[发明专利]改性聚酰胺、其制备方法及由所述聚酰胺获得的物品

说明书

技术领域

本发明涉及由包含至少一个羟基的化合物改性的聚酰胺、制备这种聚酰胺的方法以及由这种改性聚酰胺获得的物品。本发明更具体地涉及由包含至少一个芳族羟基、且化学键合到聚合物链上的化合物改性的聚酰胺，所述改性聚酰胺通过聚酰胺单体与至少一种双官能羟基芳族化合物的聚合而获得，其中所述双官能羟基芳族化合物的两个官能团可以与胺官能团反应。

背景技术

热塑性聚合物是可以通过模塑、注塑、注塑/吹塑、挤出、挤出/吹塑或纺丝转化的原料，尤其是转化成多种物品，诸如部件(用于例如车体的部件，它经吹塑、挤出或模塑)、纱线、纤维或膜。

在所有这些热塑性聚合物转化的领域中存在至少两个主要制约因素。

这些制约因素的第一个是，采用的热塑性聚合物必须在熔融状态下具有与上述目标的成型方法相容的粘度或流变学行为特性。这些热塑性聚合物在熔融时必须充分地是流体，以能够在某些类型的成型机中方便和迅速地输送(convey)和处理。

热塑性聚合物组合物遭遇的其他制约因素涉及它们在被熔融、成型和冷却硬化后必须表现出的机械品质。这些机械品质特别是热机械性能。

在热塑性聚合物中，聚酰胺，尤其是脂肪族聚酰胺，具有很高的工业和商业重要性。这些脂肪族聚酰胺可以很容易地合成和通过熔融路线转化。但是，正在进行的持续研究工作希望改善其机械性能，尤其是其热机械性能。

发明内容

本发明的一个主要主题是由化学键合到聚合物链上的包含至少一个芳族羟基的化合物改性的聚酰胺，所述聚酰胺通过以至少以下单体为原料的聚合反应获得：

i)A1)双官能羟基芳族化合物，其中的两个官能团可以与胺官能团反应，和

ii)至少选自以下的聚酰胺单体：

-B)二羧酸化合物B1)，其是脂族二酸或脂环族二酸或芳基脂族二酸，和C)脂族二胺、脂环族二胺或芳基脂族二胺，和

-D)内酰胺或氨基酸，优选是脂肪族的；

其中，单体B单独地是B1)类型的，相对于单体A1)和B)，单体A1)的摩尔比例为0.1至30％，有利地为0.5至25％，优选5至20％。

优选地，聚酰胺通过至少以下单体的聚合反应获得：

-A1)双官能羟基芳族化合物，其中该两个官能团可以与胺官能团反应，

-任选地至少一种二羧酸化合物B1)，其是脂族二酸或脂环族二酸或芳基脂族二酸，

-至少一种脂族二胺、脂环族二胺或芳基脂族二胺C)，和

-任选地内酰胺或氨基酸D)，优选是脂肪族的。

本发明的改性聚酰胺可以很容易地合成和通过熔融路线转化，且它表现出比未改性聚酰胺更好的机械性能，尤其是更好的热机械性能。

术语“芳族羟基”理解为指连接到形成芳族环的一部分的碳原子上的羟基官能团。

术语“羟基芳族化合物”理解为指包含至少一个芳族羟基的化合物。

术语“化学键合的”理解为通过共价键结合。

本发明的羟基芳族化合物是包含至少一个芳族羟基的有机化合物。

可以与胺官能团反应的官能团尤其是酸官能团、酮官能团和醛官能团。

具有“酸官能团”的化合物理解为指包含羧酸官能团或从羧酸衍生的官能团(如酰氯、酸酐、酰胺或酯官能团)的有机化合物。

本发明的芳族羟基不被认为是与酸官能团反应的官能团。

有利地，单体A1)的羟基不是位阻性的，也就是说，例如，位于羟基官能团的α位的碳原子优选不被大体积的取代基(如支链烷基)取代。

化合物A1)优选是下式(I)的化合物：

(I)   (HO)_x-Z-(COOH)₂

其中，Z是多价(至少三价)的芳族烃基或芳基脂族烃基，x为1至10。

例如，Z可以是苯、甲苯、萘、联苯、二苯醚、二苯硫、二苯砜、二甲苯醚、二甲苯、二乙苯、吡啶等的多价基团。

术语“芳基脂族基团”理解为指一种基团，其中式(I)化合物的至少一个酸官能团不通过形成芳族环的部分的碳原子与这一基团连接。

有利地，Z包含6至18个碳原子。

化合物A1)优选地选自2-羟基对苯二酸、5-羟基间苯二酸、4-羟基间苯二酸和2，5-二羟基对苯二酸。

在本发明中，可以采用不同的化合物A1)的混合物。

本发明的改性聚酰胺可以特别地由二酸单体B)获得。

有利地，化合物B)具有下式(V)：

HOOC-R′-COOH    (V)

其中，R′是二价脂族烃基、脂环族烃基、芳基脂族烃基或芳族烃基。