[发明专利]一种含氟聚酰胺及其制备方法

说明书

一种含氟聚酰胺及其制备方法，一种含氟聚酰胺，所述含氟聚酰胺分子上含有由二异氰酸酯和含氟二元醇缩聚而成的链段，链段采用一元醇进行封端，通过选用二异氰酸酯和含氟二元醇与聚酰胺反应，使聚酰胺上形成含有由二异氰酸酯和含氟二元醇缩聚而成的链段，并有含氟一元醇对该链段进行封端，以获得含氟聚酰胺，制得的含氟聚酰胺具有很好的疏水拒油能力，吸水率低，对极性和非极性溶剂都具有优异的阻隔性能和化学稳定性。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种含氟聚酰胺及其制备方法。

背景技术

聚酰胺(PA，俗称尼龙)是一种有着优异的综合性能的通用工程塑料。聚酰胺是五大通用工程塑料中产量及品种最多、用途最广的一种。脂肪族聚酰胺产量巨大，品种繁多，主要品种有PA6、PA66、PA46、PA11、PA12、PA1010等，其中PA6、PA66产量占PA总量的90％左右，占据主导地位。

由于PA主链上含有重复的酰胺基团，分子间易形成氢键，使得PA具备优良的力学性能且耐溶剂。但酰胺基团的存在，使得PA有较高的吸水率，PA吸水后，其机械性能、电气性能等发生显著变化，且尺寸稳定性也会变差，降低制品的使用安全性和使用寿命。

PA对烃类具有较高的阻隔性，广泛用于制造汽车燃油箱。目前甲醇、乙醇作为燃料的利用研究在不断进行，通过在汽油中添加乙醇等可以减少石油的消耗量，但PA对醇类的阻隔性较差，有待进一步提高。

氟具有原子半径小、电负性最强等特点,C-F键键能高,即便是在高温、强光辐照等条件下,也很难被破坏,在化学上表现出高度热稳定性和化学惰性。因此含氟聚合物通常具有耐化学品、防腐蚀性、耐候性等特点，C-F键可极化性低，含有氟碳键的聚合物分子之间作用力小，从而使得含氟的聚合物表面张力小，具有很强的疏水拒油能力。当聚合物碳链中的H被F取代后,其表面性能也会发生显著变化,最突出的就是临界表面张力的降低，数据显示，-CH3临界表面张力为24mN/m，当3个氢完全被氟取代，成为-CF3时，临界表面张力仅为6mN/m。此外，-CH2CH2-的临界表面张力为31mN/m，当氢完全被氟取代，成为-CF2CF2-时，临界表面张力仅为18.5mN/m，在聚酰胺中引入含氟链段，具有许多用途：在纤维相关产业中，防垢性和防油性是通过整理剂来获得的，但是由于材料经磨损和清洗被损耗，因此它们的效果随时间的推移而降低，含氟聚酰胺可提供永久的防垢性和防油性，非常适合用于户外服饰、运动服饰；在塑料相关产业中，含氟聚酰胺具有很好的疏水拒油能力，可显著降低聚酰胺的饱和吸水率，保持聚酰胺力学性能、电学性能和尺寸的稳定；在电子电气、精密设备领域具有广阔的应用前景。含氟聚酰胺对极性和非极性溶剂都具有优异的阻隔性能和化学稳定性，因此是制作燃油箱和管道的优良材料。

现有技术中一般采用氟树脂对PA进行共混改性，但是氟树脂在聚酰胺中很难被分散均匀，使得所添加的氟化物的效果不能完全发挥出来，共混改性后的界面相容问题也会导致PA的力学性能降低，有待进一步改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种含氟聚酰胺，另一目的是提供一种制备上述含氟聚酰胺的方法。

本发明采用如下技术方案：

一种含氟聚酰胺，所述含氟聚酰胺分子上含有由二异氰酸酯和含氟二元醇缩聚而成的链段，所述链段采用一元醇进行封端。

进一步的，所述二异氰酸酯的异氰酸酯指数R值为1-2。

进一步的，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2,4-三甲基己烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯或二甲基联苯二异氰酸酯。