[发明专利]用于制造透明物品的聚酰胺三元共聚物

说明书

提供了具有高水平的透明度、玻璃化转变温度、柔韧性和耐化学品性的无定形聚酰胺三元共聚物。在一个实施方案中，聚酰胺三元共聚物由己内酰胺、至少一种二胺和至少一种二酸聚合而成。

领域

概括而言，本公开涉及聚酰胺和由聚酰胺制成的制品的领域。具体而言，本公开涉及由包括己内酰胺、至少一种二胺和至少一种二酸的单体形成的无定形聚酰胺聚合物，及由其形成的制品。

背景

聚酰胺通常由于其强度、韧性和耐化学品性而在许多工程应用中具有价值。然而，由于它们的高度结晶结构，大多数聚酰胺具有半透明乳白色或不透明外观。不透明外观限制了聚酰胺在需要光学透明度的应用中的使用，如光学透镜、安全/面部护罩、水/燃料过滤器外壳、医疗部件(即，呼吸面罩、管道)等。

在一些应用空间中，传统上已使用替代的透明材料如聚碳酸酯(PC)、热塑性聚氨酯(TPU)和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。然而，这些材料的疲劳强度有限、耐热性差和/或当暴露于常见的化学试剂如醇、石油和丙酮时易于发生环境应力开裂。

最近，具有优异光学透明度的新等级的无定形或微晶聚酰胺已被引入市场。然而，这些聚酰胺的高费用限制了它们在许多实际应用中的使用。

因此，需要的是可使用经济的材料和制造方法获得的光学透明的聚酰胺。

概述

本公开提供了具有高水平的透明度、玻璃化转变温度、柔韧性和耐化学品性的无定形聚酰胺三元共聚物。在一个实施方案中，聚酰胺三元共聚物由己内酰胺、至少一种二胺和至少一种二酸聚合而成。

在其一种形式中，本公开提供了一种用于通过熔融加工制造成品物品的聚合型基础组合物，所述聚合型基础组合物包含至少一种聚酰胺聚合物，所述聚酰胺聚合物由包括己内酰胺、至少一种二胺和至少一种二酸的单体聚合而成，所述聚合物具有至少90℃的玻璃化转变温度。

所述至少一种二胺可包括选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺(MACM)、4,4’-亚甲基双(环己胺)(PACM)、异佛尔酮二胺和2,2-双(4-氨基环己基)丙烷的至少一种二胺以及前述的组合。

所述至少一种二酸可包括选自十二烷二酸(C₁₂二酸)、1,4-环己烷二甲酸(1,4-CHDA)、十八烷二酸(C₁₈二酸)和1,3-环己烷二甲酸的至少一种二酸以及前述的组合。所述至少一种二酸可包括两种二酸，并且所述两种二酸可以是C₁₂二酸和1,4-CHDA。

所述至少一种二胺和所述至少一种二酸可形成至少一种式[-NHR₁NHC(O)R₂C(O)-]的二酸/二胺单体，其中R₁为一个或多个取代或未取代的、非芳族环烷基，R₂为C₂-C₁₈烷基，包括己基、辛基或癸基；或环烷基，包括环丙基或环己基。

所述至少一种二酸/二胺单体可由十二烷二酸(C₁₂二酸)和4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)(MACM)形成，并可具有下式：

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所述至少一种二酸/二胺单体可由1,4-环己烷二甲酸(1,4-CHDA)和4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)(MACM)形成，并可具有下式：

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在聚合型基础组合物中，可形成至少两种二酸/二胺单体。所述两种二酸/二胺单体可具有下式：

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其由十二烷二酸(C₁₂二酸)和4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)(MACM)形成，和下式：

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