[发明专利]共聚透明尼龙及其制备方法

说明书

本申请提供了一种共聚透明尼龙及其制备方法，其中共聚透明尼龙由下述组分聚合而成：重量含量为60～90％的组分A：摩尔比为1:1的己二酸和己二胺的混合物；重量含量为5～20％的组分B：摩尔比为1:1的己二胺和芳香族二元酸的混合物，所述芳香族二元酸为对苯二甲酸或间苯二甲酸；重量含量为5～20％的组分C：摩尔比为1:1的脂肪族二元酸和脂环族二元胺的混合物。本申请通过重量含量为60～90％的组分A、重量含量为5～20％的组分B和重量含量为5～20％的组分C聚合而成得到具有微晶结构，且耐高温、耐化学、高透明的共聚尼龙，其透光率为85～95％，雾度为2～5％，熔点为200～250℃，玻璃纤维增强后热变形温度达到175～230℃，且耐化学性能好。

技术领域

本申请涉及尼龙制品，尤其涉及一种共聚透明尼龙及其制备方法。

背景技术

美国杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯在20世纪30年代申请了聚酰胺。聚酰胺具有高机械强度、良好的抗冲击性能、优异的耐高温性、耐磨性和耐油性等优良特性，广泛应用于机械和化工，在水利、国防、交通等国民经济领域发挥着十分重要的作用。

然而，尼龙透明性差，在某些对材料透明性要求较高的领域，很难发挥作用。为此，国内外广泛展开对透明尼龙的研究。透明尼龙一般为无定形聚合物，透光率和光学玻璃相近，广泛应用于航空工业、汽车制造、电器工业、医学部门、食品包装、工程和机械部件、近海作业部门、体育和Hi-Fi(高保真)/影像/密纹软盘部门。

现有技术中，合成的透明聚酰胺主要有脂肪族透明聚酰胺，芳香族透明聚酰胺，半芳香族透明聚酰胺。其中，脂肪族透明聚酰胺是脂肪族二元酸和二元胺的无规共聚，如尼龙6/66共聚物，Emer公司的尼龙6/12共聚物等。然而，直链脂肪族单体无规共聚对产物序列规整性的破坏有限，而且聚酰胺结晶速度较快，工艺条件很难控制。而芳香族透明聚酰胺，半芳香族透明聚酰胺因为芳香族单体的存在，工艺过程较为复杂。因此，需要继续对透明聚酰胺进行改进。

申请内容

为了克服现有技术的不足，本申请提供了一种共聚透明尼龙及其制备方法，该共聚透明尼龙具有微晶结构，具有结晶材料的耐高温和耐化学性能优点，同时具备较高的透明度，较常规尼龙6、尼龙66和尼龙6/66共聚物具有更优异的透明性和综合性能。

为了实现上述目的，本申请一方面提供了一种共聚透明尼龙，由下述组分聚合而成：

重量含量为60～90％的组分A：摩尔比为1:1的己二酸和己二胺的混合物；

重量含量为5～20％的组分B：摩尔比为1:1的己二胺和芳香族二元酸的混合物，所述芳香族二元酸为对苯二甲酸或间苯二甲酸；

重量含量为5～20％的组分C：摩尔比为1:1的脂肪族二元酸和脂环族二元胺的混合物。

本申请通过重量含量为60～90％的组分A、重量含量为5～20％组分B和重量含量为5～20％的组分C聚合而成得到具有微晶结构，且耐高温、耐化学、高透明的共聚尼龙，其具有清晰的熔点，在透明和耐高温方面达到了较好的平衡。本发明人发现微晶结构的形成取决于几个关键因素，其一是分子尺寸，其二是化学结构，其三是晶核的尺寸与分子结构的匹配度，分子尺寸太小则无法实现较大的空间位阻，无法形成透明所需的足够比例的非晶区；分子尺寸太大对结晶度的破坏非常大，很容易将材料变成以无定形为主，从而丧失结晶性材料固有的耐高温、耐有机溶剂等优良特性。基于此，本发明人采用摩尔比为1:1的己二酸和己二胺的混合物的组分A、摩尔比为1:1的己二胺和芳香族二元酸的混合物的组分B和摩尔比为1:1的脂肪族二元酸和脂环族二元胺的混合物的组分C聚合可满足以上三个因素的平衡。

本申请另一方面提供了一种共聚透明尼龙的制备方法，包括如下步骤：

1)将组分A、组分B和组分C输入聚合釜中，在所述聚合釜中加热搅拌进行脱水反应；