[发明专利]一种含酰亚胺结构的聚酰胺树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含酰亚胺结构的聚酰胺树脂及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明提供的含酰亚胺结构的聚酰胺树脂中，芳香酰亚胺结构的引入可以提高聚酰胺树脂分子链的堆砌密度和刚性，减小聚合物的自由体积，赋予树脂优异的强度及阻隔性能；脂环酰亚胺结构的引入使得聚酰胺树脂获得优良的光学性能；通过将多样化的酰亚胺结构引入聚酰胺树脂，一方面降低亲水酰胺基团的含量，从而降低聚酰胺树脂的吸水率，另一方面能够使聚酰胺树脂具有高阻隔，高透明，高强度，优异的介电性能等特性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种含酰亚胺结构的聚酰胺树脂及其制备方法。

背景技术

聚酰胺树脂是分子中具有-CONH-结构的缩聚型高分子化合物，它通常由二元酸和二元胺经缩聚而得，有良好的综合性能，包括耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性等性质，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性。但是聚酰胺树脂由于高密度亲水酰胺基团-NHCO-的存在，使得聚酰胺树脂有很强的吸水率，在23℃，相对湿度50％条件下，其平衡吸水率约为2.5％；当相对湿度为100％时，其平衡吸水率高达5％。为了降低PA的吸水率，中国专利201911211679.8公开了一种低吸水尼龙母粒及其制备方法，选用尼龙、尼龙6粉、脂肪醇与环氧乙烯缩聚物和抗氧化剂为原材料，可制备得到低吸水性尼龙母粒。但是，此方法报道的低吸水尼龙存在着吸水性高的问题。

并且，为了改善聚酰胺树脂的吸水率，在对聚酰胺树脂进行分子设计时引入某些基团的同时会导致聚酰胺树脂的阻隔性、透明性、强度、介电性的下降。因此，亟需提供一种具有低吸水率，同时还能够具有高阻隔，高透明，高强度，优异的介电性的聚酰胺树脂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含酰亚胺结构的聚酰胺树脂及其制备方法，本发明提供的含酰亚胺结构的聚酰胺树脂具有低吸水率、高阻隔、高透明、高强度和优异的介电性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种含酰亚胺结构的聚酰胺树脂，具有如式(I)所示的化学结构：

所述式(I)中，m为5、6、10或12，n为40～100；

所述式(I)中，R为芳香族二酐和/或脂环族二酐的片段，G为氨基羧酸的片段。

优选地，所述芳香族二酐的片段包括

中的一种或多种；

所述脂环族二酐的片段包括

中的一种或多种。

优选地，所述氨基羧酸的片段为

中的一种或多种。

本发明还提供了上述技术方案所述的含酰亚胺结构的聚酰胺树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二酐、氨基羧酸、第一催化剂、溶剂和脱水剂混合，进行高温缩聚反应，得到酰亚胺二酸，所述酰亚胺二酸的化学结构式如式(II)所示；

所述式(II)中R为芳香族二酐和/或脂环族二酐的片段，G为氨基羧酸的片段；

(2)将所述步骤(1)得到的酰亚胺二酸与脂肪族二元胺在水中进行缩合反应，得到酰亚胺二酸与脂肪族二元胺的盐；

(3)将所述步骤(2)得到的酰亚胺二酸与脂肪族二元胺的盐和第二催化剂混合，进行熔融缩聚反应，得到含酰亚胺结构的聚酰胺树脂。

优选地，所述步骤(1)中二酐和氨基羧酸的物质的量之比为1:(2.0～2.1)。