[发明专利]一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法。本发明通过在二元酸和二元胺和/或内酰胺缩聚的过程中，加入有机溶剂改善半芳香族酰胺盐及低聚物在体系中的溶解度，减小了半芳香族酰胺盐及低聚物发生析出结块的风险，保证了反应体系均一性、体系配比平衡和体系粘度可控性，从而有利于半芳香族聚酰胺产品的顺利生产和产品品质，降低了生产成本和生产风险，增加了市场竞争力。

技术领域

本发明属于高分子材料合成技术领域，具体涉及半芳香族聚酰胺树脂。

背景技术

聚酰胺俗称尼龙，英文名称Polyamide，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂的总称，包括脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺和全芳香族聚酰胺。其中半芳香族聚酰胺在提供全芳香族聚酰胺刚性和耐热性的同时，又保持了脂肪族聚酰胺的加工性能，而且具有较低的吸水率、较好的尺寸稳定性、较高的强度和模量，在汽车内燃机部件、耐热电器部件、传动部件和表面贴装技术(SMT)等领域得到越来越广泛的应用。

与脂肪族聚酰胺产品类似，半芳香族聚酰胺产品也是通过二元酸和二元胺和/或内酰胺缩聚得到，但由于其含有芳香族二元酸或芳香族二元胺，形成的酰胺盐熔点高、在水溶液中溶解度低，在缩聚保压排出水汽的过程中，酰胺盐或低聚物常常会析出结块，导致反应釜无法搅拌、反应体系均一性变差、体系配比失衡、粘度无法控制、出现气泡甚至暴聚现象，降低了产成品率，甚至直接导致生产设备损坏及报废，极大干扰了半芳香族聚酰胺产品的顺利生产和产品品质的均一性。

最直接的解决办法是提高生产设备的压力等级，使得反应体系在较高的压力下保压排出水汽，保证体系中有足够的水含量溶解芳香族酰胺盐及低聚物，但该方法需要增加生产设备的厚度、增加设备投资，而且体系中水含量增加，降低了反应速率和聚合度、耐热性能，增加了体系在高反应温度下发生副反应的概率，不利于产品品质的提升，同时降低了生产效率。而且升高反应压力等级会大大提升生产过程的安全风险、加重出现生产事故后破坏的严重程度。

另外，还可以通过减少半芳香族聚酰胺产品中芳香单元的加入量，从而降低保压排气过程中芳香族酰胺盐结块的风险，但减少芳香单元，同样会降低最终产品的耐温性和模量等力学性能，无法满足客户的使用要求。

除此之外，很多文献资料经常采用先在较低的温度和压力下聚合得到分子量较小的低聚物、然后采用后聚合或固相缩聚继续聚合的方法，得到所需分子量的半芳香族聚酰胺产品。该方法可以有效解决聚合设备压力等级高、产品均一性差的问题，同时保证了产品的芳香单元含量、耐温性和模量等性能。但该方法增加了设备数量、延长了反应过程，增加了反应工序和生产成本，不利于产品的市场竞争力。而且固相缩聚后的产品为粉末，需要经过熔融造粒才能转化成可销售的切片，继续增加了生产工序和成本，增加的熔融造粒过程还会导致产品品质一定程度上的下降。

因此，还有必要对半芳香族聚酰胺产品及其生产工艺进行进一步优化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法。

本发明的目的之一在于制备一种新型的半芳香族聚酰胺树脂，本发明通过在二元酸和二元胺和/或内酰胺缩聚的过程中，加入有机溶剂改善半芳香族酰胺盐及低聚物在体系中的溶解度，减小了半芳香族酰胺盐及低聚物发生析出结块的风险，保证了反应体系均一性、体系配比平衡和体系粘度可控性，从而有利于半芳香族聚酰胺产品的顺利生产和产品品质的均一性。同时降低了聚合设备压力等级，减少了设备投资和生产的安全风险。一步法缩聚反应缩短了生产流程和工序，降低了生产成本，增加了市场竞争力，而且所得产品是可直接销售的切片，避免了二次造粒对产品品质的影响。加入的有机溶剂在后期泄压过程排出循环使用，不会对产品品质和环境产生不利影响。

本发明的另一目的是提供这种半芳香族聚酰胺树脂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案之一是：