[发明专利]一种基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺及其制备方法，属于高分子合成技术领域。本发明提供一种基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺，所述基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺的结构式如下，其中，n＝10～200，0＜x+y≤1，x≠0；R＝‑(CH₂)₅‑和/或‑(CH₂)₁₀‑。本发明以甘氨酸、碱性化合物、呋喃二甲酸二酯为原料制备呋喃二甲酰二甘氨酸单体；单体再与呋喃二甲酸二酯、癸二酸和二元胺聚合生成基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺预聚体；预聚体干燥后在高温下进一步缩聚获得高分子量的基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺树脂。本发明的方法具有原料易得、操作简单和收率高的优点，所得树脂具有耐高温、吸水率低和力学强度高的优点。

技术领域

本发明涉及一种基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺及其制备方法，属于高分子合成技术领域。

背景技术

半芳香族聚酰胺是分子主链由芳环、脂肪链和酰胺键组成的一类高分子材料的总称，最早由日本三井化学公司于20世纪80年代末开发生产，用以代替价格较高的聚苯硫醚和液晶聚合物。随着应用场景的扩展，不断有新型半芳香族聚酰胺开发出来，并广泛用于电子连接器、低压电器、LED照明、汽车工业和涉水设备等领域。

随着世界各地人类活动增加，石油和煤等资源消耗巨大，二氧化碳排放达到了惊人的速度，导致温室效应等各种环境问题。植物可以吸收二氧化碳并放出氧气，因此用植物提取的原料代替石油来源的原料即可减少二氧化碳的排放。植物来源的原料被称为生物基化合物，用生物基化合物制造的高分子材料则为生物基高分子材料。近年来，环境保护在世界范围内都得到了极大地重视，减少化石原料消耗日益迫切，因此生物基高分子材料发展迅速。用生物基化合物如戊二胺、癸二胺和呋喃二甲酸二甲酯等为原料合成生物基半芳香族聚酰胺的报道越来越多。

动植物蛋白质主要由氨基酸组成，经水解分离可制备高纯度的氨基酸。由一种或多种氨基酸聚合而成的聚氨基酸通常熔点偏低、耐热性较差。这主要是因为其分子主链只有脂肪链和酰胺键，链刚性不足，且大部分天然氨基酸都含次甲基结构，高温稳定性较差。甘氨酸是最简单的氨基酸，不含次甲基，热稳定性高。

因此，开发一种基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺及其制备方法，其特点是先以甘氨酸、碱性化合物、呋喃二甲酸二酯为原料制备呋喃二甲酰二甘氨酸单体；单体再与呋喃二甲酸二酯、癸二酸和二元胺聚合生成基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺预聚体；预聚体干燥后在高温下进一步缩聚获得高分子量的基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺树脂。本发明的方法具有原料易得、操作简单和收率高的优点，所得树脂具有耐高温、吸水率低和力学强度高的优点。

本发明的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺，其结构式为：

其中，n＝10～200，0＜x+y≤1，x≠0；

R＝-(CH₂)₅-和/或-(CH₂)₁₀-。

进一步，所述基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺采用下述方法制得：先以单体、呋喃二甲酸二酯、癸二酸和二元胺为原料，采用高温溶液聚合法制得基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺预聚体；预聚体再进一步缩聚制得基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺；

其中，所述单体的结构式为：

进一步，上述基于甘氨酸的半芳香族聚酰胺制备方法中，所述呋喃二甲酸二酯为2,5-呋喃二甲酸二甲酯、2,5-呋喃二甲酸二乙酯、2,5-呋喃二甲酸二正丙酯、2,5-呋喃二甲酸二异丙酯、2,5-呋喃二甲酸二正丁酯、2,5-呋喃二甲酸二异丁酯或2,5-呋喃二甲酸二仲丁酯中的至少一种。