[发明专利]一种具有高氧指数的PA56树脂及其制备方法

说明书

本发明提供一种具有高氧指数的PA56树脂及其制备方法，其通过控制四氢吡啶的含量和添加一定含量的次亚磷酸钠可以得到氧指数大于33％的PA56树脂，该PA56树脂可以用于纺丝和薄膜等领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种具有高氧指数的PA56树脂及其制备方法。

背景技术

聚酰胺作为强度高、耐磨性佳和耐气候优良的材料在纺丝领域得到广泛的应用。但是，聚酰胺是一种可燃聚合物，传统的PA66和PA6的氧指数低，限制了其在帐篷、地毯和窗帘等领域的应用。近几年来，随着其应用领域的不断拓展，人们对高分子材料的阻燃性日趋重视，纺织品的阻燃性已经成为工业关注的焦点。

通常，为了提高聚酰胺纺丝品的氧指数，主要采用三种方法，第一种是共聚法，通过在聚酰胺的分子链上引入阻燃性的官能基团来提高氧指数，但是这种方法价格昂贵，第二种是对聚酰胺织物进行阻燃整理，但是这种方法阻燃效果不能持久，第三种是采用共混法，通过在聚酰胺熔体中加入阻燃剂时的聚酰胺具有较高的氧指数，但是这种方法影响了聚酰胺的可纺性。

在此基础上，研究一种不含阻燃剂、且具有较高氧指数的聚酰胺产品，已经成为人民亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题而进行了深入的研究，提出一种新聚酰胺的聚合方法。本发明的发明人发现，具有某些特定性能的聚酰胺56，即PA56，作为一种新型的聚酰胺材料，在作为高分子材料使用时，不需要加入本领域常规的阻燃剂，就能使其氧指数大于33％，同时具有良好的可纺性，由此得到了本发明的技术方案。

具体来说，本发明包含如下方案：

本发明提供一种具有高氧指数的PA56树脂，所述具有高氧指数的PA56树脂中含有四氢吡啶，所述四氢吡啶在所述具有高氧指数的PA56树脂中的质量含量为1400～8000ppm。

所述具有高氧指数的PA56树脂中还含有次亚磷酸钠，所述次亚磷酸钠在所述具有高氧指数的PA56树脂中的质量含量为20～140ppm。

本发明还提供上述具有高氧指数的PA56树脂的制备方法，其包括如下步骤：

将四氢吡啶、催化剂和PA56盐浓度为50～70wt％的水溶液，进行预聚和缩聚，得到粘数为140～160的PA56树脂。根据本发明，PA56树脂的氧指数可以大于33％。

以下对上述技术方案进行详细说明：

在纺丝领域，达到良好的可纺性，需要将聚合物的粘数控制在140～160之间。

PA56盐的合成单体为戊二胺和己二酸，优选地，戊二胺和己二酸的摩尔比为(1-1.05)：1。戊二胺可按本领域常规化学法或生物法制备，优选生物法制备。生物法制备戊二胺可以为：将赖氨酸(盐)在赖氨酸脱羧酶(EC 4.1.1.18)的作用下，脱去两端羧基，生成戊二胺。具体方法可以为(“L-赖氨酸脱羧酶性质及应用研究”蒋丽丽，南京大学，硕士论文，2007)或(“微生物转化L-赖氨酸为尸胺的研究”朱婧，天津科技大学，硕士论文，2009.3)中公开的方法。

PA56盐的水溶液的制备方法包括以下步骤：将戊二胺和己二酸在水中发生反应即可。具体可以为：将己二酸加入戊二胺的水溶液中至溶液的pH值为5.0-9.5，得到PA56盐浓度为50～70wt％的水溶液。或者，将己二酸与戊二胺混合，再加入水中反应。或者，将部分己二酸与戊二胺混合，加入水中，再加入剩余的己二酸和/或戊二胺。PA56盐的水溶液的制备方法对制备条件没有特殊的要求，例如浓度，只需要在一定温度下制备的水溶液中PA56盐的浓度≤其饱和浓度即可。PA56盐的浓度为50wt％的PA56盐的水溶液中，四氢吡啶的加入可与PA56起协同作用，有效提高产品的氧指数，四氢吡啶的加入量为PA56盐的水溶液质量的1000～4000ppm，次亚磷酸钠作为催化剂，其加入量为PA56盐的水溶液质量的10～100ppm。