[发明专利]一种PA4-66共聚材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，公开了一种PA4‑66共聚材料及其制备方法。由PA4单体丁内酰胺与PA66单体己二胺己二酸盐共聚制备得到的PA4‑66共聚材料，所述丁内酰胺与己二胺己二酸盐的摩尔比为10:1‑5:5。与现有技术相比，本发明以PA4单体丁内酰胺为主与PA66单体己二酰己二胺盐共聚制得PA4‑66共聚材料，此种材料不仅具有PA4良好的生物降解性、亲水性和力学强度，而且其耐热性得到了极大的改善，能实现熔融加工，在纺丝、工程塑料等领域的应用。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种PA4-66共聚材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺(PA)是重要的工程塑料和纤维制品原料。聚酰胺可以通过使二胺-二元羧酸盐的水溶液在超大气压下连续地通过连续反应区而制备，将酰胺形成反应物的浓缩水溶液连续地提供至反应区，在所述反应区中控制温度-压力条件并将主要部分的盐转化为聚合物。

聚酰胺66(PA66)是一种被广泛使用的聚合物，也被称为尼龙6,6，是一种常见的工程塑料。PA66的分子结构包括基于己二胺和己二酸：[NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO]_n的重复单元，其中n是聚合度(重复单元数)。目前可以采用连续过程或不连续(间歇，分批)的过程来生产PA66。在不连续操作中生产PA66经常使用的方法是，通过使用己二胺和己二酸的盐(称为“AH盐”)作为起始原料。这种盐能够以典型的48-52wt％或60-62wt％的水溶液形式商购。通过从水溶液中去除水来生产聚酰胺66。

PA4是一种新型的聚合物，是由丁内酰胺(BY)经过阴离子开环聚合得到的一种乳白色热塑性尼龙树脂，可用于制备合成纤维、人造革、合成纸等；并且PA4具有一定的可降解性，因此在可降解高分子材料领域具有潜在的应用前景。PA4纤维比其他合成纤维更接近天然纤维，具有优异的亲水性，其吸湿性与天然棉、丝接近，因此可以替代棉、丝纤维满足人类需求。申请号为CN201510010169.X的中国专利公开了一种绿色尼龙聚丁内酰胺的制备方法，包括了将生物基原料丁内酰胺在减压高温条件下熔融分解并纯化得到丁内酰胺，然后再经减压聚合得到绿色尼龙聚丁内酰胺。该发明的有益效果在于：通过使用生物法合成聚丁内酰胺，来源广泛，解决了PA4大规模生产的原材料供应问题，降低了反应成本，而且整个反应过程的条件简单，合成步骤简化，易于实现从实验室向工业化大规模生产的转化。

相对于PA66而言，PA4具有更好的生物相容性、可降解性、吸湿性，但其耐磨性和耐热性和抗拉伸强度稍差，而且不能熔融加工。因此有必要开发出一种新型的聚酰胺材料。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的聚酰胺材料综合性能较差的缺陷，本发明提供一种PA4-66共聚材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明首先提供一种PA4-66共聚材料，为由PA4单体丁内酰胺与PA66单体己二胺己二酸盐共聚制备得到的PA4-66共聚材料，所述丁内酰胺与己二胺己二酸盐的摩尔比为10:1-5:5，优选为9:1～7:3。

在本发明的一个实施方式中，所述PA4-66共聚材料还含有添加剂，所述添加剂选自分子量调节剂、增塑剂、润滑剂、消光剂、抗老化剂、抗氧剂、耐热稳定剂、耐候剂或阻燃剂中的任意一种或多种的组合；所述添加剂的加入量不高于所述PA4-66共聚材料总质量的5％，优选不高于最终所得PA4-66共聚材料总质量的3％。

在本发明的一个实施方式中，当含有分子量调节剂时，所述分子量调节剂的添加量为丁内酰胺和己二胺己二酸盐总质量的0.1-0.3％；

在本发明的一个实施方式中，当含有增塑剂时，所述增塑剂的添加量为丁内酰胺和己二胺己二酸盐总质量的0.2-0.8％；