[发明专利]支化的封端聚酰胺组合物

说明书

本公开提供了一种由聚酰胺前体生产具有支链的部分封端的聚酰胺组合物的方法。所述部分封端的支化聚酰胺组合物具有提高的熔体强度性质和熔体稳定性。

技术领域

本公开涉及聚酰胺组合物，特别是，本公开涉及聚酰胺组合物，其并入聚酰胺分子链的支化和封端以实现期望的性质，如高分子量和高熔体强度。

背景技术

通常，聚酰胺由前体(如己内酰胺)经由水解、加聚和缩聚反应形成。对于由己内酰胺形成的聚酰胺-6材料，水解打开己内酰胺单体的环，形成两个端基：一个胺端基和一个羧基端基，加聚将己内酰胺单体结合成中间分子量低聚物，而缩聚将低聚物结合成较高分子量聚合物。

如下面的反应1所示，缩聚反应包括可逆的化学反应，其中聚酰胺-6的低聚物或预聚物与水形成高分子量聚酰胺链作为另外的产物。缩聚与水解和加聚同时发生，并且随着反应进行以形成较高分子量聚酰胺链，发生存在的端基总数的减少。

水含量影响所得到的聚酰胺链的分子量和端基总数。通过除去水，反应朝向产生较高分子量聚合物链进行，以维持反应的平衡。在一种技术中，当期望显著更大分子量聚酰胺时，施加渐增量的真空，以从反应产物除去水。然而，在延长的时间段内施加渐增的高真空不切实际，因为水在混合物内变得越来越稀缺，因此随着时间的推移更难以提取。

此外，在缩聚反应期间，随着聚酰胺聚合物的分子量增加，聚合物的粘度也增加。这是不希望的，特别是当聚合物熔体在熔融加工过程中经受高停留时间时如此，因为粘度增加会导致改变和不一致的加工行为，这在高速纺丝应用如纺织品和吹塑或流延薄膜挤出操作中可能是有害的。

上述聚酰胺反应的另一方面是聚合物的端基改性。可以将端基改性以改变聚酰胺聚合物的设计，用以与某些过程相容。取决于单官能封端剂或双官能改性剂的使用，相同分子量的聚酰胺聚合物可具有不同的端基构型。

封端剂或改性剂通常加入己内酰胺中，并在聚合过程期间与己内酰胺和己内酰胺单体反应。单官能封端剂(例如环己胺或乙酸)的使用通过羧基端基或胺端基的化学反应分别导致封端。也就是说，一重量当量的封端剂将相应的端基减少一当量。与具有相同分子量的聚合物相比，封端也影响最终聚酰胺聚合物的水含量。封端的聚合物还具有比未封端的聚合物更低的水含量，与反应的平衡动力学一致。此外，封端的聚合物的末端不能进行进一步的加聚反应或缩聚反应，因此保持其分子量并表现出稳定的熔体粘度。

双官能改性剂(例如过量的己二胺)的使用不会导致聚合物封端，而是改变端基的类型。例如，对于加入的每重量当量的己二胺，最终结果是增加一个胺端基和减少一个羧基端基。另外，与单官能封端剂类似，使用双官能改性剂也影响最终聚酰胺聚合物的水含量，因为改性聚合物具有比未封端的聚合物更低的水含量。

此外，在聚合期间，反应的水含量也可能需要降少至非常低的水平，以防止聚酰胺产物解聚，这增加了生产成本。例如，需要用于缩聚反应的长循环时间和/或高水平的真空以降低水含量。因此，需要平衡反应循环时间以增进分子量和所得到的熔体强度。

发明内容

本公开提供了一种由聚酰胺前体生产具有支链的部分封端聚酰胺组合物的方法。该部分封端的支化聚酰胺组合物具有提高的熔体强度性质和熔体稳定性。

所述聚酰胺组合物可具有下式：

其中：a＝6-10；b＝6-10；c＝6-10；d＝6-10；y＝80-400；m＝1-400；二聚体胺的碳链均具有大于8个碳；所述聚酰胺组合物具有1重量％至40重量％的二聚体二胺或二聚体酸组分，基于所述聚酰胺组合物的总重量；所述聚酰胺组合物被胺端基和羧基端基封端；且所述聚酰胺组合物的相对粘度为3.0-7.0RV，如通过GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007测定的。