CN113121770A - 聚酰胺1.1及其制备方法和应用 - Google Patents

聚酰胺1.1及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113121770A
CN113121770A CN201911414799.8A CN201911414799A CN113121770A CN 113121770 A CN113121770 A CN 113121770A CN 201911414799 A CN201911414799 A CN 201911414799A CN 113121770 A CN113121770 A CN 113121770A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyamide
adjusting
polymerization solution
maintaining
urea
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911414799.8A
Other languages
English (en)
Inventor
梁子材
蔡绪福
袁丹丹
廖良
梁立
陈培
廖家兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dujiangyan Tianxing Silicon Industry LLC
Original Assignee
Dujiangyan Tianxing Silicon Industry LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dujiangyan Tianxing Silicon Industry LLC filed Critical Dujiangyan Tianxing Silicon Industry LLC
Priority to CN201911414799.8A priority Critical patent/CN113121770A/zh
Publication of CN113121770A publication Critical patent/CN113121770A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
    • C08G12/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
    • C08G12/10—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with acyclic compounds having the moiety X=C(—N<)2 in which X is O, S or —N
    • C08G12/12—Ureas; Thioureas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • C08J2361/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08J2361/22—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
    • C08J2361/24—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with urea or thiourea

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Abstract

本发明提供了一种聚酰胺1.1及其制备方法和应用，该制备方法包括：将甲醛与尿素按0.8‑1：1的摩尔比混合得到预聚液A，将甲醛与尿素按3‑4.5：1的摩尔比混合得到预聚液B，向预聚液A中滴加预聚液B,通过控制反应液的pH值及反应温度，最终得到高性能的聚酰胺1.1产品。本发明的聚酰胺1.1具有特殊的介电、压电、热电和铁电性能，具有优良的生物相容性，生物降解性，可以通过氢键实现它定向自组装，是一种稀有的绿色多功能材料，可应用于高性能的多功能电容器储能材料领域。

Description

聚酰胺1.1及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及功能高分子材料技术领域，尤其是涉及一种聚酰胺1.1及其制备方法和应用。
背景技术
聚酰胺1.1(PA1.1)可以看成是由甲二胺和甲二酸的缩聚产物，其结构式为：
Figure BDA0002350903020000011
和由甲醛和尿素缩合生成的线型脲甲醛有完全相同的结构式：
Figure BDA0002350903020000012
聚酰胺1.1即是线型脲甲醛树脂，具有高密度的脲键，具有很大的偶极矩，分子链间由氢键联接，并可单向排列，因此具有与其他奇数聚酰胺相似的结构，具有特殊的电介、压电、热电和铁电性能，是一类新型的多功能材料。
目前脲醛树脂主要用于胶粘剂(木材加工用胶的80％)，在对于脲醛树脂的研究中，都普遍认为线型脲醛树脂没有实用价值，因而在实际生产工艺中回避了脲醛树脂的线型结构的研究和应用，而片面地采用了体型结构的工艺路线。
发明内容
本发明针对目前在脲醛树脂生产和应用领城研究的不足，提供一种聚酰胺1.1及其制备方法和应用，在理论上纠正了认为线型脲醛树脂没有实用价值的片面观念，明确提出了聚酰胺1.1(线型脲甲醛树脂)，是奇数聚酰胺的一个最重要品种，具有特殊的介电、压电、热电和铁电性能，具有优良的生物相容性，生物降解性，可以通过氢键实现它定向自组装，是一种稀有的绿色多功能材料。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
聚酰胺1.1的制备方法，包括：
S1、配置预聚液A：将甲醛与尿素按0.8-1：1的摩尔比混合，调节pH至7.0-8.5，固含量为40-60％；
S2、配置预聚液B：将甲醛与尿素按3-4.5：1的摩尔比混合，调节pH至7.0-8.5，固含量为30-40％；
S3、向预聚液A中滴加预聚液B,升温至60±2℃，过程中保持反应液透明均匀，调节pH至7.5±0.3，维持0.5h后升温至80±5℃，维持1h；
S4、调节pH至6.0±0.5，降温至70±3℃，维持0.5-1h，过程中保持反应液透明，再升温至80±5℃，维持2h后减压、脱水至固含量达到55％以上；
S5、调节pH至7.5±0.3，降温、出料，即得到所述聚酰胺1.1。
进一步地，S4中，采用甲酸或者乙酸调节pH。
进一步地，S5中，采用氨水或者碳酸氢胺调节pH。
进一步地，在S3和S4中，若反应过程中的反应液出现浑浊现象，停止加料并采用质量浓度为5％的聚乙烯醇水溶液调节至透明，再进行后续操作。
本发明还提供由上述的制备方法制备得到的聚酰胺1.1。
本发明还提供一种如上述的聚酰胺1.1在储能材料中的应用，将所述聚酰胺1.1涂覆在铝箔上，干燥固化后，得到聚酰胺1.1薄膜材料，应用于电容器储能材料中。
本发明的一种聚酰胺1.1及其制备方法和应用，通过创造性分析和研究，发现聚酰胺1.1是含高密度脲键、酰胺键、肽键的奇数聚酰胺系列，分子间由氢键连接，可形成高度取向的分子驻极体。因此通过研究后提供了聚酰胺1.1(线型脲甲醛树脂)的最优合成工艺，得到的聚酰胺1.1具有特殊的介电、压电、热电和铁电性能，具有优良的生物相容性，生物降解性，可以通过氢键实现它定向自组装，是一种稀有的绿色多功能材料，可应用于高性能的多功能电容器储能材料领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1的聚酰胺1.1分子驻极体示意图；
图2是本发明实施例1的聚酰胺1.1的红外谱图；
图3是本发明实施例1的聚酰胺1.1的介电频率谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一较为典型的具体实施方案之中，提供了一种聚酰胺1.1的制备方法，包括如下步骤：
S1、配置预聚液A：将甲醛与尿素按0.8-1：1的摩尔比混合，调节pH至7.0-8.5，固含量为40-60％；
S2、配置预聚液B：将甲醛与尿素按3-4.5：1的摩尔比混合，调节pH至7.0-8.5，固含量为30-40％；
S3、向预聚液A中滴加预聚液B,升温至60±2℃，过程中保持反应液透明均匀，调节pH至7.5±0.3，维持0.5h后升温至80±5℃，维持1h；
S4、采用甲酸或者乙酸调节pH至6.0±0.5，降温至70±3℃，维持0.5-1h，过程中保持反应液透明，再升温至80±5℃，维持2h后减压、脱水至固含量达到55％以上；
S5、采用氨水或者碳酸氢胺调节pH至7.5±0.3，降温、出料，即得到所述聚酰胺1.1；
在S3和S4中，若反应过程中的反应液出现浑浊现象，停止加料并采用质量浓度为5％的聚乙烯醇水溶液调节至透明，再进行后续操作。
以下结合若干实施例及相应附图对本发明的技术方案作进一步的解释说明。在如下实施例中，所用试剂均优选为分析纯。
实施例1
本实施例中，聚酰胺1.1的制备方法包括：
1、用碳酸铵调节浓度大于37％的甲醛水溶液pH至7.5,加入纯度大于99％的尿素配成固含量为50％的透明水溶液，其中甲醛与尿素按0.9：1的摩尔比混合，得到预聚液A；同方法在室温下配置透明预聚液B，固含量40％，pH为7.0-8.5，甲醛与尿素摩尔比为4.0：1；
2、在搅拌下逐步加热预聚液A，慢慢滴入预聚液B组份，在保持透明状态下加热至60℃，调节pH至7.5，恒温半个小时，恒温至80℃维持1小时后逐步降温；
3、用甲酸调节pH至6.0，降温至70℃维持1小时，如在这期间有任何浑浊现象可立刻停止加料并用5％聚乙烯醇水溶液调节至透明；最后升温至80℃，保持2小时，减压、脱水至固含量达到55％以上；用氨水调节pH至7.5±0.3，降温、出料，得到聚酰胺1.1产品。
本实施例中的聚酰胺1.1产品的分子驻极体示意图如图1所示，从图1中可以看出，本发明聚酰胺1.1的特别之处在于分子间可形成单向排列的氢键链；红外谱图如图2所示；介电频率谱图如图3所示。
实施例2
本实施例中，聚酰胺1.1的制备方法包括：
1、用碳酸铵调节浓度大于37％的甲醛水溶液pH至7.5,加入纯度大于99％的尿素配成固含量为50％的透明水溶液，其中甲醛与尿素按0.8：1的摩尔比混合，得到预聚液A；同方法在室温下配置透明预聚液B，固含量40％，pH为7.0-8.5，甲醛与尿素摩尔比为3.5：1；
2、在搅拌下逐步加热预聚液A，慢慢滴入预聚液B组份，在保持透明状态下加热至60℃，调节pH至7.5，恒温半个小时，恒温至75℃维持1小时后逐步降温；
3、用乙酸调节pH至6.0，降温至70℃维持1小时，如在这期间有任何浑浊现象可立刻停止加料并用5％聚乙烯醇水溶液调节至透明；最后升温至80℃，保持2小时，减压、脱水至固含量达到55％以上；用碳酸氢胺调节pH至7.5，降温、出料，得到聚酰胺1.1产品。
实施例3
本实施例中，聚酰胺1.1的制备方法包括：
1、用碳酸铵调节浓度大于37％的甲醛水溶液pH至7.5,加入纯度大于99％的尿素配成固含量为50％的透明水溶液，其中甲醛与尿素按1：1的摩尔比混合，得到预聚液A；同方法在室温下配置透明预聚液B，固含量40％，pH为7.5，甲醛与尿素摩尔比为4.5：1；
2、在搅拌下逐步加热预聚液A，慢慢滴入预聚液B组份，在保持透明状态下加热至60℃，调节pH至7.5，恒温半个小时，恒温至75℃维持1小时后逐步降温；
3、用甲酸调节pH至6.0，降温至70℃维持1小时，如在这期间有任何浑浊现象可立刻停止加料并用5％聚乙烯醇水溶液调节至透明；最后升温至80℃，保持2小时，减压、脱水至固含量达到55％以上；用碳酸氢胺调节pH至7.5，降温、出料，得到聚酰胺1.1产品。
本实施例1-3中得到的聚酰胺1.1产品中，甲醛与尿素摩尔比为1.5-1.6：1，固含量大于55％，pH值为7.5±0.4，为具有少量支化结构的线型脲甲醛树脂。
将实施例1-3的聚酰胺1.1产品涂覆在铝箔上，12℃干燥固化后，得到的多功能聚酰胺1.1涂膜材料均具有极高的介电常数，110℃时，相对介电常数可达4000以上，极化后的聚酰胺1.1薄膜的介电击穿强度可提高600％。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.聚酰胺1.1的制备方法，其特征在于包括：
S1、配置预聚液A：将甲醛与尿素按0.8-1：1的摩尔比混合，调节pH至7.0-8.5，固含量为40-60％；
S2、配置预聚液B：将甲醛与尿素按3-4.5：1的摩尔比混合，调节pH至7.0-8.5，固含量为30-40％；
S3、向预聚液A中滴加预聚液B,升温至60±2℃，过程中保持反应液透明均匀，调节pH至7.5±0.3，维持0.5h后升温至80±5℃，维持1h；
S4、调节pH至6.0±0.5，降温至70±3℃，维持0.5-1h，过程中保持反应液透明，再升温至80±5℃，维持2h后减压、脱水至固含量达到55％以上；
S5、调节pH至7.5±0.3，降温、出料，即得到所述聚酰胺1.1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：S4中，采用甲酸或者乙酸调节pH。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：S5中，采用氨水或者碳酸氢胺调节pH。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在S3和S4中，若反应过程中的反应液出现浑浊现象，停止加料并采用质量浓度为5％的聚乙烯醇水溶液调节至透明，再进行后续操作。
5.由权利要求1至4任一项所述的制备方法制备得到的聚酰胺1.1。
6.一种如权利要求5所述的聚酰胺1.1在储能材料中的应用，其特征在于：将所述聚酰胺1.1涂覆在铝箔上，干燥固化后，得到聚酰胺1.1薄膜材料，应用于电容器储能材料中。
CN201911414799.8A 2019-12-31 2019-12-31 聚酰胺1.1及其制备方法和应用 Pending CN113121770A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911414799.8A CN113121770A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 聚酰胺1.1及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911414799.8A CN113121770A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 聚酰胺1.1及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113121770A true CN113121770A (zh) 2021-07-16

Family

ID=76770594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911414799.8A Pending CN113121770A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 聚酰胺1.1及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113121770A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002285117A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The ２液型速硬化水性接着剤
CN102367362A (zh) * 2011-10-27 2012-03-07 铜陵市新泰电容电器有限责任公司 一种聚酰胺树脂电容器铝壳覆膜涂料及其制备方法
CN103193947A (zh) * 2013-04-08 2013-07-10 广西大学 脲醛树脂的连续生产工艺
KR20140093431A (ko) * 2013-01-18 2014-07-28 단국대학교 산학협력단 다공성 우레아-포름알데하이드 충진제의 제조방법 및 이를 포함한 폴리올레핀 분리막의 제조방법
CN104086732A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种高介电常数脲醛树脂的制备方法
CN107732003A (zh) * 2017-09-25 2018-02-23 中国地质大学（北京） 一种基于压电薄膜的pah/pamam自组装多层膜的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002285117A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The ２液型速硬化水性接着剤
CN102367362A (zh) * 2011-10-27 2012-03-07 铜陵市新泰电容电器有限责任公司 一种聚酰胺树脂电容器铝壳覆膜涂料及其制备方法
KR20140093431A (ko) * 2013-01-18 2014-07-28 단국대학교 산학협력단 다공성 우레아-포름알데하이드 충진제의 제조방법 및 이를 포함한 폴리올레핀 분리막의 제조방법
CN103193947A (zh) * 2013-04-08 2013-07-10 广西大学 脲醛树脂的连续生产工艺
CN104086732A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种高介电常数脲醛树脂的制备方法
CN107732003A (zh) * 2017-09-25 2018-02-23 中国地质大学（北京） 一种基于压电薄膜的pah/pamam自组装多层膜的制备方法

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MENANDRO N. ACDA，等: "Effects of plasma modification on adhesion properties of wood", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF ADHESION & ADHESIVES》 *
姚军龙，等: "导热型聚酰胺化工复合材料的介电性能研究", 《化肥设计》 *
张明: "《材料报道社》", 30 November 2005, 材料报道社 *
梁红: "《化学工程与工艺专业实验》", 30 April 2009, 广东科技出版社 *
沙金鑫: "木质素基脲醛树脂的制备及应用性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *
谢宗波，等: "《有机化学实验操作与设计》", 30 November 2014, 华东理工大学出版社 *
赵临五，等: "《脲醛树脂胶黏剂 制备、配方、分析与应用》", 30 September 2005, 化学工业出版社 *
骆光林: "《包装材料》", 31 August 2005, 印刷工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2881758C (en) Wood board and process for its production
KR101654431B1 (ko) 수용성 폴리아믹산을 사용한 폴리이미드 블렌드 제조방법
CN104829797B (zh) 一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法
BR112012019213B1 (pt) Método de preparação de uma composição adesiva, resina pae e composições adesivas
CN110698710B (zh) 一种定量层层自组装制备共价有机框架材料薄膜的方法
CN104709894B (zh) 一种荧光碳量子点的制备方法和应用
CN110819276B (zh) 一种高强度低醛胶及其制备方法
CN102167788A (zh) 脲醛树脂胶粉的制备方法
CN103483271A (zh) 氢键自组装超分子光聚合单体的制备及其方法
CN113121770A (zh) 聚酰胺1.1及其制备方法和应用
CN111635522B (zh) 一种简单热加工可制得铁电尼龙薄膜的共聚聚酰胺及其制备方法
KR20080016619A (ko) 멜라민-포름알데히드 수지 용액 및 그의 제조 방법
CN109867761B (zh) 一种木材胶粘剂树脂及其制备方法
CN1819293A (zh) 聚偏氟乙烯压电薄膜传感器及其制备方法
CN102219253A (zh) 溶液法制备超两维纳米结构氧化锌
CN102115652B (zh) 蔗糖-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂木材胶粘剂及其制备方法
CN107603541B (zh) 一种高固体含量的环境友好型共缩聚树脂木材胶黏剂及其制备方法与应用
CN106753104B (zh) 一种脲醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用
CN110790717A (zh) 用于生物基粘合剂的交联剂及其制备方法
CN113461888B (zh) 一种高支化尿素-多胺-甲醛共缩聚树脂及其制备方法
CN109970973A (zh) 尼龙1及其制备方法和应用
CN100338116C (zh) 制造聚酰胺1010树脂的工艺
CN106045886B (zh) 一种化合物二﹣(双胍基对苯基)甲烷及其合成方法、应用
CN115814617A (zh) 植酸-氮掺杂碳量子点复合物作为水相单体在制备聚酰胺纳滤膜中的应用
CN114686153A (zh) 一种蔗糖基非异氰酸酯聚氨酯胶黏剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination