[发明专利]一种低吸湿性PA10T及其合成方法

说明书

本发明提供了一种具有低吸湿性PA10T及其合成方法，其通过使用含氟的对苯二甲酸与癸二胺为原料合成，在PA10T中特定位置引入一定量的氟原子能够降低PA10T的吸水率，使PA10T在高湿条件下依然能正常加工，减少工厂设备投入。引入的氟原子位置在羧基旁边，且保证每个羧基旁仅有1个氟原子，这样的小位阻效应既能降低PA10T的吸湿性，又能避免氟原子对酰胺基的屏蔽作用从而保留了PA10T的力学性能。

本申请要求于2021年03月09日提交中国专利局、申请号为202110254417.0、发明名称为“一种低吸湿性PA10T及其合成方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明属于耐高温材料领域，具体涉及一种具有低吸湿性耐高温聚酰胺材料及其合成方法。

背景技术

基于癸二胺的耐高温聚酰胺即聚对苯二甲酰癸二胺，简称PA10T。其是以蓖麻为原料，具有特殊化学构造的芳香族聚酰胺树脂。2006年，杰事杰推出的Genius HPN即PA10T，是我国首款自主研发的耐高温尼龙，其熔点约310℃，玻璃化转变温度在100～200℃之间，具有优异的耐热性、极低的吸水率、优秀的尺寸稳定性以及耐化学性能和注塑加工性能。PA10T有一半的原材料都源自蓖麻，综合性能优异，具有极佳的市场竞争力。

PA10T虽然具有极低的吸水率，但是在我国南方城市高湿环境下，PA10T的依然会因为吸收了部分水分后，在加工过程中因升温导致原料降解。当前普遍的做法是通过对物料的干燥降低PA10T料的含水率，或者在加工车间中设立大型除湿器以除去空气中的水分，以减少PA10T在加工过程中水分的副作用。

对此，本申请针对现有技术中PA10T的吸水作用，提供一种具有低吸湿性PA10T，能够在高湿条件下依然正常加工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有低吸湿性PA10T及其合成方法，其通过使用含氟的对苯二甲酸与癸二胺为原料合成，在PA10T中特定位置引入一定量的氟原子能够降低PA10T的吸水率，使PA10T在高湿条件下依然能正常加工，减少工厂设备投入。

为实现上述目的，本发明所述低吸湿性PA10T包括式(I)所示结构：

其中，所述n为大于1的正整数，优选10～20000，进一步优选100～10000，更进一步优选500～5000。

本发明还提供了所述低吸湿性PA10T的合成方法，将原料经缩聚而成，原料包括如下化合物：

(A)2,5-二氟对苯二甲酸

(B)癸二胺

(C)催化剂。

其中(A)2,5-二氟对苯二甲酸与(B)癸二胺以等物质的量投料，所述等物质的量可以包括小于1％的误差，优选小于0.5％的误差，进一步优选小于0.1％的误差。以二胺过量为佳。

可选地，部分(A)2,5-二氟对苯二甲酸可以被替换成对苯二甲酸。

可选地，上述原料还可以与其他二元酸或二元胺进行共缩聚，保证n(NH₂)与n(COOH)为等物质的量。

可选地，原料还可包括溶剂。所述溶剂为水、甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或混合溶剂。优选为水。

可选地，原料还可包括表面活性剂、分散剂、成核剂、抗氧化剂等助剂。

在一个优选的实施例中，所述催化剂为亚磷酸、次磷酸盐、次亚磷酸盐；所述次磷酸盐为次磷酸钠、次磷酸钾；所述次亚磷酸盐为次亚磷酸钠、次亚磷酸钾、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙。