、1-碘己燒、2-碘己燒、3-碘己燒、1-碘代異己燒、2-碘代異己燒、3-碘代異己燒、1-碘 庚燒、1-碘辛燒、1-碘壬燒、1-碘癸燒、1-碘十一燒、1-碘十二燒、1-碘代環(huán)丙烷、1-碘代 環(huán)丁烷、1-碘代環(huán)戊烷、1-碘代環(huán)己烷、1,1-二碘乙烷、1,2-二碘乙烷、1,3-二碘丙烷、1, 4_二碘丁烷、1,5-二碘戊烷、1,6-二碘己烷、1,8-二碘辛烷、1,10-二碘癸烷、或1,12-二 碘十二烷等碘代飽和烷基化合物,烯丙基碘化物等碘代不飽和烷基化合物碘苯,1,4_二 碘-2, 3, 5,6-四甲基苯、1,3-二甲基-2-碘苯、1,2-二碘苯、1,3-二碘苯、1,4-二碘苯、4, 4 ' -二碘聯(lián)苯、1 -正丁基-4-碘苯、1 -碘-4 (三氟甲氧基)苯、1 -碘代萘、4-碘苯甲醚、4-碘 硝基苯、鵬苯臆、2-鵬荷,4,4- 二鵬二聯(lián)苯、4-鵬硝基甲苯、4-鵬硝基甲苯、3-鵬鄰 二甲苯、3-碘苯甲醚、芐基碘、或2-碘-5-硝基苯甲醚等碘代芳香族化合物,2-氨基-6-碘 代嘌呤、或4-碘代吡啶等碘代雜環(huán)化合物。考慮聚酰胺樹脂生產(chǎn)及成型加工時非離子型有 機(jī)碘化物的揮發(fā)性,優(yōu)選為沸點為200°C以上,具體如1,10-二碘癸烷和/或2-氨基-6-碘 代嘌呤。
[0017] 上述的聚酰胺樹脂中的,非離子型有機(jī)碘化物由來的碘元素含量為20~ 6000ppm,含量為20ppm以上時,可以提高聚酰胺樹脂的恪融滯留安定性,優(yōu)選lOOppm以上, 進(jìn)一步優(yōu)選為200ppm以上。另一方面,含量為6000ppm以下時,可以抑制聚酰胺樹脂恪融時 凝膠體的產(chǎn)生,優(yōu)選為3000ppm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為2000ppm以下,更進(jìn)一步優(yōu)選為lOOOppm 以下。
[0018] 聚酰胺樹脂在高溫加工過程中或高溫環(huán)境使用中都會發(fā)生熱氧化降解,其原因如 〈〈polymer degradation and stability>>(vol.49,1995) 127 ~133 頁中記載:與酰胺基 中的氮相鄰的亞甲基容易發(fā)生電子脫離形成自由基,因為這自由基可以與亞胺基上的孤對 電子和羰基的η鍵形成穩(wěn)定的共振結(jié)構(gòu)。例如,對于聚酰胺66等聚酰胺樹脂的酰胺基中 的氮相鄰的亞甲基容易變成自由基,發(fā)生熱氧化降解;對于聚酰胺樹脂的構(gòu)成單元中含有 草酰胺單元,草酰胺單元上的相鄰兩對酰胺基比一般單個酰胺基能夠形成更加穩(wěn)定的共振 結(jié)構(gòu),酰胺基中的氮相鄰的亞甲基更加容易變成自由基,發(fā)生熱氧化降解。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了非 離子型有機(jī)碘化物可以有效地抑制聚酰胺樹脂的熱氧化降解,尤其對高熔點的聚酰胺樹脂 (熔點在280°C以上的聚酰胺樹脂)熱氧化降解的抑制效果更大。
[0019] 以96%濃硫酸為溶劑,將所述聚酰胺樹脂配制成濃度為0. 01g/ml的硫酸溶液,該 硫酸溶液在25°C下測得的相對粘度A,相對粘度A優(yōu)選在1. 8~6. 0的范圍內(nèi)。相對粘度A 在1. 8以上時,可以得到具有良好韌性和強(qiáng)度的聚酰胺樹脂,優(yōu)選為2. 0以上,進(jìn)一步優(yōu)選 為2. 35以上,最優(yōu)選為2. 5以上。另一方面,相對粘度A在6.0以下時,可以得到具有良好 加工性的聚酰胺樹脂,優(yōu)選為4. 5以下,進(jìn)一步優(yōu)選為4. 0以下。
[0020] 本發(fā)明中,在惰性氣體下用差示掃描量熱儀,將所述聚酰胺樹脂以20°C /分鐘的 降溫速度從熔融狀態(tài)冷卻到30°C,然后以20°C /分鐘的升溫速度測得的升溫過程中出現(xiàn)的 吸熱峰溫度為聚酰胺樹脂的熔點(Tm)。由本發(fā)明得到的聚酰胺樹脂的熔點優(yōu)選為280°C 以上,進(jìn)一步優(yōu)選為290°C以上,熔點優(yōu)在280°C以上時,可以得到具有良好耐熱性的聚酰 胺樹脂。另外,聚酰胺樹脂熔點優(yōu)選為320°C以下,進(jìn)一步優(yōu)選為315°C以下,融點優(yōu)選為 320°C以下時,可以防止熔融分解。本發(fā)明中,聚酰胺樹脂在比熔點+20°C的溫度,氮氣氛圍 中熔融滯留處理2小時后的相對粘度B和前述相對粘度A的比(B/A)優(yōu)選為0. 60~1. 8。 B/A在0. 60以上時可以抑制熔融加工時的分解。進(jìn)一步優(yōu)選0. 70以上,更進(jìn)一步優(yōu)選0. 80 以上。另外,B/A為1.8以下時,可以抑制熔融加工時的增粘,進(jìn)一步優(yōu)選1.7以下,更進(jìn)一 步優(yōu)選為1.6以下。相對于聚酰胺樹脂的質(zhì)量,非離子型有機(jī)碘化物由來的碘元素的含量 在20~6000ppm時,能夠控制B/A在0· 60~1. 8范圍內(nèi)。
[0021] 本發(fā)明的聚酰胺樹脂的制備方法包含如下工藝過程:合成相對粘度為1. 02~ 1. 75的聚酰胺預(yù)聚物的工藝過程,以及,在200°C~335°C溫度范圍內(nèi)的高聚合度化的后聚 合反應(yīng)工藝過程,其中,非離子型有機(jī)碘化物至少在預(yù)聚合時、后聚合反應(yīng)時或后聚合反應(yīng) 之后的其中一個階段添加。通過此制備方法可以得到相對粘度為1. 8~6. 0、具有良好熔融 滯留安定性的聚酰胺樹脂。
[0022] 其中,優(yōu)選二胺進(jìn)料摩爾量(E)和二羧酸的進(jìn)料摩爾量(F)之比(E/F)為0. 90~ 1. 15合成聚酰胺預(yù)聚物,E/F下限進(jìn)一步優(yōu)選為0. 95以上。E/F上限進(jìn)一步優(yōu)選為1. 10以 下,更進(jìn)一步優(yōu)選E/F為1. 06以下。E/F控制在上述的范圍內(nèi),能夠確保二胺和二羧酸的等 摩爾量性,更容易提高其聚合度。
[0023] 本發(fā)明中,提高預(yù)聚物的聚合度時的后聚合反應(yīng)的反應(yīng)時間優(yōu)選小于5小時。后 聚合反應(yīng)的反應(yīng)時間小于5小時,聚合時的熱歷史將減少,所得聚酰胺樹脂的劣化能夠得 到抑制。前述的后聚合反應(yīng)的反應(yīng)時間更進(jìn)一步優(yōu)選為小于4小時。
[0024] 本發(fā)明的聚酰胺樹脂的制備方法,具體可以列舉如以下制備方法:
[0025] 制備方法1 (預(yù)聚物合成)
[0026] 向帶有冷凝管的反應(yīng)器的有機(jī)溶劑中添加二胺單元的原料單體,并用氮氣進(jìn)行置 換,再添加二羧酸單元的原料單體將其共混。開始攪拌加熱升溫到溶劑回流的溫度進(jìn)行反 應(yīng)0. 5~5小時,然后,對析出成分進(jìn)行回收、干燥,得到預(yù)聚物。作為有機(jī)溶劑,沒有特別 限定,可以使用甲苯、二甲苯、三氯苯、苯酚、或三氟乙醇等。
[0027] 制備方法2 (后聚合:熔融聚合)
[0028] 由制備方法1所得到的預(yù)聚物、或預(yù)聚物和上述的非離子型有機(jī)碘化物的混合物 添加到反應(yīng)器中,并用惰性氣體進(jìn)行置換。此反應(yīng)器放置到加熱器中,接著開始加熱升溫至 預(yù)聚物的熔點以上溫度,進(jìn)行熔融聚合。熔融聚合可以在減壓下或常壓進(jìn)行。如果是減壓 條件下,優(yōu)選壓力為500Pa以下,在此范圍內(nèi)可以抑制聚酰胺樹脂的劣化并且能夠縮短后 聚合時間。如果是常壓條件下,優(yōu)選惰性氣流下進(jìn)行,在惰性氣流下進(jìn)行時可以抑制聚酰胺 樹脂的劣化。后聚合時間優(yōu)選為0.1~5小時的熔融聚合。如果在熔融聚合階段沒有添加 非離子型有機(jī)碘化物,那么在熔融聚合后向聚合物中添加非離子型有機(jī)碘化物。
[0029] 制備方法3(后聚合:固相聚合)
[0030] 由制備方法1所得到的預(yù)聚物、或預(yù)聚物和上述的非離子型有機(jī)碘化物的混合物 添加到反應(yīng)器中,并用惰性氣體進(jìn)行置換。然后在200°C以上,在其熔點以下進(jìn)行固相聚合。 固相聚合可以在減壓或常壓下進(jìn)行。如果是減壓條件下,優(yōu)選壓力為500Pa以下,在此范圍 內(nèi)可以抑制聚酰胺樹脂的劣化并且能夠縮短后聚合時間。如果是常壓條件下,優(yōu)選惰性氣 流下進(jìn)行,在惰性氣流下進(jìn)行時可以抑制聚酰胺樹脂的劣化。固相聚合階段沒有添加非離 子性有機(jī)碘化物的情況下,固相聚合后的聚合物中添加非離子有機(jī)碘化物。
[0031] 本發(fā)明的聚酰胺樹脂中還可以根據(jù)需要添加各種填充材料,具體填充材料如下。
[0032] 非纖維狀無機(jī)填充材料如:石墨、硫酸鋇、碳酸鈣、氧化銻、氧化鈦、氧化鋁、鎳、鋁、 鐵、鋼、滑石、膨潤土、蒙脫土、云母二氧化鈦、二氧化硅、或硅酸鹽等。對于一些層狀硅酸鹽, 可以采用有機(jī)銨鹽將層間離子進(jìn)行陽離子交換后的有機(jī)化硅酸鹽。為了聚酰胺樹脂的表面 外觀優(yōu)異,無機(jī)填充劑的平均粒徑優(yōu)選為〇. 001~10 μ