[发明专利]一种高耐热性尼龙的制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐热性尼龙的制备方法，包括：反应单体、去离子水及助剂加入反应釜中，釜内温度升高至120‑150℃，保持1‑3h；继续升温至160‑200℃，保持1‑3h；最后升温至210‑230℃，保持1‑3h，得到白色预聚物；将白色预聚物破碎成颗粒，放入至真空转鼓中，并加入次磷酸钠，抽真空，温度升高至120‑160℃，反应1‑3h；继续升温至170‑210℃，反应1‑3h；最后升温至220‑240℃，反应6‑10h，得到即高耐热性尼龙。本发明通过分段加热聚合工艺，在尼龙分子主链中加入杂环结构(如呋喃杂环结构)，使得高耐热性尼龙具有优异的耐高温性和良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及高温尼龙的制备技术领域，具体涉及一种高耐热性尼龙的制备方法。

背景技术

高温尼龙(即高耐热性尼龙)具有优良的短期和长期耐热性，高刚性，高温下抗蠕变性能，突出的韧性，优异的耐疲劳性，良好的抗化学药品性。随着现代科学技术的迅速发展，相关领域对高性能材料尤其是对耐高温工程塑料的需求日益迫切，高温尼龙作为耐高温工程塑料的一种，具有较好的性价比，是介于通用工程塑料尼龙和耐高温工程塑料PEEK之间的高耐热性树脂，广泛应用在电子电气工业、汽车工业等领域。

EP0039524、US6747120、US4603166、US4076664、US4246395、US4762910、US6518341、CN1590433A、CN102786794A、CN101492534A等国内外专利公开了高温尼龙的制备方法。DSM(帝斯曼)采用己二酸和丁二胺为反应单体制备高温尼龙PA46，属于脂肪族尼龙范畴。除PA46外，大都采用在尼龙分子主链中引入苯环，一方面提高材料的刚性、耐热性，另一方面降低材料吸水率，提高尺寸稳定性，所形成的高温尼龙品种主要有PA4T、PA6T、PA9T、PA10T等。

发明内容

本发明提供一种高耐热性尼龙的制备方法，通过分段加热聚合工艺，在尼龙分子主链中加入杂环结构(如呋喃杂环结构)，使得高耐热性尼龙具有优异的耐高温性和良好的力学性能。

一种高耐热性尼龙的制备方法，包含以下步骤：

(1)反应单体、去离子水及助剂加入反应釜中，用氮气置换釜内空气后，充氮气使釜内压力保持0.15MPa～0.3MPa，打开加热，釜内温度升高至120-150℃，在此温度下保持1-3h；继续升温至160-200℃，在此温度下保持1-3h；最后升温至210-230℃，釜内压力为1.8MPa～2.6MPa(优选为2.0MPa～2.4MPa)，在此温度下保持1-3h，得到白色预聚物；

(2)将步骤(1)制备的白色预聚物破碎成颗粒，放入至真空转鼓中，并加入次磷酸钠，抽真空，打开加热，温度升高至120-160℃，在此温度下反应1-3h；继续升温至170-210℃，在此温度下反应1-3h；最后升温至220-240℃，在此温度下反应6-10h，得到白色聚合物(即高耐热性尼龙)。

步骤(1)中，用氮气置换釜内空气三次后，充氮气使釜内压力保持0.2MPa。

所述的反应单体、去离子水、助剂的质量份数配比如下：反应单体100份；去离子水为20～200份；助剂为0.1～3.0份。

所述反应单体为杂环二酸、芳香族二酸和脂肪族二胺。

所述的杂环二酸为呋喃二甲酸、噻吩二甲酸、吡咯二甲酸、吡唑-3,5-二甲酸、吡啶二甲酸、咪唑-4,5二甲酸、喹啉二甲酸中的一种或两种以上(包括两种)，优选呋喃二甲酸。

所述的芳香族二酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、2,5-二氯对苯二甲酸、2,6-萘二酸、2,7-萘二酸、1,4-萘二酸、4,4’-联苯二甲酸、二苯基甲烷-4,4’-二羧酸、二苯基砜-4,4’-二羧酸中的一种或两种以上(包括两种)，优选对苯二甲酸。