[发明专利]共聚酰胺

说明书

本发明涉及尤其具有高熔点以及非常良好的热机械和柔性性质的半芳族共聚酰胺，且本发明还涉及所述半芳族共聚酰胺的制备方法以及包含所述半芳族共聚酰胺的组合物。

半芳族共聚酰胺为包含至少两种不同单元的聚酰胺，其所述单元中的至少一种包含得自芳族前体的芳环，所述芳族前体可特别地为芳族二胺或芳族二羧酸。

在这些半芳族共聚酰胺中，包含得自含x个碳原子的脂族二胺(且以X表示)与对苯二甲酸(以T表示)的缩聚的X,T单元的那些由于它们的高熔点、它们的非常良好的机械和化学性质以及它们的经由在加压反应器中的缩聚的可行性而已经被知晓刚好超过15年。作为说明，可特别提及文献EP0550314中所述的共聚酰胺。

为了改善这样的共聚酰胺的一些性质，特别是它们的柔性(其由挠曲模量或拉伸模量的量度表征)、它们的延性(其由断裂伸长率量度表征)以及它们的韧性(其由缺口冲击强度或无缺口冲击强度量度表征)，文献US2006/0235190提出源自于以下前体的共聚酰胺：

-对苯二甲酸，

-至少一种式H₂N-(CH₂)_x-NH₂的线型脂族二胺，x为4～18的整数，

-至少一种包含最高达44个碳原子的二聚脂肪酸，以及，如果必要的话，

-其它芳族二羧酸、脂族二羧酸以及内酰胺或氨基羧酸。

在该文献US2006/0235190中所述的共聚酰胺中，举例说明共聚酰胺6,T/6,I/6,36、6,T/6,6/6,36和6,T/12/6,36(以1～3表示)，并与对比共聚酰胺6,T/6,I、6,T/6,6和6,T/12(以对比1～对比3表示)进行比较。

除了源自于六亚甲基二胺与对苯二甲酸的反应的6,T单元以外，这些共聚酰胺1～3还共同地具有其本身源自于六亚甲基二胺与含36个碳原子且可以商品名获得的二聚脂肪酸的反应的6,36单元。

参考来自于文献US2006/0235190的表3，观察到，该6,36单元的引入使得可获得具有相对于对比共聚酰胺1～3改善的伸长率、由此的延性、以及韧性性质的共聚酰胺(共聚酰胺1～3)，所述对比共聚酰胺1～3由相同的前体但不存在含36个碳原子的脂肪酸二聚体的情况下获得。

考虑到这些观察结果，因此尝试提高相对于其它前体比例的二聚脂肪酸比例以获得具有同时改善的延性和韧性的共聚酰胺。

但是，观察到，当相对于其它前体比例提高含36个碳原子的二聚脂肪酸比例时，用于获得相应共聚酰胺的缩聚反应变得困难、或甚至不可能。实际上，以肉眼观察到在反应混合物中形成白点。这些白点的存在随着二聚脂肪酸的含量增多，直至得到不再允许合成所期望的共聚酰胺的多相混合物。

因此，前体例如含36个碳原子的二聚脂肪酸的选择限制了获得具有同时改善的延性和韧性的共聚酰胺的可能性。

此外，且如文献US2006/0235190中所述的，可市购获得的二聚脂肪酸为若干种低聚物化合物的混合物形式的配混物，所述低聚物化合物为主要的二聚体(通过两个脂肪酸分子的反应获得)，其可为饱和或不饱和的，以及残留单体和三聚体(通过三个脂肪酸分子的反应获得)。在文献US2006/0235190中，二聚脂肪酸类型的前体应当包含至多3重量%的三聚体。

这些二聚脂肪酸的混合物的纯度是对于获得具有所需性质的共聚酰胺的必要标准(本质依据)。实际上，为了在缩聚反应期间具有最好的再现性，必须使用尽可能纯(即包含最少的不饱和化合物、单体和三聚体)的二聚脂肪酸，因为这样的化合物的存在特别地对最终共聚酰胺的性质以及颜色和热稳定性具有直接影响。于是，为了获得共聚酰胺所需的热机械性质，使其它前体单体的各自含量适合实际上变得必要。因此，当这些前体之一由二聚脂肪酸组成时，存在用于由多种前体获得预期的共聚酰胺的缩聚反应的再现性的实际问题。

为了改善该再现性，并因此改善这样的柔性半芳族共聚酰胺的工业可行性，于是必须选择非常高纯度的二聚脂肪酸，这对于获得最终共聚酰胺的成本并非没有影响。