一種含吡啶雜環(huán)的半芳香族透明聚酰胺及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種含化晚雜環(huán)的半芳香族透明聚酷胺及其合成方法，具體設(shè)及一種W脂肪族二元胺和2,6-化晚二簇酸為原料得到的一種含雜環(huán)的半芳香族透明聚酷胺。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酷胺是最早應(yīng)用也是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的一種熱塑性工程塑料。因其優(yōu)異 的物理機(jī)械性能，對(duì)其透明性的研究格外引人矚目，而半芳香透明聚酷胺除了具有優(yōu)異的 透明性W外，還具有良好的熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性等，在光學(xué)儀器、精密部件和高檔體育器 材等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前關(guān)于半芳香族透明聚酷胺的合成方法研究，集中于具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的芳香族 間苯二甲酸（或衍生物）與二元胺的均聚物。
[0004] 此外，傳統(tǒng)的半芳香族聚酷胺合成方法可分為成鹽、預(yù)聚合（聚合）和固相后聚合 等立個(gè)步驟，一般稱為"二步法"或"立步法"，合成步驟多，操作復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，廢物排放 較多，對(duì)環(huán)境不友好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有合成技術(shù)中存在的合成步驟多、操作復(fù)雜、生產(chǎn)周期 長(zhǎng)、廢物排放多、對(duì)環(huán)境不友好等缺點(diǎn)，而提供一種新型的含化晚雜環(huán)的半芳香族透明聚酷 胺及其合成方法，通過水溶液成鹽直接聚合的"一步法"工藝，簡(jiǎn)化操作流程，縮短生產(chǎn)周 期，且W水為介質(zhì)對(duì)環(huán)境友好。W脂肪族二元胺和2,6-化晚二簇酸為原料，經(jīng)水溶液成鹽 直接聚合得到一種合雜環(huán)的半芳香族透明聚酷胺。本發(fā)明的2,6-化晚二簇酸，僅W-個(gè)N 原子代替芳香環(huán)中的C原子，使得分子鏈的對(duì)稱性進(jìn)一步破壞，可W得到非結(jié)晶型聚合物， 該聚酷胺的透光率達(dá)90%W上，并具有良好的耐熱性能。
[0006] 本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：
[0007] 一種合成含化晚雜環(huán)的半芳香族透明聚酷胺的方法，W脂肪族二元胺和2,6-化 晚二簇酸為原料，其特征在于，所述合成方法包含W下步驟： 陽00引 （1)將2,6-化晚二簇酸與水W1 : 3的質(zhì)量比混合于200血的聚合反應(yīng)蓋中，攬 拌溶解，然后將脂肪族二元胺和抗氧劑一并加入聚合反應(yīng)蓋中，并充氮?dú)馊攵栊詺怏w若干 次，使最后充入的惰性氣體壓力為0-0. 2MPa，利用惰性氣體對(duì)溶液進(jìn)行保護(hù)；
[0009] (2)將步驟（1)所得產(chǎn)物在聚合反應(yīng)蓋中分兩個(gè)階段加熱，首先是成鹽加熱階段， 將加熱反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)至40-60°C，低壓下（0-0.3MPa)攬拌反應(yīng)0.5-化后得到鹽溶液，保證 原料的等摩爾比，利于聚合階段分子量的提高，然后快速加熱，使溫度升至190-210°C，聚合 蓋內(nèi)壓力升至1. 2-2. 4MPa，在此壓力和溫度狀態(tài)下反應(yīng)1-化；
[0010] (3)將聚合反應(yīng)蓋緩慢放氣至常壓，在在200-220°C范圍內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)0. 5-比，然后 出料即得到含化晚雜環(huán)的半芳香族透明聚酷胺。
[0011] 優(yōu)選地，步驟（1)所述脂肪族二元胺是C2-C14脂肪族二元胺，包括：乙二胺、下二 胺、己二胺、壬二胺、癸二胺、十一碳二元胺、十二碳二元胺、十Ξ碳二元胺或十四碳二元胺。 優(yōu)選地，所述雜環(huán)化晚二簇酸與脂肪族二元胺的摩爾比為1 : 1-1. 05,優(yōu)選1 : 1.02。
[0012] 優(yōu)選地，步驟（1)所述抗氧劑為艦化鐘，鹽溶液與抗氧劑的質(zhì)量比為1 : 0.01。
[0013] 優(yōu)選地，步驟（1)所述惰性氣體為氮?dú)?，?yīng)至少充放3次氮?dú)狻?br>[0014] 優(yōu)選地，步驟（2)所述快速加熱是在0. 5-比內(nèi)加熱至指定溫度。
[0015] 優(yōu)選地，步驟（3)所述緩慢放氣是在1-化內(nèi)放氣至常壓，W得到高分子量聚合產(chǎn) 物。
[0016] 優(yōu)選地，所述水為蒸饋水或去離子水。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，根據(jù)本發(fā)明的上述合成含化晚雜環(huán)的半芳香族透明聚酷 胺的方法，得到一種含化晚雜環(huán)的半芳香族透明聚酷胺，其特征在于，所述半芳香族透明聚 酷胺的結(jié)構(gòu)式為：
[0018]
陽019] 其中m為0-12的整數(shù)倍。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的顯著有益效果和優(yōu)點(diǎn)如下：
[0021] 本發(fā)明W脂肪族二元胺和2,6-化晚二簇酸為原料，經(jīng)成鹽直接聚合得到較高透 明性能的含化晚雜環(huán)的半芳香族聚酷胺，與間苯二甲酸系列透明尼龍透明性相當(dāng)，耐熱性 能良好，制備方法簡(jiǎn)單，為半芳香族透明共聚酷胺的制備提供了一種新的組分，同時(shí)本發(fā)明 在聚合工藝中采用水為介質(zhì)，環(huán)保無污染，并用使"一步法"聚合代替W往的"二步法"聚合， 大大簡(jiǎn)化了工藝流程，減少了廢物排放，縮短了操作周期。
【附圖說明】 陽02引 圖1為PA6PI和PA6I透光性能對(duì)比示意圖。
[0023] 圖2為PA6PI的衍射光譜圖。
[0024] 圖3為PA6PI在空氣中的失重曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加W詳細(xì)說明，應(yīng)指出的是，所描述的具體實(shí)施例僅旨在 便于對(duì)本發(fā)明的理解，而對(duì)其不起任何限定作用。 陽0%] 實(shí)施例1 :
[0027]將20g(119mmol)的2,6-化晚二簇酸與60g的水混合加入200血的聚合反應(yīng)蓋中， 攬拌溶解，然后將14. 4g(124mmol)的己二胺和0. 02g的KI加入反應(yīng)蓋中，使溶液混合均 勻，充放氮?dú)?次，最后充氮?dú)庵?.IMPa，加熱反應(yīng)溫度至40°C，攬拌反應(yīng)0.化后即得到鹽 溶液，在0.化內(nèi)加熱升溫至190聚合蓋內(nèi)壓力升至1. 5MPa，在此狀態(tài)下反應(yīng)比，然后在比 內(nèi)緩慢放氣至常壓，然后在200-210°C下繼續(xù)反應(yīng)0.化后，出料，即得到非結(jié)晶型聚合物含 化晚雜環(huán)的半芳香族透明聚酷胺PA6PI，其結(jié)構(gòu)式為
從該結(jié)構(gòu)式可W看出，本發(fā)明制備的PA6PI僅W-個(gè)N原子代替芳香環(huán)中的C原子，使得分 子鏈的對(duì)稱性進(jìn)一步破壞。所得半芳香族透明聚酷胺PA6PI的部分性能測(cè)試如圖1~3所 /J、- 〇 陽02引 實(shí)施例2 :
[0029] 將20g(119mmol)的2,6-化晚二簇酸與60g的水混合加入200血的聚合反應(yīng)蓋 中，攬拌溶解，然后將20. 6g(120mmol)的