[发明专利]聚酰胺合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及由氨基酯合成聚酰胺的方法，还涉及根据该方法制备的聚酰胺。

发明背景

通过二胺与二酸的缩聚或通过氨基酸的缩聚来制备聚酰胺。

已知的实践是以酯的形式提供二酸或氨基酸。例如，F.Carrière和H.Sekiguchi在BulletindelasociétéchimiquedeFrance,1970,第1148-1150页中的论文描述了氨基十一酸乙酯在各种酸的存在下的缩聚。

文献JP57080426描述了六亚甲基二胺与羧酸二甲酯在110-160℃的温度下在40重量%至90重量%的水的存在下的等摩尔反应，随后消除产生的甲醇以获得中间产物聚酰胺，其随后按照常规技术聚合。

文献US6011134描述了由己二酸单甲酯和六亚甲基二胺合成PA6.6，具有第一反应步骤（a），其采用等摩尔比例，在水的存在下在100至165℃的温度下，并同时蒸馏甲醇和水，随后是第二加热步骤（b），在200至260℃的温度下，在高压（至少100psig，即6.9巴）下，蒸馏残余的水，接着在270至280℃的温度下加热，将压力降低至大气压以缩聚蒸馏残余物。

在由酯合成聚酰胺方面值得注意的一个问题在于副反应尤其促进了N-烷基化胺的发生。这些不希望的产物干扰了缩聚以及聚酰胺的结晶。

因此需要开发用于制造聚酰胺的改进方法，特别是由氨基酯，表现出降低的N-烷基化程度。

发明概述

本发明首先涉及由式NH₂-(CH₂)_n-COOR的氨基酯制造聚酰胺的方法，其中R代表烷基基团，n代表5至14的整数，包括：

-在第一温度下在水的存在下的第一反应步骤；

-接下来是在高于第一温度的第二温度下的第二反应步骤。

根据一个实施方案，该第二温度比第一温度高至少50℃、优选高至少60℃、更特别优选高至少80℃、或甚至高至少100℃。

根据一个实施方案，该第一温度低于或等于120℃、优选低于或等于110℃、更特别优选低于或等于100℃；和/或该第二温度高于或等于150℃、优选高于或等于180℃、更特别优选高于或等于200℃。

根据一个实施方案，该第一步骤的持续时间为至少20分钟、优选至少40分钟、更特别优选至少60分钟、或甚至至少90分钟。

根据一个实施方案，R代表直链或支链，并且优选直链的包含1至4个碳原子的烷基；R优选是甲基或乙基。

根据一个实施方案，n为5至12且优选为10或11；该氨基酯优选为氨基十一酸甲酯或氨基十二酸甲酯。

根据一个实施方案，该方法在第一步骤过程中包括蒸馏和除去式R-OH的醇。

根据一个实施方案，该方法在第一步骤之前或在第一步骤开始时包括加入有机溶剂，优选醇、更特别优选式R-OH的醇。

根据一个实施方案，该方法在第一步骤之前或在第一步骤开始时包括加入用于氨基酯水解的催化剂、优选选自NaOH和KOH。

根据一个实施方案，在第一步骤开始时的氨基酯/水重量比为1:5至5:1、优选1:3至3:1、更特别优选1:2至2:1、理想地为大约1:1。

根据一个实施方案，该方法包括在第二步骤过程中蒸发和除去水。

根据一个实施方案，该第一步骤优选在低于1.1巴绝对压力的压力下进行。

根据一个实施方案，该方法是间歇法。

根据一个实施方案，该方法是连续法。

本发明还涉及根据上述方法获得的聚酰胺。

根据一个实施方案，其为聚十一酰胺或聚十二酰胺。

根据一个实施方案，该聚酰胺具有低于或等于40微当量/克、或低于或等于10微当量/克、优选低于或等于5微当量/克、更特别低于或等于2微当量/克、和理想地低于或等于1微当量/克的N-烷基化程度。

本发明能够克服现有技术的缺陷。其更特别提供了由氨基酯制造聚酰胺的方法，其中获得的聚酰胺表现出降低的N-烷基化程度。

这通过两步骤合成来实现，即能够水解氨基酯的在水的存在下的第一步骤，和缩聚来自该水解反应的氨基酸的第二步骤。当然，该缩聚可以在第一步骤过程中部分开始，该水解可以在第二步骤过程中部分持续。