[发明专利]聚酰胺的制备

说明书

本发明涉及一种制备聚酰胺的方法，所述方法通过使选自二羧酸和二胺、或所述二羧酸和二胺的盐、氨基羧酸、氨基腈、内酰胺及其混合物的起始单体反应而进行。

由二羧酸和二胺，或由内酰胺如己内酰胺制备聚酰胺的方法为人们所熟知。这些方法通常在高温下，如果需要，在超过大气压的压力下，通过混合并随后除去水相而进行。

过去也报道了通过在离子液体中反应而制备聚合物的方法。

WO 2006/048171涉及通过伯胺与光气在离子液体溶剂的存在下反应而制备多异氰酸酯的方法。特别是使用取代的氯化咪唑鎓作为溶剂。

WO 02/079269描述了通过在离子液体中的自由基聚合或热聚合而使烯属起始单体聚合的方法。

Y.S.Vygodskii等在Macromol.Rapid Commun.2002，23，第676-680页描述了离子液体可用作合成缩聚物的反应介质。芳香族二胺与二羧酸或四羧酸的酸酐或酰氯反应，可制备聚酰胺或聚酰亚胺。羧酸必需以衍生形式存在。

E.I.Lozinskaya等在Europen Polymer Journal 40(2004)，第2065-2075页描述了离子液体中的直接缩聚作用。类似地，描述了由二羧酸和二胺制备不同聚酰胺的方法，但各自必需使用2.5倍摩尔过量的亚磷酸二苯酯作为活化剂。

本发明的一个目标是提供一种制备聚酰胺的方法，所述方法通过使二羧酸和二胺、或所述二羧酸和二胺的盐、氨基羧酸、氨基腈、内酰胺及其混合物在低温下于溶剂中反应而进行，而无需额外使用另外的促进剂。

我们已发现，该目标可根据本发明通过一种制备聚酰胺的方法实现，所述方法通过使选自二羧酸和二胺、或所述二元羧酸和二胺的盐、氨基羧酸、氨基腈、内酰胺及其混合物的起始单体在水或由于例如具有至少一个羧基、羟基或氨基而能连接至羧基或氨基的官能化化合物的存在或不存在下反应而进行，该方法包括使所述反应在离子液体溶剂中进行，而无需使用以所述单体计存在量超过50mol％的另外的促进剂。

本文中的聚酰胺为聚合物和低聚物，优选聚合物。

发明人发现，所述聚酰胺可由合适的起始单体在离子液体中于低温下获得，而无需使用另外的活化剂组分，如三苯基膦。还可另外使用官能化化合物。该制备方法可无需加入以所述单体计存在量超过50mol％、优选超过20mol％、特别是超过10mol％的另外的促进剂而实现。特别优选的是，所述反应在完全不使用另外的促进剂的条件下进行。在该方案中，离子液体是必要的，因为离子液体可具有促进效果。

该反应可根据本发明在50至200℃范围内、优选在130至170℃范围内、特别是在140至160℃范围内的温度下进行。

我们已发现，所述目标还可根据本发明通过一种使聚酰胺经由转酰胺基反应而官能化的方法实现，其中将聚酰胺溶于一种离子液体中，并使用具有至少一个或优选至少两个氨基和/或羧基的官能化单体进行转酰胺基反应。发明人发现，低反应温度能使常规缩聚条件下不稳定的单体进行转酰胺基反应。本发明使用离子液体使得可以保持极低的反应温度，从而实现有效的转酰胺基反应。

我们已发现，所述目标还可根据本发明通过一种由聚酰胺制备纤维、箔片、薄膜或涂层的方法实现，所述方法包括将通过上述方法获得的、以离子液体中的溶液的形式存在的聚酰胺从所述溶液中移出，然后再进行纤维、箔片、薄膜或涂层的形成步骤。优选地，将所述溶液供给至纤维、箔片、薄膜或涂层的形成步骤，而无需进行另外的预处理步骤或中间步骤。如果需要，可除去部分离子液体以得到浓度更高的聚酰胺溶液。但优选在进行进一步反应之前不使聚酰胺与离子液体分离，而维持在离子液体中的溶液的形式。本发明方法的优点在于，所制备的聚酰胺可在离子液体中直接进行进一步加工。这避免了中间步骤，如固体后处理和重新溶解步骤。在这方面，该方法是特别简单廉价的。

任意合适的离子液体均可用于本发明。用于本发明目的的离子液体为具有至少一个阳离子中心和至少一个阴离子中心的化合物，特别是具有至少一种阳离子和至少一种阴离子的化合物，所述离子之一、特别是阳离子是有机离子。

根据Wasserscheid和Keim在Angewandte Chemie 2000，112，3926-3945中的定义，离子液体为能在相对较低温度下熔化且具有非分子的离子特性的盐。它们在相对较低温度下为具有相对较低粘度的液体。它们对大量有机物、无机物和聚合物具有极佳的溶解能力。它们通常是不燃性和非腐蚀性的，并且不具有可测定的蒸汽压。