[发明专利]一种聚酰胺树脂及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种聚酰胺树脂及其制备方法和用途，所述聚酰胺树脂包括芳香族聚酰胺链段和脂肪族聚酰胺链段，其中所述芳香族聚酰胺链段和所述脂肪族聚酰胺链段形成嵌段共聚物，所述脂肪族聚酰胺链段的摩尔含量为10～95％，所述聚酰胺树脂是由芳香族二元酸和芳香族二元胺反应生成芳香族尼龙盐，然后将得到的芳香族尼龙盐聚合生成芳香族聚酰胺低聚物，之后将生成的芳香族聚酰胺低聚物与熔化水解的脂肪族聚酰胺分子链段继续聚合得到。所述聚酰胺树脂的玻璃化转变温度为120‑150℃，320℃、2.16kg条件下熔融指数为130‑180g/10min，具有高流动性。

技术领域

本发明涉及材料合成制备领域，尤其是一种聚酰胺树脂及其制备方法和用途。

背景技术

聚酰胺俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称，可由二元酸和二元胺生产，也可以用ω-氨基酸或环内酰胺来合成。聚酰胺具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性、且摩擦系数低、有一定的阻燃性、易于加工等。聚酰胺种类繁多，包括脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺和脂肪族-芳香族聚酰胺。

其中脂肪族聚酰胺不含耐热的芳香基团、产品的耐热性能较低、且吸水率较高、影响制件的尺寸稳定性。芳香族聚酰胺由带芳香环的二酸与带芳香环的二胺缩聚制得，由于熔融温度高于分解温度、无法加热熔融加工使用。脂肪-芳香族聚酰胺是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，由于在脂肪族聚酰胺分子主链引入刚性的芳环结构，因而脂肪-芳香族聚酰胺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。但是为了兼顾产品的流动性和加工性能，芳香族二酸通常与脂肪族二胺反应或者芳香族二胺与脂肪族二酸反应，芳香族二酸没有与芳香族二胺反应形成类似LCP结构的刚性单元，所以产品的流动性稍差，无法注塑极薄制件。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种高流动聚酰胺树脂，该树脂通过芳香族聚酰胺单元和脂肪族聚酰胺单元共聚，同时具有芳香族聚酰胺的耐热性和脂肪族聚酰胺的加工性能，其中芳香族聚酰胺单元提供了线状结构和刚性、使得产品显示各向异性、脂肪族聚酰胺单元提供了柔性、为产品提供了极佳的流动性，适于注塑制备极薄制件。

本发明还提供这种高流动聚酰胺树脂的制备方法，所述聚酰胺树脂是由芳香族二元酸和芳香族二元胺反应生成芳香族尼龙盐，然后将得到的芳香族尼龙盐聚合生成芳香族聚酰胺低聚物，之后将生成的芳香族聚酰胺低聚物与熔化水解的脂肪族聚酰胺分子链段继续聚合得到。

本发明还保护所述聚酰胺树脂的用途，本发明产品具有较好的流动性和耐热性能，主要用于需要较高耐热性的产品中，如汽车部件(汽缸盖、发动机罩、增压冷却器的外壳、增压冷却器阀、抽吸管、进气歧管、连接器、齿轮、通风器轮、冷却水箱、用于热交换器的外壳/外壳部件、冷却剂冷却器、增压冷却器、恒温器、水泵、加热单元)、电子元件(线圈成形器、变压器、继电器、开关、插头、马达和电动机部件转子、轴承板、互连器件、基座)、家用电器部件(齿轮、杠杆、凸轮轴、垫片、铰链、滑动轴承、外壳、外罩、护套)、电容器外壳、继电器外壳、电容器罩、电缆护套。特别适用于对耐热性和流动性同时具有较高要求的产品，如汽车上尺寸较大的制件，如汽缸盖、发动机罩、增压冷却器的外壳、进气歧管、冷却水箱、用于热交换器的外壳/外壳部件，电子元件上厚度较薄且需要SMT制程的制件，如继电器、连接器等。

本发明所述聚酰胺树脂包括芳香族聚酰胺链段和脂肪族聚酰胺链段，其中所述芳香族聚酰胺链段和所述脂肪族聚酰胺链段形成嵌段共聚物，这种结构不同于普通的脂肪族-芳香族聚酰胺，在芳香族聚酰胺链段中，由芳香族二元酸和芳香族二元胺或氨基芳香族酸反应得到全芳香族聚酰胺链段，分子链较为规整，在熔融状态下保持线状结构和刚性，使得产品显示出各向异性，脂肪族聚酰胺链段由脂肪族二元酸和脂肪族二元胺或氨基脂肪族酸以及内酰胺反应得到，分子链较为柔顺，为产品提供柔性，从而使得最终产品具有类似LCP的结构，显示出各向异性和优异的流动性。而普通的脂肪族-芳香族聚酰胺是由芳香族二元酸/胺与脂肪族二元胺/酸反应得到半芳香族聚酰胺，产品均一，未显示出各项异性和优异的流动性。