CN108424641A - 一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺及其制备方法 - Google Patents

一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺及其制备方法，所述无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺由包括如下摩尔份数的原料制备得到：癸二胺101份；对苯二甲酸70～90份；长碳链脂肪族二元酸10～30份；其中，所述对苯二甲酸和长碳链脂肪族二元酸的摩尔份数之和为100份；所述长碳链脂肪族二元酸选自癸二酸、十一烷二酸和十六烷二酸中的一种或多种；所述无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备方法包括如下步骤：1)将原料混合反应得预聚物；2)将预聚物固相增粘得无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。本发明采用一步聚合法得到预聚物，省去尼龙盐的分离及提纯过程，合成工艺简单，操作简便，生产效率高，能耗低。

Description

一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域。更具体地，涉及一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺及其制备方法。
背景技术
半芳香聚酰胺是由脂肪族二胺或二酸与带芳香环的二酸或二胺经缩聚制得的，兼具脂肪族聚酰胺良好的熔融加工特性和芳香族聚酰胺优异的耐热性。聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)是一种由对苯二甲酸和癸二胺缩聚而成的半芳香聚酰胺，具有耐热性、耐化学性、尺寸稳定性、可熔融加工性、低吸水率、高强度和高模量等优良性能，被广泛应用于航空航天、汽车发动机周边器件、精密电子仪器等领域，具有广阔的发展前景。与脂肪族尼龙相比，PA10T由于引入了刚性的苯环结构而使得耐热性能大幅度提高，但PA10T的韧性较差，在一定程度上限制了其应用范围。
现有技术中常见的改善材料韧性的方法有：(1)通过共混或共聚引入橡胶粒子分散相；(2)在聚合物基体中加入非弹性体增韧剂；(3)通过调控聚合物的冷却速率改善球晶大小和结晶程度从而使材料的结晶形貌最优化。使用橡胶粒子增韧虽然可以大幅度提高材料的韧性，但材料的刚度、强度和使用温度会明显降低，而且由于尼龙和橡胶粒子的极性相差较大还存在相容性差的问题；通过调控冷却速率来优化结晶形貌和结晶度的方法，可以调控的幅度有限，即增韧的效果甚微；加入其它非弹性体增韧剂的方法，也需要解决相容性的问题，较难实现和操控。使用长碳链脂肪族二元酸与对苯二甲酸、癸二胺进行无规共聚，通过改变聚合物的化学结构来改善PA10T的韧性，避免了两种物质物理混合带来的相容性问题，而且长碳链脂肪族二元酸在预聚阶段和对苯二甲酸、癸二胺等一起加入聚合釜，不经过二次改性，工艺简化，操作简便。
专利CN102115591B公开了一种采用极性单体接枝改性的乙烯-1-辛烯共聚物与聚丙烯、乙烯丙烯酸共聚物的共混物作为增韧剂与尼龙6或尼龙66通过双螺杆挤出机进行共混改性的增韧方法，材料的冲击强度得到了明显增强。专利CN103319669B公开了一种用(苯乙烯-马来酸酐)-苯乙烯-丙烯酸酯-苯乙烯嵌段共聚物与尼龙6共混来提高韧性的方法，相对于未改性的尼龙6来说，增韧后材料的冲击强度最大可提高五倍多。
然而这两个专利公开的增韧方法均为反应型物理共混法，对于脂肪族的尼龙具有较好的增韧效果。而半芳香族聚酰胺的熔点普遍高于300℃，远远高于脂肪族尼龙，采用极性单体接枝改性的反应型增韧剂进行增韧改性时需在高于聚合物熔点的温度进行，会带来增韧剂高温氧化等问题，从而导致产品色泽和性能等问题。
因此，本发明提供了一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺及其制备方法。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
本发明的另一个目的在于提供一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备方法。
为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺，由包括如下摩尔份数的原料制备得到：
癸二胺 101份；
对苯二甲酸 70～90份；
长碳链脂肪族二元酸 10～30份；
其中，所述对苯二甲酸和长碳链脂肪族二元酸的摩尔份数之和为100份；
所述长碳链脂肪族二元酸选自癸二酸、十一烷二酸和十六烷二酸中的一种或多种。本发明通过长碳链脂肪族二元酸与对苯二甲酸、癸二胺进行无规共聚来增韧半芳香尼龙，可显著改善聚对苯二甲酰癸二胺的韧性。此外，为了保证材料的结晶性和热塑性，同时综合考虑产品的力学性能和耐热性，对长碳链脂肪族二元酸的摩尔份数进行了限定，从而获得性能优异的无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
优选地，所述原料还包括用量为对苯二甲酸、长碳链脂肪族二元酸和癸二胺总量0.1-0.3wt％的催化剂；所述催化剂优选次亚磷酸钠。
优选地，所述原料还包括用量为长碳链脂肪族二元酸与对苯二甲酸物质的量之和的3.0-5.0mol％的封端剂；所述封端剂优选苯甲酸。
优选地，所述原料还包括用量为对苯二甲酸、长碳链脂肪族二元酸和癸二胺总量0.1-0.5wt％的抗氧剂；所述抗氧剂优选双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
优选地，所述原料还包括用量为对苯二甲酸、长碳链脂肪族二元酸和癸二胺总量150-200wt％的水；优选去离子水。
为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：
一种上述无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：
1)将原料混合预聚反应得预聚物；
2)将预聚物固相增粘得无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
优选地，步骤1)中所述预聚反应的条件为：所述预聚反应的温度为220-230℃，所述预聚反应的压力为2.5-3.0MPa，保持恒温恒压0.5-1h后降至常温常压；进一步地，在本发明的某些具体实施方式中，所述预聚反应的温度为，例如，220-225℃、225-230℃等；所述预聚反应的压力为，例如，2.5-3.0MPa等。
优选地，步骤1)中所述预聚反应在2.5-3.0h内升至所需温度和压力。
优选地，步骤1)中所述预聚反应保持恒温恒压0.5-1h后在3.0-4.0h内降至常温常压。
优选地，步骤1)中所述预聚反应具体包括如下步骤：将除抗氧剂以外的原料混合，于2.5-3.0h内升温至220-230℃，且升压至2.5-3.0MPa，恒温恒压保持0.5-1h，再于3.0-4.0h内降压至常压，冷却至常温得预聚物。
优选地，步骤1)中通过排出水蒸气使压力维持在2.5-3.0MPa。
优选地，步骤1)中通过排出水蒸气使得压力降至常压。
优选地，步骤1)中所述预聚反应使用的装置为高温高压聚合釜。
优选地，步骤1)中所述原料不包括抗氧剂，步骤2)中将预聚物和抗氧剂混合进行固相增粘反应。相对于预聚合反应阶段就加入抗氧剂而言，在固相增粘阶段才加入抗氧剂可以达到相同的抗氧效果，且减少了抗氧剂在高温环境下的存在时间，从而增长了终聚物中抗氧剂的使用寿命。
优选地，步骤2)中所述固相增粘的条件为：在真空度5-10Pa，温度220-230℃条件下固相增粘24-48h。进一步地，在本发明的某些具体实施方式中，所述固相增粘的真空度为，例如，5-8Pa、8-10Pa等；所述固相增粘的温度为，例如，220～225℃、225-230℃等；所述固相增粘的时间为，例如，24-36h、36-48h等。
优选地，步骤2)中所述固相增粘具体包括如下步骤：将所述预聚物经粉碎后，在真空度5-10Pa，温度220-230℃条件下固相增粘24-48h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
优选地，步骤2)所述固相增粘使用的装置为高温真空增粘釜。
如无特殊说明，本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明采用了一步聚合法得到预聚物，省去了尼龙盐的分离及提纯过程，合成工艺简单，操作简便，生产效率高，能耗低；本发明使用的聚合温度较低，使用了较低的增粘温度和较长的增粘时间，避免了产品发黄及性能不稳定的问题。
(2)本发明使用去离子水作为反应介质，绿色环保，符合可持续发展的要求。
(3)本发明使用了较长的增粘时间，所得聚合物具有更高的特性黏度和分子量。
(4)本发明使用了双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯作为抗氧剂，相对于N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮等抗氧剂来说具有更高的耐热性，使得产品的性能更为稳定、颜色更均一。
(5)本发明通过长碳链脂肪族二元酸与半芳香尼龙无规共聚的增韧方法，产品的韧性得到了明显改善。相对于物理共混增韧法来说，一步实现了树脂聚合物合成和增韧改性，步骤少，工艺简单，同时解决了由共混带来的相容性差、产品性能不稳定等问题。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明中，制备方法如无特殊说明则均为常规方法。所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得，所述百分比如无特殊说明均为质量百分比。
实施例1
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将1mol(202.25g)癸二酸、9mol(1495.17g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.44g次亚磷酸钠和5156.66g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至230℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.44g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于230℃固相增粘48h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
实施例2
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将1mol(216.27g)十一烷二酸、9mol(1495.17g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.45g次亚磷酸钠和5177.69g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至230℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.45g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于230℃固相增粘48h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
实施例3
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将1mol(286.41g)十六烷二酸、9mol(1495.17g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.52g次亚磷酸钠和5282.90g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至230℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.52g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于230℃固相增粘48h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
实施例4
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将2mol(572.82g)十六烷二酸、8mol(1329.04g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.52g次亚磷酸钠和5282.90g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至225℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.52g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于225℃固相增粘48h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
实施例5
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将3mol(859.23g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.76g次亚磷酸钠和5643.74g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至220℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.76g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于220℃固相增粘48h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
实施例6
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将1mol(202.25g)癸二酸、1mol(286.41g)十六烷二酸、8mol(1329.04g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.56g次亚磷酸钠和5337.08g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至225℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.56g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于225℃固相增粘48h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
实施例7
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将1mol(202.25g)癸二酸、1mol(216.27g)十一烷二酸、1mol(286.41g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.61g次亚磷酸钠和5412.29g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至220℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.61g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于220℃固相增粘48h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
实施例8
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将1mol(216.27g)十一烷二酸、2mol(572.82g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.69g次亚磷酸钠和5538.52g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至220℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.69g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于220℃固相增粘48h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
实施例9
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将1mol(216.27g)十一烷二酸、2mol(572.82g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.69g次亚磷酸钠和5538.52g去离子水加入高温高压聚合釜，于2.5h缓慢升温至220℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于3.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.69g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度5Pa，于225℃固相增粘36h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
实施例10
一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将1mol(216.27g)十一烷二酸、2mol(572.82g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.69g次亚磷酸钠和5538.52g去离子水加入高温高压聚合釜，于2.5h缓慢升温至220℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于3.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.69g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度8Pa，于225℃固相增粘36h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
对比例1
一种半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将4mol(1145.64g)十六烷二酸、6mol(996.78g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.88g次亚磷酸钠和5824.16g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至220℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.88g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于220℃固相增粘48h，得到终聚物。
对比例2
一种半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将3mol(859.23g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.76g次亚磷酸钠和5643.74g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至210℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.76g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于220℃固相增粘48h，得到终聚物。
对比例3
一种半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将3mol(859.23g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.76g次亚磷酸钠和5643.74g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至240℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.76g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于220℃固相增粘48h，得到终聚物。
对比例4
一种半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将3mol(859.23g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.76g次亚磷酸钠和5643.74g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至220℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.76g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于210℃固相增粘48h，得到终聚物。
对比例5
一种半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将3mol(859.23g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.76g次亚磷酸钠和5643.74g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至220℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.76g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于240℃固相增粘48h，得到终聚物。
对比例6
一种半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将3mol(859.23g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.76g次亚磷酸钠和5643.74g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至220℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.76g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于220℃固相增粘16h，得到终聚物。
对比例7
一种半芳香族聚酰胺的制备，包括如下步骤：
将3mol(859.23g)十六烷二酸、7mol(1162.91g)对苯二甲酸、10.1mol(1740.35g)癸二胺、0.3mol(36.64g)苯甲酸、3.76g次亚磷酸钠和5643.74g去离子水加入高温高压聚合釜，于3.0h缓慢升温至220℃，恒温保持1h，期间通过排出水蒸气使压力维持在2.5MPa，再于4.0h内匀速排出水蒸气至常压，冷却后得到块状预聚物。再将预聚物经粉碎后，加入3.76g双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，置于高温真空增粘釜中，保持真空度10Pa，于220℃固相增粘72h，得到终聚物。
试验例
将上述实施例和对比例所制备的材料进行以下测试：
特性粘度：根据GB/T 12006.1-2009测定，以96％的浓硫酸为溶剂，温度为25±0.01℃，用符合ISO 3105 2型要求的乌氏粘度计进行测试；
拉伸性能：根据GB/T 1040-2006测定，拉伸速率5mm/min，测试温度为25℃；
冲击性能：根据GB/T 1843-2008测定，测试温度为25℃；
下表给出了实施例1-9制得的无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺材料的各项性能测试结果。
表1性能测试结果
从表中数据可以看出，本发明所制得半芳香聚酰胺材料具有较好的断裂伸长率和冲击强度。
通过对比例1与实施例5相比较可以看出，当十六烷二酸的含量超过30％时，随着脂肪族二酸含量的增加，产物会由于相分离的存在而导致材料的力学性能下降，且产物的熔点大幅度降低，不利于产物在高温环境下的使用。
通过对比例2与实施例5相比较可以看出，当聚合温度低于220℃时，由于聚合反应温度过低，导致缩合反应程度过低、聚合不完全、产物多为低聚合度片段，很难得到固定的熔融温度。
通过对比例3与实施例5相比较可以看出，当聚合温度高于230℃时，由于聚合反应温度过高极易发生交联反应，导致预聚产物颜色发黄，力学性能较差。
通过对比例4与实施例5相比较可以看出，当固相增粘温度低于220℃时，产物的特性黏度偏低，增粘效果一般，产物的力学强度下降。
通过对比例5与实施例5相比较可以看出，当固相增粘温度高于230℃时，固相增粘过程中因交联反应的存在，产物极易结块、颜色呈黄褐色，粘度测试时存在大量浓硫酸不溶物，产物的特性黏度极低。
通过对比例6与实施例5相比较可以看出，固相增粘时间过短会使产物的特性黏度偏低，产品的力学性能得不到最优化。
通过对比例7与实施例5相比较可以看出，固相增粘时间过长，产物的特性黏度增大不明显，对提升力学性能影响很小，还会增大能耗、生产时长和生产成本。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺由包括如下摩尔份数的原料制备得到：
癸二胺 101份；
对苯二甲酸 70～90份；
长碳链脂肪族二元酸 10～30份；
其中，所述对苯二甲酸和长碳链脂肪族二元酸的摩尔份数之和为100份；
所述长碳链脂肪族二元酸选自癸二酸、十一烷二酸和十六烷二酸中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述原料还包括用量为对苯二甲酸、长碳链脂肪族二元酸和癸二胺总量0.1-0.3wt％的催化剂；所述催化剂优选次亚磷酸钠。
3.根据权利要求1所述的无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述原料还包括用量为长碳链脂肪族二元酸与对苯二甲酸物质的量之和的3.0-5.0mol％的封端剂；所述封端剂优选苯甲酸。
4.根据权利要求1所述的无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述原料还包括用量为对苯二甲酸、长碳链脂肪族二元酸和癸二胺总量0.1-0.5wt％的抗氧剂；所述抗氧剂优选双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
5.根据权利要求1所述的无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述原料还包括用量为对苯二甲酸、长碳链脂肪族二元酸和癸二胺总量150-200wt％的水；优选去离子水。
6.一种如权利要求1～5任一项权利要求所述的无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：
1)将原料混合预聚反应得预聚物；
2)将预聚物固相增粘得无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述预聚反应的条件为：所述预聚反应的温度为220-230℃，所述预聚反应的压力为2.5-3.0MPa，保持恒温恒压0.5-1h后降至常温常压。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述预聚反应在2.5-3.0h内升至所需温度和压力；步骤1)中所述预聚反应保持恒温恒压0.5-1h后在3.0-4.0h内降至常温常压。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述固相增粘的条件为：在真空度5-10Pa，温度220-230℃条件下固相增粘24-48h。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述固相增粘具体包括如下步骤：将所述预聚物经粉碎后，在真空度5-10Pa，温度220-230℃条件下固相增粘24-48h，得到无规共聚增韧的半芳香族聚酰胺。
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