[发明专利]一种半芳香族聚酰胺的制备方法

说明书

本发明公开了一种半芳香族聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：1)将原料置于反应设备中进行成盐反应；所述原料包括二元酸、脂肪族二元胺、催化剂、去离子水、抗氧剂和封端剂；2)将步骤1)制得的产物进行预聚合反应，得到半芳香族聚酰胺预聚物；3)将步骤2)制得的半芳香族聚酰胺预聚物进行固相聚合反应，得到半芳香族聚酰胺。本发明提供的制备方法反应步骤简单，预聚合和固相聚合反应可在同一反应设备内进行，可以连续化生产；本发明通过固相聚合法来提高聚合物分子量得到半芳香族聚酰胺，生产成本低，产品的质量较易通过固相聚合条件控制。

技术领域

本发明涉及高分子合成技术领域。更具体地，涉及一种半芳香族聚酰胺的制备方法。

背景技术

半芳香族聚酰胺是由芳香族二酸或二胺与脂肪族二胺或二酸经缩聚制得。由于在分子链中引入了芳香环，与常见的脂肪族聚酰胺相比，半芳香族聚酰胺的力学性能和耐热性有了显著提高，具有290～320摄氏度的高熔点，是一种介于通用工程塑料和耐高温聚醚醚酮之间的特种工程塑料。此外，半芳香族聚酰胺还具有优异的尺寸稳定性、耐摩擦性、耐腐蚀性和耐老化性。近年来，随着汽车工业、航空航天、电子电气、军工等领域的迅速发展，半芳香族聚酰胺的市场需求不断增长。

工业上通常以水为介质，采用高温高压聚合的方法制备半芳香族聚酰胺。由于半芳香族聚酰胺具有较高的熔点，产物在出料的过程中，若熔融出料，必须将产物加热至其熔点以上，从而使产物在出料时温度太高，氧化和分解现象严重，使产物颜色发黄甚至变黑，影响了产品的性能和正常使用。此外，熔融出料也会导致产物粘釜现象严重，降低产物的收率。

专利CN101759853B以水为反应介质，采用氮气加压法制备半芳香族聚酰胺，先制得特性黏度为0.06～0.3dL/g范围内的预聚物，出料后采用固相增粘或熔融增粘得到最终产品。该方法得到得的预聚物需经过出料、粉碎、烘干等处理才能进行下一步，过程复杂。

专利US5516882和US962628采用高温熔融聚合来制备半芳香聚酰胺。由于反应温度在聚合物熔点之上，反应能耗高，且反应过程中易发生副反应，致使产品性能稳定性差。另外，一些熔点超过其分解温度的半芳香聚酰胺(如PA6T)无法熔融出料，这限制了高温熔融聚合法的应用。

专利CN101768266B先制备半芳香尼龙盐，然后以甲醇、乙醇或丙酮为溶剂，采用溶剂热法制备半芳香尼龙粉末的方法来解决出料难的问题。但该方法采用有机溶剂进行反应，成本高，不利于环保。

专利CN103102486利用了初步聚合产物粘度较低且釜内压力高容易实现压力喷雾制得干燥的尼龙聚合物粉体，再通过熔融缩聚对低聚合度尼龙进一步缩聚来制得最终产品。但在聚合物雾化喷出之前，釜内一直存在着由水提供的1.5MPa以上的蒸汽压，因此预聚物的特性粘度必然很低，这增大了后期进一步增粘的难度。

专利US6355769采用低温溶液缩聚法制备聚酰胺，但该方法需使用大量有机溶剂，成本高，对反应设备要求高，且不能连续化操作，因此低温溶液缩聚法并不适合工业化大规模生产。

目前，国内半芳香族聚酰胺的产量远远落后于国外企业。为了推进半芳香族聚酰胺工业化的进展，发展半芳香族聚酰胺的制备方法意义重大。

因此，本发明提供了一种简单、低成本、可连续化生产、产品分子量高且易控制的半芳香族聚酰胺的制备方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种半芳香族聚酰胺的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种半芳香族聚酰胺的制备方法，包括如下步骤：

1)将原料置于反应设备中进行成盐反应；所述原料包括二元酸、脂肪族二元胺、催化剂、去离子水、抗氧剂和封端剂；

2)将步骤1)制得的产物进行预聚合反应，得到半芳香族聚酰胺预聚物；