[发明专利]一种长碳链半芳香尼龙PA14T及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子合成技术领域，涉及一种半芳香尼龙及其制备方法，具体涉及一种长碳链半芳香尼龙PA14T及其制备方法。

背景技术

半芳香族尼龙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，是芳香族尼龙的一种。由于尼龙分子主链引入了芳环结构，因而尼龙产品的耐热性能和力学性能得到了提高，同时吸水率也有不同程度的降低，并且有较好的性价比，主要用于汽车和电子电气工业。根据产品性能要求，各生产厂家开发出多种牌号的半芳香尼龙产品。随着高新技术的迅速发展和环保事业的需要，其市场需求呈上升趋势，应用开发也有新的进展。半芳香族尼龙主要有尼龙6T、尼龙9T和尼龙MXD6等。与尼龙66和尼龙6相比，半芳香族尼龙最大的特点是耐热性能优良。同时，与全芳香族尼龙相比，半芳香尼龙具有容易加工的特点。

半芳香尼龙合成常用的是高温高压溶液缩聚法，工艺采用水作为溶剂，降低了生产成本，因而得到了广泛应用。但受到反应温度、压力以及反应器搅拌形式等因素的影响，该方法制备的预聚物分子量相对较低，需进一步熔融缩聚或固相缩聚以除去其中的低沸物，制得高分子质量的聚酰胺产品。该反应合成路线较长，对设备要求较高。采用此法生产半芳香尼龙的主要有法国RhonePoulence Chimie 公司[US Patent, US5109106, US5336754]、日本三井化学[US Patent, US6117942, US 6130312, US6133406, US 6319986]、 荷兰DSM公司[US Patent, US6747120]等。与传统的高温高压溶液缩聚法相比，低温溶液法的反应温度有所降低，且可在常压下操作[US Patent, US6355769]。但由于低温溶液法采用了价格较贵的有机溶剂作为反应的溶剂体系，使得生产成本提高，同时反应过程中产生的氯化氢气体溶解在溶剂中会腐蚀反应设备，对设备要求较高。采用该法生产成本较高，又不能连续生产操作，因此，低温溶液法并不适合工业化大规模生产应用。日本东洋纺织株式会社采用直接熔融缩聚法开发出MXD6新品种[辻井康人等，聚酰胺的连续制备方法，中国专利，CN03820533.5]，直接熔融缩聚法是将反应单体在熔融状态下直接进行熔融缩聚以形成高相对分子质量聚合物的聚合方法。该聚合方法是在无溶剂的条件下进行的，不仅提高了聚合产物的相对分子量，而且还可以进行连续操作，显著降低了生产成本，与其他聚合工艺相比，直接熔融缩聚法具有明显优势，但该方法适用范围较窄，只能适用于MXD6这类熔点在半芳香尼龙中相对较低的产品，无法进行推广适用。

半芳香尼龙较高的熔点导致了其在出料过程中难以实现熔融出料，高温熔融出料使得物料颜色容易发黄甚至变黑，从而影响了产品的性能，而且物料粘釜现象严重，使产物收率大大降低。而对于尼龙6T这类熔点超过其分解温度的产品，更是无法实现熔融出料。所以在半芳香尼龙的制备过程中，大多采用两步法，首先合成分子量和熔点较低的预聚物，然后进行固相缩聚或在熔融挤出机中进行熔融缩聚，从而获得性能达到要求的产物。然而这样的合成路线较长，进行连续生产较为困难。因此，亟待探索一种更为有效的半芳香尼龙新的制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种新的长碳链半芳香尼龙PA14T，同时还提供了其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种长碳链半芳香尼龙PA14T，具有如下重复结构单元，                                                ，其聚合度n为 2~200。

所述聚合度n为5~200。

所述长碳链半芳香尼龙PA14T的制备方法，包括以下步骤：（1）制备尼龙PA14T盐：将1，4-对苯二甲酸和1，14-十四碳二元胺加入水中进行成盐反应，得到PA14T盐；（2）制备半芳香尼龙PA14T：取步骤（1）所得PA14T尼龙盐与有机溶剂加入聚合釜中，保护气条件下使反应釜在1～4小时内升温至200～240℃，在压力为1.2～3MPa下反应1～4小时后，放气至常压，抽真空继续反应1～4小时，即得成品。

步骤（1）中，所述1，4-对苯二甲酸与1，14-十四碳二元胺的摩尔比为1：1～1.05；1，14-十四碳二元胺与水的质量比为1：4～10。