[发明专利]长碳链尼龙材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种长碳链尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将100重量份二元酸、50.9～140重量份二元胺、50～80重量份溶剂、1～2重量份抗氧剂和0.6～1重量份催化剂置于反应釜中，用惰性气体重复置换反应釜内气体；(2)将反应釜升温至140～160℃，恒温反应0.5～1h；(3)然后将反应釜升温至190～200℃，反应釜内压力达到1.2～2MPa，恒压反应1～2h；缓慢放气至常压，控制放气时间为1～1.5h；(4)再将反应釜升温至240～260℃，抽真空，继续反应1～3h；(5)停止加热，充入惰性气体恢复至常压，再继续充入惰性气体放出物料，冷却后切粒，烘干后得到所述长碳链尼龙材料。本发明可以高效地生产综合性能优良的尼龙材料，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种长碳链尼龙材料的制备方法。

背景技术

尼龙是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。常规的尼龙中产量最大的是尼龙6(PA6)、尼龙66(PA66)，约占尼龙总产量的90％。短链尼龙具有酰胺键密度大，吸水率高的固有缺陷，这也限制了短链尼龙在湿度较大环境下的应用。近年来，随着PA新品种和改性产品的不断开发，PA6和PA66的比重略有下降，而高端尼龙新产品中又以长碳链尼龙为主，是当前国内外尼龙着重的研究和发展方向。长碳链尼龙一般是指链段中亚甲基个数在10以上的尼龙，它克服了短链尼龙酰胺键密度大，吸水率高的固有缺陷，具有酰胺键密度低、吸水率低、尺寸稳定性好、韧性及柔软性好、耐低温性优异和容易加工改性等特点，综合性能优于短链尼龙，广泛应用于汽车、航空航天、船舶、建筑和电子电气等领域。

长碳链尼龙的代表品种是尼龙11、尼龙12，但是其生产技术主要集中在跨国公司。我国在长碳链尼龙市场处于劣势地位。近年来，我国成功开发微生物法发酵长碳链二元酸技术，而且实现了大规模产业化，这为我国研究开发和生产长碳链AABB型尼龙提供了极为有利的条件。

目前，大部分长碳链尼龙都是采用先成盐再缩聚的方法合成。该方法工艺流程较长，成本较高，不利于工业化生产。此外，成盐大多采用乙醇作为溶剂，不利于环保的同时也会存在安全隐患。

CN106866958A公布了一种长碳链脂肪族尼龙PA1111的制备方法，依然采用先成盐再缩聚的方法，没有从本质上克服传统尼龙聚合的繁琐工艺。

CN106750264A公布了一种生物基长碳链聚酰胺的制备方法，采用一步熔融缩聚法合成PA129，但是全程采用常压反应，而且反应温度较低，反应速度较慢，整个聚合过程耗时较长，没有体现出一步法的耗时短、效率高的优势。此外，反应体系长时间与外界联通，聚合物容易被氧化，从而影响产物的外观与综合性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种长碳链尼龙材料的制备方法。采用改进的一步法制备长碳链尼龙材料，缩短了聚合时间，降低了生产成本，提高了生产效率，且使长碳链尼龙材料的性能得到提升。

本发明采用如下技术方案实现上述目的。

本发明提供一种长碳链尼龙材料的制备方法，所述的长碳链尼龙材料具有如下结构：

其中，n为6或12；m为4、8、9、10或11；p为40～200中的任意整数；

所述的制备方法包括以下步骤：

(1)将100重量份二元酸、50.9～140重量份二元胺、50～80重量份溶剂、1～2重量份抗氧剂和0.6～1重量份催化剂置于反应釜中，用惰性气体重复置换反应釜内气体，并预留惰性气体作为保护气；

(2)将反应釜升温至140～160℃，恒温反应0.5～1h；

(3)然后将反应釜升温至190～200℃，反应釜内压力达到1.2～2MPa，恒压反应1～2h；缓慢放气至常压，控制放气时间为1～1.5h；