[发明专利]一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种半芳香族聚酰胺树脂，包含衍生自以下单体的结构单元：（1）二元酸；（2）二元胺；（3）封端剂；所述二元酸中芳香族二元酸的摩尔比例为50‑100mol%、脂肪族二元酸的摩尔比例为0‑50mol%；所述封端剂选自四甲基哌啶胺。本发明通过采用四甲基哌啶胺作为封端剂，不仅可以起到封端效果，而且能够有效提高聚酰胺树脂的热稳定性，制备得到的半芳香族聚酰胺树脂具有较高的熔体剪切粘度保持率和注塑前后相对粘度保持率，在加工过程中粘度波动小，挤出成型管材后，管径均匀、黑点少、且气体阻隔性能优异，能够满足目前汽车行业发展对车用燃油管道的使用要求，大大提升了我国聚酰胺管路材料的市场竞争力。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法和应用。

背景技术

目前的聚酰胺管道大多采用PA11、PA12、PA1212、PA1012等长碳链尼龙材料，虽然与传统的橡胶管道比有较好的机械性能和耐化学性，但随着汽车行业的发展，对车用管道的要求越来越高，例如汽车燃油管道，要求具有高耐热性能、良好的气体阻隔性能等。

中国专利申请CN202011198609.6公开了一种耐高温耐水解改性聚酰胺管路材料的制备方法，将中高粘PA1012 树脂经过双锥干燥机增粘后与增韧剂、热稳定剂、抗水解剂、炭黑母粒、润滑剂通过立式混料机共混均匀后用双螺杆挤出，拉条经过水槽循环水冷却，切粒烘干，即得到耐高温耐水解改性聚酰胺管路材料。但该材料的气体阻隔性差，不能满足目前汽车行业的管道使用要求。

日本专利JP2004150500A公开了一种高机械性能、高气体阻隔性的汽车管道接头的制备方法，将PA9T经玻纤或碳纤改性后可得到聚酰胺管路材料。然而，该专利中对材料的粘度和热稳定性管控较低，在制备挤出成型管材时，使管径均匀度差，无法满足使用；而且壬二胺在国内并没有工业化原料，目前PA9T树脂的生产基本被国外垄断。

中国专利申请CN201811601770.6公开了一种加入特定封端剂制备的半芳香族聚酰胺树脂，采用了次磷酸盐和受阻酚复配的方式提升树脂的热稳定性。此方式虽对树脂的热稳定性有所提高，但会导致体系含磷量较高，注塑成型时膜垢增加，导致制件力学性能下降，黑点增多等问题；另外，所用受阻酚结构难以起到封端作用，导致树脂的特性粘度明显偏高，这些都增加了后期挤管加工等应用的困难；而且其制备的树脂末端氨基含量较高，合成工艺温度较高，导致树脂整体黄度值较高，影响产品外观。

中国专利申请CN201710840996.0公开了一种共聚戊二胺的半芳香族耐高温尼龙的制备方法，采用280℃高温下排水的方式，而高温会促使戊二胺环化形成封端作用的哌啶，导致树脂分子量较低，因此该工艺无法加入分子量调节剂，致使粘度指数波动范围较大，不适合需要熔体强度稳定的管材领域。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有优异气体阻隔性、高热稳定性的半芳香族聚酰胺树脂，适合用于挤管材料，经注塑挤出成型的管材耐热性能好，管径均匀，且黑点数量少。

本发明的另一目的在于提供上述半芳香族聚酰胺树脂的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种半芳香族聚酰胺树脂，包含衍生自以下单体的结构单元：

（1）二元酸；

（2）脂肪族二元胺；

（3）封端剂；

所述二元酸中芳香族二元酸的摩尔比例为50-100mol%、脂肪族二元酸的摩尔比例为0-50mol%；

所述封端剂选自四甲基哌啶胺。

所述封端剂与二元酸的摩尔比为（0.003-0.045）：1；优选的，所述封端剂与二元酸的摩尔比为（0.015-0.03）：1。