[发明专利]一种高耐热PA510T共聚酰胺及其制备方法

说明书

本发明涉及尼龙工业丝制备的技术领域，公开了一种高耐热PA510T共聚酰胺及其制备方法，所述PA510T共聚酰胺的结构单元如下：其中，m为PA5T占PA510T共聚酰胺的摩尔比例，n为PA10T占PA510T共聚酰胺的摩尔比例，m+n＝1，m:n的比值范围为5～95：5～95。本发明通过采用同类型的半芳香族聚酰胺PA10T作为共聚组分，可以在有效降低熔点，保证其加工性的同时，减少对玻璃化转变温度的影响，保证材料具有良好的加工性和耐热性，扩大可加工温度范围，不易热变形。

技术领域

本发明涉及尼龙工业丝制备的技术领域，尤其是涉及一种高耐热PA510T共聚酰胺及其制备方法。

背景技术

随着电器领域推行小型化以及车辆工程超轻量化发展，对耐高温聚酰胺材料也提出了更高的性能要求，目前市售聚酰胺产品的玻璃化转变温度基本上都低于130℃，甚至低于120℃，而如果想要共聚以提高材料的玻璃化转变温度，同时其熔点也会升高，聚酰胺PA5T、聚酰胺PA6T这类聚酰胺的熔点均高于其热分解温度350℃，难以实现加工，因此需要通过共聚改性提高其玻璃化转变温度的同时降低熔点。

专利申请号为201910474696.4的中国发明专利公开了一种耐高温低吸水的聚酰胺共聚物PA5XT及其制备方法，采用脂肪族聚酰胺作为改性单体进行共聚；专利申请号为202110389000.5的中国发明专利公开了一种耐高温PA6T及其合成方法，以2,6-蒽二甲酸作为原料参与共聚；专利申请号为201711461343.8的中国发明专利公开了一种PA(66-co-6T)共聚物的制备方法，采用PA66作为改性单体进行共聚；专利申请号为201810115469.8的中国发明专利公开了一种PA(6-co-6T)共聚物的制备方法，采用PA6作为改性单体进行共聚。在上述专利中采用的改性单体结构虽然能够降低熔点，提高材料的加工性能，但是，共聚酰胺的玻璃化转变温度也随之降低，对材料的耐热性和最高使用温度产生显著影响。

发明内容

为了解决如何使得共聚酰胺材料在具有较高的玻璃化转变温度的同时降低其熔点的技术问题，本发明的目的在于提供了一种高耐热PA510T共聚酰胺及其制备方法，采用PA10T作为共聚组分，可以在有效降低熔点，保证其加工性的同时，减少对玻璃化转变温度的影响，保证材料具有良好的加工性和耐热性。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明提供了一种高耐热PA510T共聚酰胺，所述PA510T共聚酰胺的结构单元如下：

其中，m为PA5T占PA510T共聚酰胺的摩尔比例，n为PA10T占PA510T共聚酰胺的摩尔比例，m+n＝1，m:n的比值范围为5～95：5～95。

聚酰胺PA5T的熔点高于其热分解温度350℃，难以在常规条件下实现加工，通常采用共聚一些脂肪族聚酰胺来破坏聚合物分子链规整性和对称性，实现降低其熔点的目的。但这些长碳链结构引入也大幅降低了整个分子链中苯环单元的比例，其玻璃化转变温度也随之降低，材料的热变形温度受到较大影响。本发明通过采用同类型的半芳香族聚酰胺PA10T作为共聚组分，可以在有效降低熔点保证其加工性的同时，减少对玻璃化转变温度的影响，提高其热变形温度，保证材料同时具有良好的加工性和耐热性。引入的PA10T长碳链结构同样会破坏聚合物分子链规整性和对称性，增加主链上内旋转的单键比例，且PA10T具有较低熔点，因而能够促进升温过程中大分子链段的无规则运动，降低共聚酰胺的熔点，保证其加工性。并且PA10T中同样具有苯环结构单元，可以保证整个分子链中苯环单元的比例不会大幅降低，这样可以保证分子链具有较大的刚性，在升温过程中分子链运动更加困难，玻璃化转变温度不受太大影响，从而保证其具有较好的耐热性。并且共聚酰胺的热学性能(熔点和玻璃化转变温度的最大值)不高于共聚中主体材料的热学性能，PA5T的玻璃化转变温度高达150℃以上，而PA10T的玻璃化转变温度最高为125℃，因此选择PA5T这一具有高玻璃化转变温度的组分作为共聚酰胺中占主体的材料。