[发明专利]制备耐热性聚酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备聚酰胺的方法，具体而言涉及一种制备耐热性聚酰胺的经济的方法，这在于一种单体(一种原料)被简单且主要地制备，并且聚合反应时间短，因为其无需另行使用溶剂。

背景技术

由尼龙6和尼龙66表示的聚酰胺由于其出色的机械性能和耐化学性而被广泛用于纤维、薄膜、薄片、注模制品等。但是有一个问题，尼龙6和尼龙66在应用于半导体加工设备、电路板、汽车及飞机零部件等时耐热性不足，因为它们的熔融温度分别为230℃和260℃，因此不具备足够的耐热性。

为解决关于耐热性的问题，通过使丁二胺与己二酸反应制备了尼龙46，其具有290℃的相对较高的熔融温度。但是，它具有高的酰胺键密度从而具有吸湿性，限制了其应用，并且使用芳香族二羧酸和芳香二胺来代替脂肪族二羧酸或脂肪族二胺而得到的芳香族聚酰胺的单体昂贵，也限制了它的广泛使用。

另外，还有高耐热性树脂，如聚酰亚胺、聚醚酮、芳香族聚酰胺、聚苯硫醚等。但是，它们的缺点在于它们也昂贵并且制备方法复杂。

也就是说，目前制备聚酰胺的方法是通过在二乙醇中制备二羧酸和二胺的盐、将盐从中分离、将分离的盐溶解到大量溶剂(例如大量的水)中、在高温下在压力和真空条件下除去水等而进行的，因此这些方法是复杂的。此外，这些方法都不经济，因为这些方法要消耗大量的水，并且需要很多能量以除去水。

发明内容

为解决上述现有技术的问题，本发明一个方面提供了一种制备耐热性聚酰胺的方法，在于一种单体(一种原料)被简单且主要地制备。

为达到该技术方面，本发明提供了一种制备含有由化学式3表示的重复单元的耐热性聚酰胺的方法，通过将一种包括由化学式1表示的二酯化合物和由化学式2表示的二胺化合物的单体混合物缩聚而进行：

化学式1

其中R₁为C₁-C₂₀脂肪烃或者C₆-C₂₀芳香烃。

化学式2

H₂N-R₂-NH₂

其中R₂为C₁-C₂₀脂肪烃或者C₆-C₂₀芳香烃。

化学式3

其中R₂为C₁-C₂₀脂肪烃或者C₆-C₂₀芳香烃。

此处，由化学式2表示的二胺化合物可为六亚甲基二胺(HMDA)或2-甲基-1，5-戊二胺(MPDA)。

此外，单体混合物还可包括一种由以下化学式4表示的二羧酸：

化学式4

其中R₃为C₂-C₂₀脂肪烃或者C₆-C₂₀芳香烃。

具体实施方式

下文将对本发明进行更详细地阐述。

本发明的一个实施方案的耐热性聚酰胺可通过使由化学式1表示的二酯化合物与由化学式2表示的二胺化合物聚合而制备，其中所述二酯化合物可通过氢化作用还原一种芳香族二酯化合物的芳环而得到。

由于芳香族二酯化合物价廉并且它是合成用于制备现有聚酰胺的1，4-环己烷二羧酸的中间体，因此本发明的一个优点在于，与现有技术相比，可以通过减少反应步骤而低成本地制备聚酰胺。

此外，本发明还有一个优点是反应简单而且反应速率快，因为由化学式1表示的二酯化合物易溶于由化学式2表示的二胺化合物，并且其不需要另行使用溶剂。因此，本发明不需要分离盐、将分离的盐溶解到一种溶剂(包括水)中然后在高温和真空条件下除去水的步骤，因此本发明的一个优点是可降低了除去溶剂的巨大能量损耗。本发明还有一个优点是可以大大降低最终产物耐热性聚酰胺的生产成本，因为实行该方法的设备简单，并由此可以简化过程。

在本发明一个实施方案的制备耐热性聚酰胺的方法中，耐热性聚酰胺可通过将由化学式1表示的二酯化合物和由化学式2表示的二胺化合物进行缩聚而制备，如以下反应式1所示：

反应式1

其中，