[发明专利]固有对光和热稳定的聚酰胺、其制备方法和应用

说明书

本发明涉及改进的聚酰胺。更具体地说，本发明涉及固有对光和热稳定的聚酰胺。本发明还涉及一种制备这些聚酰胺的方法以及涉及这些聚酰胺的应用。

对于某些应用来说，包括尼龙6和尼龙66在内的聚酰胺的热稳定性是不够的。例如，在地毯纱线或织物热定形过程中，由于聚合物的化学变化(氧化/热破坏)的结果，可产生变色问题。长丝和短纤维都可受到影响。将稳定剂加到聚酰胺中来改进稳定性是已知的。可在聚合前、聚合中或聚合后加入稳定剂，例如在加工过程中加入。已知的常规稳定剂被混合到聚合物中，但不与聚合物链键联。在加工或使用过程中，它们可不同程度地从聚合物中迁移出、蒸发出或洗出，以致稳定的效果以不希望有的方式下降，并可污染周围环境(空气、染浴)。

DE-A-2040975(Sankyo Co.Ltd.)公开了用4-氨基哌啶衍生物使包括聚酰胺在内的合成聚合物稳定的方法。在那里公开的各种4-氨基哌啶衍生物中有4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶(见该文献第8页No.32)。但是，该哌啶衍生物既没有被特别选用，也没有用在任何实施例中。根据这一参考方献，4-氨基哌啶衍生物与现成的聚合物混合，它不连接到聚合物链上。

DE-C-3932912(Sandoz)涉及含有结合在分子中的有空间阻碍氨基的基团、特别是2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基的聚酰胺。每一聚酰胺分子平均有5～200个这样的基团。根据这一参考文献，这些聚酰胺特别适用于改进聚酰胺的可染色性以及用作塑料的光稳定剂；它们(特别是)以熔体加入，其用量为1～10％(重量)。

在Poly.Deg.and Stab.21，251-262(1988)的一篇文章中指出，加入2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇(TMP)可改进尼龙66的光稳定性。该文章的作者认为(见259页)，在275℃、水蒸汽气氛下，在含TMP的尼龙66熔体后缩合过程中，TMP已与聚酰胺的羧基端基反应。但是，他们认为，在后一阶段的照射过程中，有出现(不希望的)交联的迹象。

在聚酰胺聚合中，使用胺类或一元和二元羧酸作为链调节剂是已知的，在实践中最主要使用一元羧酸用于这一目的。

本发明的一个目的是提供固有对光和热稳定的聚酰胺以及制备它们的方法。

我们已发现，在聚酰胺聚合前或聚合过程中加入下式的三丙酮二胺化合物可达到这一目的，式中，R为氢(4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶)，或有1～20个碳原子的烃基、优选有1～18个碳原子的烷基(4-氨基-1-烷基-2，2，6，6-四甲基哌啶)，或苄基。

因此，本发明提供一种制备聚酰胺的方法，该方法包括，在至少一种下式所示三丙酮二胺化合物存在下，使原料单体进行聚合式中，R为氢，或有1～20个碳原子的烃基、优选有1～18个碳原子的烷基，或苄基。在从属权利要求中公开了本发明方法的优选实施方案。本发明还提供一种固有对光和热稳定的聚酰胺，它含有化学键联到聚合物链上的下式的胺基，式中，R为如上规定的。本发明优选的聚酰胺在相应的从属权利要求中规定。

将三丙酮二胺化合物加到原料单体或聚合反应混合物中，并通过其伯氨基与原料单体或与生成的聚酰胺的羧基反应，键联到聚合物链的末端。由于空间阻碍，三丙酮二胺化合物的仲氨基不反应。因此，三丙酮二胺化合物也作为链调节剂。

三丙酮二胺化合物与聚酰胺的聚合物链的化学键联可得到固有稳定的聚酰胺。因此本发明的方法提供了不需另外将稳定剂混合到聚酰胺中的步骤的好处。这就消除了当稳定剂加入时可能引起的各种问题或质量下降，例如当将稳定剂表面涂覆到聚酰胺颗粒上以后，由于不相容性、粘度下降、稳定剂的迁移、蒸发或洗出或者当混配时两重作用的结果。在本发明的方法中，三丙酮二胺化合物的应用使聚酰胺在加工和使用中不受热和热氧化作用破坏。

在三丙酮二胺化合物存在下，原料单体的聚合优选按常规方法进行。例如，在三丙酮二胺(R=H)存在下，己内酰胺的聚合例如可按DE1495198和DE2558480中公开的连续法进行。在三丙酮二胺存在下，66盐的聚合可按常规的间歇法(见：Polymerization ProcessesP.424-467、特别是P444-446，Interscience，New York，1977)或连续法(如在EP129196中公开的)进行。原则上，三丙酮二胺化合物和原料单体可分开送入反应器，或作为混合物送入。三丙酮二胺化合物优选按预先确定的用量/时间程序加入。