CN113527668A - 长链聚酰胺及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长链聚酰胺及其制备方法和应用,该长链聚酰胺的制备方法包括下列步骤:提供尼龙盐溶液,所述尼龙盐溶液的pH在7‑8.5之间;将所述尼龙盐溶液通过缩聚反应,获得熔体;将所述熔体拉条切粒后,溶于溶剂中,获得混合溶液;将所述混合溶液与沉淀剂混合后,提纯获得长链聚酰胺。通过特定的溶剂和沉淀剂处理聚酰胺共聚物熔体,使得制得的长链聚酰胺的小分子低聚物含量极低,其具有力学性能优异,无低聚物析出的优势,非常适合在低聚物析出要求严格比如特种电子电器领域中应用。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料加工技术领域,具体涉及一种长链聚酰胺的制备方法,还涉及由该制备方法制得的长链聚酰胺,以及由该长链聚酰胺在制备成型品中的应用。
背景技术
尼龙又名聚酰胺,简称PA,其具有优良的机械性能、优良的阻隔性能、高耐热性、高耐磨性、高耐化学腐蚀等优异的综合性能,广泛应用于机械制造业、电动工具、电子电器及交通运输等领域。在尼龙分子中,一般将2个酰胺基团之间的亚甲基长度在10以上的尼龙称之为长碳链尼龙,其除了具备一般尼龙的大多通用性能如润滑性、耐磨抗压和易加工性等,还具备韧性和柔软性好、吸水率低、尺寸稳定性好、介电性能优异、耐磨损性能好、密度低等特点,应用比较广泛。
低聚物及小分子析出是尼龙材料应用中普遍存在的问题,尤其是在电子电器领域,由于尼龙材料制备的电子元器件中含有低聚物小分子,容易迁移析出并对接触的金属器件产生腐蚀作用,减少设备使用寿命;另外由于聚合不完全小分子低聚物的存在,会影响聚合物的整体的力学性能。
而目前市面上降低尼龙采用中小分子含量的方法主要有有机溶剂热萃取和水萃取,但热萃取和水萃取均需要加热,成本高且效果一般;此外,公开号为CN109705338A的中国专利申请中通过引入反应官能团提高反应程度从而降低小分子含量,但其效果并不显著,最终获得的尼龙材料中低聚物含量在0.5-2wt%之间,依然达不到精密电子电器使用场景的要求。
发明内容
有鉴于此,本发明有必要提供一种长链聚酰胺的制备方法,通过该制备方法制得的长链聚酰胺的小分子低聚物含量极低,其具有力学性能优异,无低聚物析出的优势,非常适合在低聚物析出要求严格比如特种电子电器领域中应用。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明首先提供了一种长链聚酰胺的制备方法,包括下列步骤:
提供尼龙盐溶液,所述尼龙盐溶液的pH在7-8.5之间;
将所述尼龙盐溶液通过缩聚反应,获得熔体;
将所述熔体拉条切粒后,溶于溶剂中,获得混合溶液,其中,所述溶剂选自三氟乙醇、三氟乙酸、六氟异丙醇、硫酸、甲酸中的至少一种;
将所述混合溶液与沉淀剂混合后,提纯获得长链聚酰胺,其中,所述沉淀剂选自乙醇、甲醇、乙醚、石油醚、正己烷中的至少一种。
进一步的,所述尼龙盐溶液的制备,具体为:在惰性气体氛围下将脂肪族二元胺、长碳链二元酸、聚醚胺加入到水中并混合均匀,调整pH,配制成尼龙盐溶液。
进一步的,按照摩尔量份计,所述尼龙盐溶液中,脂肪族二元胺10-100份、长碳链二元酸10-100份、聚醚胺0.5-15份。
进一步的,所述脂肪族二元胺选自己二胺、戊二胺中的至少一种;
所述长碳链二元酸选自癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸和十八烷二酸中的至少一种。
进一步的,所述聚醚胺选自分子量600的乙二醇二胺、分子量600的聚丙二醇二胺、分子量2000的聚乙二醇二胺、分子量2000的聚丙二醇二胺中的至少一种。
进一步的,所述尼龙盐溶液中还添加有稳定剂,所述稳定剂选自磷酸、亚磷酸、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、次磷酸钠、次磷酸锌、次磷酸钙和次磷酸钾中的至少一种。
进一步的,所述获得熔体的具体步骤为:将混合溶液加热,使反应体系内压力升至0.3-3.2MPa,排气,保压,使保压结束时反应体系的温度为232-270℃,再降压使反应体系内压力降至表压为0-0.2MPa,降压结束后反应体系的温度为230-300℃;抽真空使真空度为-0.02MPa至-0.1MPa,抽真空时间为20-60min,获得熔体。
进一步的,所述混合溶液中,所述熔体的质量浓度在20%-60%之间,所述沉淀剂的体积为所述混合溶液体积的5倍以上。
本发明还提供了一种长链聚酰胺,采用如前述任一项所述的制备方法制得。
本发明进一步提供了一种聚酰胺成型品,由前述所述的长链聚酰胺通过成型方法获得,其中,所述成型方法选自注射成型、挤出成型、吹塑成型、真空成型、熔融纺丝、膜成型中至少一种。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明中制备方法合成的长链聚酰胺相比于普通长链聚酰胺,具有更窄的分子量分布指数,因此具有优异的力学性能;制得的长链聚酰胺中小分子含量几乎为0,利用低聚物小分子在沉淀剂与溶剂的混合液中溶解,而大分子聚合物在沉淀剂和溶剂的混合液中不溶解的特点,可以非常高效的分离长链尼龙大分子聚合物以及小分子低聚物,且该法提纯步骤无需加热,常温进行,与目前市面上长链尼龙相比,在特殊电子电器领域具有巨大优势,可以比较彻底的解决长链尼龙小分子析出问题,具有较大的应用前景。
进一步的,通过在制备过程中添加聚醚胺,少量引入含有聚醚结构的链段,从而在保证长链聚酰胺力学刚性的同时提升抗静电性能以及增强聚合物的柔韧性能,进一步提升长链聚酰胺的性能。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。
本发明第一方面公开了一种长链聚酰胺的制备方法,包括下列步骤:
提供尼龙盐溶液,所述尼龙盐溶液的pH在7-8.5之间;
将所述尼龙盐溶液通过缩聚反应,获得熔体;
将所述熔体拉条切粒后,溶于溶剂中,获得混合溶液,其中,所述溶剂选自三氟乙醇、三氟乙酸、六氟异丙醇、硫酸、甲酸中的至少一种;
将所述混合溶液与沉淀剂混合后,提纯获得长链聚酰胺,其中,所述沉淀剂选自乙醇、甲醇、乙醚、石油醚、正己烷中的至少一种。
本发明将制得的长链聚酰胺熔体溶于特定的溶剂中,并向其中加入沉淀剂,由于大分子聚合物会不溶于沉淀剂而析出,而小分子低聚物则会溶解在溶液中,收集沉淀物即可获得无低聚物析出的长链聚酰胺,该长链聚酰胺由于无低聚物析出,具有优异的力学性能,并且该制备方法无需加热,常温即可进行。
进一步方案,本发明中尼龙盐溶液的制备没有特殊的限制,采用本领域中常规的在保护气氛下,将脂肪族二元胺与长碳链二元酸混合制备尼龙盐,其中,所述保护气氛通常指的是在绝氧条件,可以是氮气气氛也可以是惰性气氛(如氦气、氩气等),并通过脂肪族二胺调整尼龙盐溶液的pH。在本发明的一个或多个实施例中,所述尼龙盐溶液的制备,具体为:在惰性气体氛围下将脂肪族二元胺、长碳链二元酸、聚醚胺加入到水中并混合均匀,调整pH,配制成尼龙盐溶液。
进一步方案,脂肪族二元胺和长碳链二元酸的添加量可以根据需要制得的长链聚酰胺进行调整,此外,可在制备过程中引入少量含有聚醚结构的链段,从而在保证长链聚酰胺力学刚性的同时提升抗静电性能并增强聚合物的柔韧性能。在本发明的一个或多个实施例中,按照摩尔量份计,所述尼龙盐溶液中,脂肪族二元胺10-100份、长碳链二元酸10-100份、聚醚胺0.5-15份;优选的,脂肪族二元胺60-100份、长碳链二元酸85-100份、聚醚胺1-5份。
进一步方案,本发明中所述的脂肪族二元胺没有特殊的限制,可以采用本领域中的常规选择,在本发明的一个或多个实施例中,所述脂肪族二元胺选自己二胺、戊二胺中的至少一种;
本文中所述的“长碳链二元酸”指的是含有10个或以上碳原子的直碳链芳香族饱和二元羧酸,具体可提及的实例包括但不限于癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸和十八烷二酸中的至少一种。
进一步方案,聚醚胺的主链具有聚醚结构,通过将其引入长链聚酰胺中,可在保证力学刚性的同时提升抗静电性能并增强聚合物的柔韧性能,本领域中常规的聚醚胺均可用于本发明中,优选的,在本发明的一个或多个实施例中,所述聚醚胺选自分子量600的聚乙二醇二胺、分子量600的聚丙二醇二胺、分子量2000的聚乙二醇二胺、分子量2000的聚丙二醇二胺中的至少一种。
进一步方案,所述尼龙盐溶液中还添加有稳定剂,所述稳定剂选自磷酸、亚磷酸、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、次磷酸钠、次磷酸锌、次磷酸钙和次磷酸钾中的至少一种。本通过在尼龙盐溶液中添加少量稳定剂,从而提高最终长链聚酰胺的性能,在本发明的一个或多个实施例中,所述稳定剂添加有0.001-0.1摩尔量份,优选为0.005-0.05摩尔量份。
进一步方案,本发明通过尼龙盐溶液缩聚获得熔体的步骤可以是本领域中常规的缩聚工艺,故没有特殊的限制,在本发明的一个或多个实施例中,所述获得熔体的具体步骤为:将混合溶液加热,使反应体系内压力升至0.3-3.2MPa,排气,保压,使保压结束时反应体系的温度为232-270℃,再降压使反应体系内压力降至表压为0-0.2MPa,降压结束后反应体系的温度为230-300℃;抽真空使真空度为-0.02MPa至-0.1MPa,抽真空时间为20-60min,获得熔体。
进一步方案,所述混合溶液中,所述熔体的质量浓度在20%-60%之间,所述沉淀剂的体积为所述混合溶液体积的5倍以上。
本发明第二方面公开了一种长链聚酰胺,采用如本发明第一方面所述的制备方法制得。该长链聚酰胺的小分子含量几乎为0,具有优异的力学性能。
本发明第三方面公开了一种聚酰胺成型品,由本发明第二方面所述的长链聚酰胺通过成型方法获得,其中,所述成型方法选自注射成型、挤出成型、吹塑成型、真空成型、熔融纺丝、膜成型中至少一种。
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行更加清楚完整的说明。
实施例1
氮气条件下,将1mol的1,5-戊二胺、8.5mol的1,6-己二胺、0.5mol的聚丙二醇二胺(分子量600)、8mol的十二碳二元酸、2mol的癸二酸和水混合均匀,制得50wt%的尼龙盐溶液;将配置号的尼龙盐溶液用戊二胺调节pH至8.00;再向尼龙盐溶液中加入0.01mol稳定剂次磷酸钠,其为占总酸的摩尔量的百分比为0.1%,获得第一混合溶液;
将所述第一混合溶液加热,使反应体系内压力升至1.70MPa,用时1.5h,排气,在1.70MPa保压3h,保压结束时反应体系的温度为243℃;再降压1h使反应体系内压力降至0.005MPa(表压),降压结束后反应体系的温度为275℃;抽真空维持在-0.07MPa,抽真空时间40min,真空后的温度为275℃,获得聚酰胺共聚物熔体。
将所述聚酰胺共聚物熔体熔融出料,冷却拉条切粒,得到聚酰胺共聚物,将聚酰胺共聚物溶于5kg三氟乙醇,形成均匀透明溶液,后将溶液缓慢加入40kg甲醇当中,并保持不断搅拌,此时长链聚酰胺聚合物会析出,经过过滤,用甲醇洗涤2次,吹干后干燥,得到低小分子含量的共聚长链聚酰胺。
实施例2
采用同实施例1相同的实施方式,不同之处在于:将聚酰胺共聚物溶于5kg三氟乙醇,形成均匀透明溶液,后将溶液缓慢加入40kg乙醚当中,并保持不断搅拌,此时长链聚酰胺聚合物会析出,经过过滤,用乙醚洗涤2次,吹干后干燥,得到低小分子含量的共聚长链聚酰胺。
实施例3
采用同实施例1相同的实施方式,不同之处在于:将聚酰胺共聚物溶于5kg三氟乙酸,形成均匀透明溶液,后将溶液缓慢加入40kg甲醇当中,并保持不断搅拌,此时长链聚酰胺聚合物会析出,经过过滤,用甲醇洗涤2次,吹干后干燥,得到低小分子含量的共聚长链聚酰胺。
实施例4
采用同实施例1相同的实施方式,不同之处在于,将聚酰胺共聚物溶于5kg六氟异丙醇,形成均匀透明溶液,后将溶液缓慢加入40kg甲醇当中,并保持不断搅拌,此时长链聚酰胺聚合物会析出,经过过滤,用甲醇洗涤2次,吹干后干燥,得到低小分子含量的共聚长链聚酰胺。
对比例1
采用同实施例4相同的实施方式,不同之处在于:氮气条件下,将1mol 1,5-戊二胺、9.0mol 1,6-己二胺、8mol十二碳二元酸、2mol的癸二酸和水混合均匀,制得50wt%的尼龙盐溶液。
对比例2
采用同对比例1相同的实施方式,不同之处在于,将聚酰胺共聚物熔体熔融出料,冷却拉条切粒,制得聚酰胺共聚物,不进行溶剂沉淀纯化处理。
对比例3
采用同实施例4相同的实施例方式,不同之处在于,将聚酰胺共聚物熔体熔融出料,冷却拉条切粒,制得聚酰胺共聚物,不进行沉淀纯化处理。
测试例
将实施例1-4和对比例1-3中制得的长链聚酰胺分别进行相关性能测试,结果见表1。
表1长链聚酰胺性能测试结果
表1中各性能测试方法为:
(1)相对粘度ηr
乌氏粘度计浓硫酸法:准确称量干燥后的聚酰胺样品0.5±0.0002g,加入50mL浓硫酸(98%)溶解,在25℃恒温水浴槽中测量并记录浓硫酸流经时间t0和聚酰胺溶液流经时间t。
按照公式ηr=t/t0得到相对粘度,其中,t为溶液流经时间;t0为溶剂流经时间。
(2)拉伸性能测试参照标准ISO-572-2,测试条件:50mm/min;
(3)悬臂梁缺口冲击性能参照测试标准ISO-180/1A,测试条件:23℃;
(4)表面电阻:参照标准IEC60093,测试条件23℃;
(5)小分子含量:参照标准FZ/T51004-2011,测试条件:97℃。
根据表1中的测试结果:
(1)通过实施例1-4、对比例1与对比例2、对比例3进行对比,可以发现,采用溶解-沉淀析出法制备的长链共聚酰胺相比于正常制备的聚酰胺具有极低的小分子含量,其去除小分子效果十分明显(从0.35%左右降至0.01%几乎为零),故本发明中制备方法制得的长链聚酰胺可以满足在一些特殊领域对分子量含量苛刻的要求。
(2)从实施例1与实施例2结果可以看出,甲醇沉淀剂得到的聚合物具有更低的小分子含量,同时,通过对比实施1、3和4可以看出,在三氟乙醇、三氟乙酸、六氟异丙醇三种溶剂中,六氟异丙醇作为溶剂得到的聚合物具有更低的小分子含量,因此,优选的,以六氟异丙醇作为溶剂,甲醇作为沉淀剂组合具有较好的效果,即实施例4,可使小分子含量降低至0.01%。
(3)通过对比实施例1-4与对比例1可以看出,聚醚胺的加入使共聚酰胺的表面电阻从1014数量级降为1012数量级,表面电阻越低,抗静电性能越好,说明本发明所使用的方法制备的共聚酰胺具有优异的抗静电性能。同时对比实施例4和对比例1,聚醚胺的引入使共聚酰胺的韧性增加,其断裂伸长率从从105%提升至113%,其抗冲击强度从4.6KJ/m2提升至5.7KJ/m2。同时对比对比例2和对比例3,去除溶剂沉淀法的影响,也同样可以看出聚醚胺的加入使断裂伸长率从95%提升至110%,抗冲击强度从4.1KJ/m2提升至5.2KJ/m2。
(4)对比实施例4和对比例3可以看出,小分子的去除有助于拉伸强度的提升(从60MPa提升至65MPa)、断裂伸长率(110%提升至113%)以及抗冲击强度(5.2KJ/m2提升至5.7KJ/m2)的提升。
实施例5
氦气条件下,将1mol的1,6-己二胺、0.05mol的聚乙二醇二胺(分子量2000)、1mol十七烷二酸和水混合均匀,制得40wt%的尼龙盐溶液;将配置好的尼龙盐溶液用戊二胺调节pH至7-8.5;再向尼龙盐溶液中加入0.0001mol稳定剂亚磷酸三苯酯,获得第一混合溶液;
将所述第一混合溶液加热,使反应体系内压力升至0.3MPa,排气,在0.3MPa保压,保压结束时反应体系的温度为232℃;再降压使反应体系内压力降至0MPa(表压),降压结束后反应体系的温度为230℃;抽真空维持在-0.02MPa,抽真空时间20min,获得聚酰胺共聚物熔体。
将所述聚酰胺共聚物熔体熔融出料,冷却拉条切粒,得到聚酰胺共聚物,将聚酰胺共聚物溶于硫酸,形成均匀透明溶液(其中聚酰胺共聚物的质量浓度为20%),后将溶液缓慢加入石油醚当中,其中,石油醚的体积为透明溶液的5倍以上,并保持不断搅拌,此时长链聚酰胺聚合物会析出,经过过滤,用石油醚洗涤2次,吹干后干燥,得到低小分子含量的共聚长链聚酰胺。
实施例6
采用同实施例5相同的实施方式,不同之处在于:氮气条件下,将7mol的1,6-己二胺、3mol的1,5-戊二胺、0.2mol的聚丙二醇二胺(分子量2000)、7mol癸二酸、2mol十三烷二酸和水混合均匀,制得70wt%的尼龙盐溶液;将配置好的尼龙盐溶液用戊二胺调节pH至7-8.5;再向尼龙盐溶液中加入0.002mol稳定剂磷酸三甲酯,获得第一混合溶液。
实施例7
氦气条件下,将2mol的1,6-己二胺、1mol,5-戊二胺、0.08mol的聚乙二醇二胺(分子量2000)、1.5mol癸二酸、1.5mol十四烷二酸和水混合均匀,制得45wt%的尼龙盐溶液;将配置好的尼龙盐溶液用戊二胺调节pH至7-8.5;再向尼龙盐溶液中加入0.0003mol稳定剂磷酸三甲酯,获得第一混合溶液;
将所述第一混合溶液加热,使反应体系内压力升至0.3MPa,排气,在0.3MPa保压,保压结束时反应体系的温度为232℃;再降压使反应体系内压力降至0MPa(表压),降压结束后反应体系的温度为230℃;抽真空维持在-0.02MPa,抽真空时间20min,获得聚酰胺共聚物熔体。
将所述聚酰胺共聚物熔体熔融出料,冷却拉条切粒,得到聚酰胺共聚物,将聚酰胺共聚物溶于甲酸,形成均匀透明溶液(其中聚酰胺共聚物的质量浓度为25%),后将溶液缓慢加入乙醚当中,其中,乙醚的体积为透明溶液的5倍以上,并保持不断搅拌,此时长链聚酰胺聚合物会析出,经过过滤,用乙醚洗涤2次,吹干后干燥,得到低小分子含量的共聚长链聚酰胺。
实施例8
采用同实施例7相同的实施方式,不同之处在于:氮气条件下,将6mol的1,6-己二胺、4mol的1,5-戊二胺、0.5mol的聚乙二醇二胺(分子量2000)、6mol癸二酸、4mol十四烷二酸和水混合均匀,制得65wt%的尼龙盐溶液;将配置好的尼龙盐溶液用戊二胺调节pH至7-8.5;再向尼龙盐溶液中加入0.005mol稳定剂亚磷酸三甲酯,获得第一混合溶液。
实施例9
氦气条件下,将4mol的1,6-己二胺、2mol的1,5-戊二胺、0.1mol的聚丙二醇二胺(分子量2000)、5mol十一烷二酸、3.5mol十二烷二酸和水混合均匀,制得55wt%的尼龙盐溶液;将配置好的尼龙盐溶液用戊二胺调节pH至7-8.5;再向尼龙盐溶液中加入0.0005mol稳定剂次磷酸钙,获得第一混合溶液;
将所述第一混合溶液加热,使反应体系内压力升至1MPa,排气,在1MPa保压,保压结束时反应体系的温度为240℃;再降压使反应体系内压力降至0.05MPa(表压),降压结束后反应体系的温度为240℃;抽真空维持在-0.05MPa,抽真空时间40min,获得聚酰胺共聚物熔体。
将所述聚酰胺共聚物熔体熔融出料,冷却拉条切粒,得到聚酰胺共聚物,将聚酰胺共聚物溶于六氟异丙醇,形成均匀透明溶液(其中聚酰胺共聚物的质量浓度为30%),后将溶液缓慢加入正己烷当中,其中,正己烷的体积为透明溶液的5倍以上,并保持不断搅拌,此时长链聚酰胺聚合物会析出,经过过滤,用正己烷洗涤2次,吹干后干燥,得到低小分子含量的共聚长链聚酰胺。
实施例10
氮气条件下,将6mol的1,6-己二胺、0.1mol的聚乙二醇二胺(分子量2000)、5mol癸二酸、3.5mol十六烷二酸和水混合均匀,制得60wt%的尼龙盐溶液;将配置好的尼龙盐溶液用戊二胺调节pH至7-8.5;再向尼龙盐溶液中加入0.005mol稳定剂亚磷酸,获得第一混合溶液;
将所述第一混合溶液加热,使反应体系内压力升至0.3MPa,排气,在0.3MPa保压,保压结束时反应体系的温度为250℃;再降压使反应体系内压力降至0.1MPa(表压),降压结束后反应体系的温度为250℃;抽真空维持在-0.05MPa,抽真空时间40min,获得聚酰胺共聚物熔体。
将所述聚酰胺共聚物熔体熔融出料,冷却拉条切粒,得到聚酰胺共聚物,将聚酰胺共聚物溶于甲酸,形成均匀透明溶液(其中聚酰胺共聚物的质量浓度为55%),后将溶液缓慢加入乙醇当中,其中,乙醇的体积为透明溶液的5倍以上,并保持不断搅拌,此时长链聚酰胺聚合物会析出,经过过滤,用乙醇洗涤2次,吹干后干燥,得到低小分子含量的共聚长链聚酰胺。
实施例11
氮气条件下,将10mol的1,6-己二胺、1.5mol的聚乙二醇二胺(分子量2000)、6mol癸二酸、4mol十四烷二酸和水混合均匀,制得75wt%的尼龙盐溶液;将配置好的尼龙盐溶液用戊二胺调节pH至7-8.5;再向尼龙盐溶液中加入0.01mol稳定剂磷酸三甲酯,获得第一混合溶液;
将所述第一混合溶液加热,使反应体系内压力升至0.3MPa,排气,在0.3MPa保压,保压结束时反应体系的温度为232℃;再降压使反应体系内压力降至0MPa(表压),降压结束后反应体系的温度为230℃;抽真空维持在-0.02MPa,抽真空时间20min,获得聚酰胺共聚物熔体。
将所述聚酰胺共聚物熔体熔融出料,冷却拉条切粒,得到聚酰胺共聚物,将聚酰胺共聚物溶于三氟乙醇,形成均匀透明溶液(其中聚酰胺共聚物的质量浓度为60%),后将溶液缓慢加入乙醚当中,其中,乙醚的体积为透明溶液的5倍以上,并保持不断搅拌,此时长链聚酰胺聚合物会析出,经过过滤,用乙醚洗涤2次,吹干后干燥,得到低小分子含量的共聚长链聚酰胺。
实施例12
采用同实施例11相同的实施方式,不同之处在于:未添加稳定剂。
将实施例5-12中制得的长链聚酰胺采用同实施例1-4中相同的测试方式进行测试,结果显示其小分子量均控制在0.05%以下,同样具有优异的力学性能和电性能。
综上所述,本法发明所提供的方法制备的长链共聚酰胺具有优良的单体结构组成以及极低的小分子含量,具有十分优异的力学性能以及电性能,尤其在精密电子电器领域,对小分子析出要求苛刻,可以完全满足该领域对长链聚酰胺小分子含量苛刻的要求,从而使电子器件运行稳定。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种长链聚酰胺的制备方法,包括下列步骤:
提供尼龙盐溶液,所述尼龙盐溶液的pH在7-8.5之间;
将所述尼龙盐溶液通过缩聚反应,获得熔体;
将所述熔体拉条切粒后,溶于溶剂中,获得混合溶液,其中,所述溶剂选自三氟乙醇、三氟乙酸、六氟异丙醇、硫酸、甲酸中的至少一种;
将所述混合溶液与沉淀剂混合后,提纯获得长链聚酰胺,其中,所述沉淀剂选自乙醇、甲醇、乙醚、石油醚、正己烷中的至少一种。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述尼龙盐溶液的制备,具体为:在惰性气体氛围下将脂肪族二元胺、长碳链二元酸、聚醚胺加入到水中并混合均匀,调整pH,配制成尼龙盐溶液。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,按照摩尔量份计,所述尼龙盐溶液中,脂肪族二元胺10-100份、长碳链二元酸10-100份、聚醚胺0.5-15份。
4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述脂肪族二元胺选自己二胺、戊二胺中的至少一种;
所述长碳链二元酸选自癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸和十八烷二酸中的至少一种。
5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述聚醚胺选自分子量600的乙二醇二胺、分子量600的聚丙二醇二胺、分子量2000的聚乙二醇二胺、分子量2000的聚丙二醇二胺中的至少一种。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述尼龙盐溶液中还添加有稳定剂,所述稳定剂选自磷酸、亚磷酸、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、次磷酸钠、次磷酸锌、次磷酸钙和次磷酸钾中的至少一种。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述获得熔体的具体步骤为:将混合溶液加热,使反应体系内压力升至0.3-3.2MPa,排气,保压,使保压结束时反应体系的温度为232-270℃,再降压使反应体系内压力降至表压为0-0.2MPa,降压结束后反应体系的温度为230-300℃;抽真空使真空度为-0.02MPa至-0.1MPa,抽真空时间为20-60min,获得熔体。
8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶液中,所述熔体的质量浓度在20%-60%之间,所述沉淀剂的体积为所述混合溶液体积的5倍以上。
9.一种长链聚酰胺,其特征在于,采用如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。
10.一种聚酰胺成型品,其特征在于,由权利要求9所述的长链聚酰胺通过成型方法获得,其中,所述成型方法选自注射成型、挤出成型、吹塑成型、真空成型、熔融纺丝、膜成型中至少一种。
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