[发明专利]浇注型聚酰胺、其生产方法及其用途

说明书

本发明涉及新的浇注型聚酰胺，涉及其生产方法并且涉及其用途。

浇注型聚酰胺是具有特别高分子量的聚酰胺。在浇注型聚酰胺的生产中，将一种内酰胺与至少一种催化剂以及至少一种活化剂一起倒入一个模具中并且然后使之在这个模具中阴离子聚合。这涉及存在于该模具中的起始化合物的的聚合，通常使用加热。这产生了一种均质材料，该材料就结晶性而言优于挤出的聚酰胺。

浇注型聚酰胺适合作为热塑性塑料用于生产复杂部件。与许多其他热塑性塑料相比，不需要熔化它们；相反，它们通过一种内酰胺在一个模具中在120℃到150℃下仅仅几分钟内进行阴离子聚合而形成。这可以通过任何已知的浇注方法来完成，例如固定浇注，注射浇注，旋转浇注以及离心浇注。每种情况中获得的最终产品是一种高分子量的结晶聚酰胺的模制品，该结晶聚酰胺的特征是低重量、高机械耐久性、非常好的滑动特性以及优异的化学耐性，并且由于这些模具在压力下没有填满，该结晶聚酰胺只具有低的内应力。浇注型聚酰胺可以进行锯切、钻孔、机加工、研磨、焊接以及印刷或喷漆；以及复杂的中空模具，由这种聚合物产生的其他制品的实例是客梯的滚轮，以及半成品，例如机械工程和汽车行业的管、棒、以及板。

从低粘度内酰胺熔融物和一种催化剂以及一种活化剂开始，通过所谓的活化的阴离子聚合来生产浇注型聚酰胺部件是本身已知的。为了此目的，习惯性地以一种液体熔融物的形式将催化剂和内酰胺以及活化剂和内酰胺两种混合物进行混合，并且然后使它们在浇注模具中聚合；见EP2447302以及WO2012/045806。然而，当前浇注型聚酰胺的缺点是生产过程必需高温以及活化剂比例高，这使得该程序是不经济的。通过注射浇注方法生产浇注型聚酰胺部件中的另外的缺点是加工时间长，这使得生产是不经济的。因此，本发明的一个目的是提供浇注型聚酰胺，该浇注型聚酰胺可以以短的加工时间和/或在低温下生产，并且该浇注型聚酰胺没有现有技术的缺点。

现在，已经出人意料地发现本发明的浇注型聚酰胺具有这种特性曲线(profile)。

因此，本发明提供通过以下各项的反应可获得的浇注型聚酰胺

a)至少一种用于内酰胺的阴离子聚合的催化剂；

b)至少一种用于该阴离子聚合的活化剂，

c)至少一种叔胺和/或二月桂酸二丁基锡作为共活化剂，以及

d)至少一种在至少80℃到130℃、优选110℃到130℃的温度下的内酰胺。

在本发明的一个优选实施例中，该催化剂是至少一种选自下组的化合物，该组的构成为：内酰胺卤化镁、碱金属铝二内酰胺盐以及碱金属和/或碱土金属内酰胺盐。

在本发明的背景下使用的催化剂可以是单独地或处于混合物的内酰胺卤化镁，优选溴化物，碱金属铝二内酰胺盐，优选钠，碱金属和/或碱土金属内酰胺盐，优选钠、钾和/或镁，术语“卤化物”、“碱金属”以及“碱土金属”具有对应于来自元素周期表的那种的含义。

上述催化剂是商用化学品并且是例如从莱茵化学莱脑有限公司或从KatChem spol.s.r.o.公司可获得的。

在本发明的背景下使用的活化剂可以是作为单一化合物或者处于一种混合物形式的异氰酸酯、异氰脲酸酯、双缩脲、脲基甲酸酯、脲二酮和/或碳二亚胺。在本发明的背景下同样可用的是已被例如内酰胺、更优选己内酰胺，或酚类、肟类和/或环氧化物类嵌段的活化剂，以及同样含有溶剂的活化剂。适合的溶剂为：N-烷基吡咯烷酮，优选N-甲基吡咯烷酮和N-乙基吡咯烷酮；聚乙二醇类，优选聚乙二醇DME 200、二丙二醇DME或四乙二醇DME。

在本发明的背景下异氰酸酯优选是二异氰酸酯类，优选2，4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯的混合物、六亚甲基1，6-二异氰酸酯、环己烷-1，4-二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4’-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯、1，3-亚苯基二异氰酸酯、1，4-亚苯基二异氰酸酯、二环己基甲烷4，4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷2，4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷2，2’-二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、2，6-二异丙基亚苯基异氰酸酯以及它们的混合物。给予特别优选的是六亚甲基1，6-二异氰酸酯。上述化合物是商用化学品并且是例如从拜耳材料科技公司(Bayer MaterialScience AG)可获得的。

在本发明的背景下异氰脲酸酯优选是具有式(I)的化合物