓氮气,升温至150°C回流,冷却洗涤后烘干得乙酰化产物。当然,也可根据所需液晶原料不同,参考上述办法制得相应的乙酰化产物。合成高温尼龙原料的合成物的盐的制备方法
将1661g(10 mol)对苯二甲酸(纯度99. 99%)与4000g 二甲基甲酰胺(分析纯)混合均勻,搅拌下加热到120°C,形成A溶液;将1 723 g(10 mol )癸二胺(工业级,纯度 98. 5%)与2000g 二甲基甲酰胺混合均勻,搅拌下加热到80°C,制成B溶液;将A溶液和B 溶液混合均勻,加热到120°C,不断搅拌,使其充分反应;离心分离后,将得到的沉淀物先用二甲基甲酰胺洗涤后再用去离子水洗涤数次,得到对苯二甲酸癸二胺盐(10T盐)。当然,也可根据所需尼龙原料不同,参考上述办法制得相应的盐。本发明实施例性能参数的测定方法 拉伸强度,按GB-1040-79的方法浏定。弯曲强度按GB-1042-79的方法测定。螺线长采用海天HT-86型注塑机,注射压力50MPa,速度50%,连续注射50模,测螺线长。粘度按GB 12006. 1-89的方法测定。熔点采用Perkin Elmer DSC-6分析仪测试样品的熔点。实施例1
将8. 5kg癸二胺与对苯二甲酸反应的盐、1. 5kg对羟基苯甲酸与对苯二酚和其他成分的乙酰化产物以及溶剂加入到反应釜中,通氮置换,升温至150°C排溶剂,280°C保持l_2h, 320°C保持l_2h,340°C保持l_2h,350°C lh,再在350°C抽真空0. 5_lh,当在线粘度计显示粘度达到要求,挤出切粒。产品性能测试结果见表1 实施例2将5. Okg癸二胺与对苯二甲酸反应的盐、5. Okg对羟基苯甲酸与对苯二酚和其他成分的乙酰化产物以及溶剂加入到反应釜中,通氮置换,升温至150°C排溶剂,280°C保持l-2h,320°C保持l_2h,340°C保持l_2h,350°C lh,再在350°C抽真空0. 5_lh,当在线粘度计显示粘度达到要求,挤出切粒。产品性能测试结果见表1 实施例3
将1. 5kg癸二胺与对苯二甲酸反应的盐、8. 5kg对羟基苯甲酸与对苯二酚和其他成分的乙酰化产物以及溶剂加入到反应釜中,通氮置换,升温至150°C排溶剂,280°C保持l-2h,320°C保持l_2h,340°C保持l_2h,350°C lh,再在350°C抽真空0. 5_lh,当在线粘度计显示粘度达到要求,挤出切粒。产品性能测试结果见表1。
权利要求
1.一种制备液晶-高温尼龙合金的方法,其特征在于,该方法以合成所述液晶的原料的乙酰化产物和合成所述高温尼龙的原料的合成物的盐为原料,通过聚合反应制得聚合产物。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述聚合反应的步骤具体为将合成液晶的原料的乙酰化产物和合成高温尼龙的原料合成的盐加入到反应釜中,氮气置换后升温, 聚合反应,常压前聚,减压后聚,制得聚合产物,产物挤出造粒制得目标产物。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述的合成液晶的单体是对羟基苯甲酸和对苯二酚。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述的合成高温尼龙的单体主要为芳香族二元羧酸和含有4至14个碳原子的脂肪族二元胺。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于所述的芳香族二元羧酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、2,5-二氯对苯二甲酸、2,6-奈二甲酸、1,4-奈二甲酸、 4,4’ -联苯二甲酸或2,2’ -联苯二甲酸。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于所述的含有4至14个碳原子的脂肪族二元胺选自直链脂肪族二元胺、支链脂肪族二元胺或脂环族二元胺。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于所述的直链脂肪族二元胺选自 1,4-丁二胺、1,6-己二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-i^一碳二胺或 1,12-十二碳二胺。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于所述的支链脂肪族二元胺选自2-甲基-I,5-戊二胺、3-甲基-1,5-戊二胺、2,4- 二甲基-1,6-己二胺、2,2,4-三甲基-1,6-己二胺、2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、2-甲基-1,8-辛二胺或5-甲基-1,9-壬二胺。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于所述的脂环族二元胺选自环己烷二胺、甲基环己烷二胺或4,4’ - 二氨基二环己基甲烷。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于聚合反应的温度在200-360°C之间。
全文摘要
本发明涉及一种制备液晶/高温尼龙合金的方法。本发明的主要技术特点在于,将合成液晶的原料的乙酰化产物和合成高温尼龙的原料合成的盐加入到反应釜中,氮气置换后升温,聚合反应,常压前聚,减压后聚,制得目标聚合产物。相对于现有技术制得的同类产品,不但耐热性、熔触流动性好,且具有更加优良的强度和加工性能,成本更低、不腐蚀模具。特别是,回收料二次造粒后力学性能下降很小,具有较高的回收循环利用价值。
文档编号C08G69/44GK102161759SQ20111002826
公开日2011年8月24日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者代惊奇, 曹民, 曾祥斌, 罗湘安, 蔡彤旻 申请人:上海金发科技发展有限公司, 珠海万通化工有限公司, 金发科技股份有限公司
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