一種具有抗老化性的聚酰胺及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚酰胺及其制備方法，具體涉及一種具有抗老化性的聚酰胺及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前用于模鑄、纖維、片材領(lǐng)域的聚酰胺樹脂在加工使用過程中容易出現(xiàn)黃變、粘 度降低等老化現(xiàn)象，尤其是用于布料纖維行業(yè)的聚酰胺樹脂在紡絲、熱定型處理工藝中經(jīng) 過恒溫恒濕箱后色度增加，粘度下降，影響聚酰胺的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種具有抗老化性、不易黃變的新型聚酰胺。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種具有抗老化性的聚酰胺， 按照質(zhì)量份數(shù)計，其反應(yīng)原料包括：摩爾比為1:1的帶有羧基的單體與帶有氨基的單體共 計100份，哌啶類的化合物0. 01~5. 0份，納米級無機填料0. 01-2. 0份；
[0005] 所述的帶有羧基的單體、帶有氨基的單體分別選自帶有羧基、帶有氨基的物質(zhì)中 的一種或兩種及兩種以上的組合-氨基羧酸，氨基羧酸亞硝酸鹽，氨基甲酰胺， ? -氨基甲酸鹽，《 -氨基甲酸酯，二元酸和二元胺的混合物，二元酸/二元胺鹽，二亞硝基 鹽、二元胺。
[0006] 所述的哌啶類的化合物為下述結(jié)構(gòu)式表示的化合物中的一種或兩種及兩種以上 的組合：
[0007]
[0008] 其中：&為H，C丨-匕烷基鏈，或者是0-X，其中X為H，或者為C i-C?的烷基鏈；
[0009] 私為^-匕的烷基基團，優(yōu)選為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基；
[0010] 私為能夠和聚酰胺主鏈形成酰胺鍵的官能團，_(NH) Y其中Y為H，或者為C ^心烷 基或羧基及其羧基衍生物，_ (CH2) " (NH) Z，其中m = 1~6，Z為H，或者(；-(：8烷基或羧酸基。
[0011] 所述的具有抗老化性的新型聚酰胺，按照質(zhì)量份數(shù)計，其反應(yīng)原料優(yōu)選組成為：摩 爾比為1:1的帶有羧基的單體與帶有氨基的單體共計100份，哌啶類的化合物0. 01~5. 0 份，納米級無機填料0. 01-2. 0份，多元胺類化合物單體1-10份，一元胺類化合物單體0-1. 0 份，一元酸類化合物單體0-1. 0份，多羧基單體1-10份。
[0012] 所述的多元胺類化合物單體，其氨基通過反應(yīng)可以和主鏈形成酰胺；其主要為 c2-c12烷基二元胺，包含四甲基乙二胺、己二胺，或者為(： 6-(：2。芳基二胺，包含鄰苯二胺、對二 亞甲苯二胺。
[0013] 所述的一元胺類化合物單體，其氨基通過化學(xué)反應(yīng)可以和主鏈形成酰胺鍵，其主 要為c2-c2。的烷基一元胺和/或芳香一元胺，包含環(huán)己胺、苯胺等一元胺，作為聚酰胺分子 量調(diào)節(jié)劑使用。
[0014] 所述的一元酸類化合物單體，其羧基通過化學(xué)反應(yīng)可以和聚酰胺鏈形成酰胺鍵； 其主要為(:2-(:2。一元羧酸，包含乙酸、丙酸，苯甲酸等，作為分子量調(diào)節(jié)劑使用。
[0015] 所述的多羧基單體，其羧基通過化學(xué)反應(yīng)可以和聚酰胺鏈形成酰胺鍵；其主要為 C2_C2。多元羧酸，包含癸二酸、苯二酸、奈二酸等多元酸。
[0016] 本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是：提供一種具有抗老化性的聚酰胺的制備方 法。
[0017] 為解決第二個技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案為：一種具有抗老化性的聚酰胺的制備 方法，其步驟包括：帶有羧基的單體和帶有氨基的單體進行等摩爾的反應(yīng)得到具有抗老化 性的新型聚酰胺；所述的具有抗老化性的新型聚酰胺在制備過程中，加入了具有位阻效應(yīng) 和光、熱穩(wěn)定效應(yīng)的哌啶類的化合物作為光/熱穩(wěn)定劑，此哌啶類的化合物具有可以和聚 酰胺主鏈官能團反應(yīng)形成酰胺基的官能團，同時具有抗老化性的新型聚酰胺在制備初期或 過程中加入納米級的填料一一二氧化硅、二氧化鈦無機填料，可以改善聚丙烯酰胺在加工 使用過程中易黃變、粘度下降的現(xiàn)象；
[0018] 所述的帶有羧基的單體和帶有氨基的單體進行等摩爾的反應(yīng)，其反應(yīng)為縮聚反 應(yīng)、加成反應(yīng)或共聚反應(yīng)。
[0019] 1)縮聚：如用己二酸與己二胺在乙醇中，以等摩爾比先制成66鹽，在280°C和加壓 條件下縮聚即得聚酰胺66 ;用己二胺與癸二酸中和成鹽，在加壓下間歇或連續(xù)縮聚可得聚 酰胺610 ;用己二胺與十二碳二酸可制得聚酰胺612。同樣的方法可以制得聚酰胺46,聚酰 胺1010等。
[0020] 2)加成：由苯酚或環(huán)己烷開環(huán)聚合可制得聚酰胺6、聚酰胺12等。
[0021] 3)共聚：用聚酰胺作原料進行共聚可制得聚酰胺共聚物如聚酰胺66。
[0022] 有益效果：在制備新型聚酰胺工藝中，由于在反應(yīng)過程中引入了具有位阻效應(yīng)和 光/熱穩(wěn)定效應(yīng)的哌啶類的化合物作為光/熱穩(wěn)定劑，同時在制備新型聚酰胺過程中加入 無機填料納米級二氧化鈦、二氧化硅，大大提升了聚酰胺的抗老化性、耐黃變的性能。
【具體實施方式】
[0023] 通過對比添加哌啶類化合物和納米級無機填料聚酰胺和不添加哌啶類化合物和 納米級無機填料聚酰胺的相對粘度和色度的方式評估聚酰胺的耐老化性、黃變性改善情 況。
[0024] 實施例1
[0025] 在制備聚酰胺1010時，加入反應(yīng)單體總質(zhì)量0. 30%光/熱穩(wěn)定劑哌啶丁胺，在反 應(yīng)初期加入反應(yīng)單體總質(zhì)量〇. 20%的納米二氧化鈦，測試經(jīng)過恒溫恒濕后處理工藝前后， 聚酰胺1010和加入哌啶丁胺和納米二氧化鈦的聚酰胺1010的粘度和鉑鈷色度，鉑鈷色度 (APHA)根據(jù)GB/T3143進行測試，相對粘度（RV)用烏氏粘度計進行測定。
[0026] 測試結(jié)果如下：
[0027]
[0028] 實施例2
[0029] 在制備聚酰胺12時，加入反應(yīng)單體總質(zhì)量0. 35%光/熱穩(wěn)定劑哌啶丁胺，在反應(yīng) 初期加入反應(yīng)單體總質(zhì)量〇. 15 %的納米二氧化鈦，測試經(jīng)過恒溫恒濕后處理工藝前后，聚 酰胺12和加入哌啶丁胺和納米二氧化鈦的聚酰胺12的粘度和鉑鈷色度，鉑鈷色度（APHA) 根據(jù)GB/T3143進行測試，相對粘度（RV)用烏氏粘度計進行測定。
[0030] 測試結(jié)果如下：
[0031]
[0032] 實施例3
[0033] 在制備聚酰胺66時，加入反應(yīng)單體總質(zhì)量0. 4%光/熱穩(wěn)定劑哌啶丁胺，在反應(yīng)初 期加入反應(yīng)單體總質(zhì)量0. 1 %的納米二氧化鈦，測試經(jīng)過恒溫恒濕后處理工藝前后，聚酰胺 66和加入哌啶丁胺和納米二氧化鈦的聚酰胺66的粘度和鉑鈷色度，鉑鈷色度（APHA)根據(jù) GB/T3143進行測試，相對粘度（RV)用烏氏粘度計進行測定。
[0034] 測試結(jié)果如下：
[0035]
【主權(quán)項】
1. 一種具有抗老化性的聚酰胺，按照質(zhì)量份數(shù)計，其反應(yīng)原料包括：摩爾比為1:1的帶 有羧基的單體與帶有氨基的單體共計100份，哌啶類化合物0.Ol~5.O份，納米級無機填 料 0? 01-2. 0 份； 所述的帶有羧基的單體、帶有氨基的單體分別選自下述帶有羧基、帶有氨基的物質(zhì)中 的一種或兩種及兩種以上的組合氨基羧酸，氨基羧酸亞硝酸鹽，氨基甲酰胺， ? -氨基甲酸鹽，《 _氨基甲酸酯，二元酸和二元胺的混合物，二元酸/二元胺鹽，二亞硝基 鹽，二元胺。2. -種具有抗老化性的聚酰胺，其特征在于：所述的哌啶類化合物為下述結(jié)構(gòu)式表示 的化合物中的一種或兩種及兩種以上的組合：所述的結(jié)構(gòu)式中：&為H，C^匕烷基鏈或0-X，其中X為H或者為Ci-C7的烷基鏈； 私為Ci-C4的烷基基團； 私為能夠和聚酰胺主鏈形成酰胺鍵的官能團，-(NH)Y其中Y為H，或者為C烷基或 羧基及其羧基衍生物，_ (CH2)ni (NH)Z，其中m= 1~6,Z為H，或者(；-(：8烷基或羧酸基。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有抗老化性的聚酰胺，其特征在于：所述的R2為 甲基，乙基，丙基、異丙基，正丁基、異丁基或叔丁基。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有抗老化性的聚酰胺，其特征在于：按照質(zhì)量份 數(shù)計，其反應(yīng)原料還包括：多元胺類化合物單體1-10份，一元胺類化合物單體0-1. 〇份，一 元酸類化合物單體0-1. 0份，多羧基單體1-10份。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有抗老化性的聚酰胺，其特征在于：所述的多元胺類 化合物單體為C2-C12烷基二元胺或者C6-C2。芳基二胺。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有抗老化性的聚酰胺，其特征在于：所述的一元胺類 化合物單體為C2-C2。的烷基一元胺和/或芳香一元胺。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有抗老化性的聚酰胺，其特征在于：所述的一元酸類 化合物單體為C2-C2。的一元羧酸。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有抗老化性的聚酰胺，其特征在于：所述的多羧基單 體為C2-C2。多元羧酸。9. 權(quán)利要求1所述的一種具有抗老化性的聚酰胺的制備方法，其步驟包括：帶有羧基 的單體和帶有氨基的單體進行等摩爾的反應(yīng)得到具有抗老化性的聚酰胺； 所述的具有抗老化性的聚酰胺在制備過程中，加入哌啶類的化合物；在制備初期或過 程中加入納米級的無機填料。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種具有抗老化性的聚酰胺的制備方法，其特征在于：所述 的帶有羧基的單體和帶有氨基的單體進行等摩爾的反應(yīng)，其反應(yīng)為縮聚反應(yīng)、加成反應(yīng)或 共聚反應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有抗老化性的新型聚酰胺，按照質(zhì)量份數(shù)計，其反應(yīng)原料包括：摩爾比為1:1的帶有羧基的單體與帶有氨基的單體共計100份，哌啶類的化合物0.01～5.0份，納米級無機填料0.01-2.0份；其制備步驟包括：帶有羧基的單體和帶有氨基的單體進行等摩爾的反應(yīng)得到具有抗老化性的新型聚酰胺；所述的具有抗老化性的新型聚酰胺在制備過程中，加入哌啶類的化合物；在制備初期或過程中加入納米級的無機填料。在制備新型聚酰胺工藝中，由于在反應(yīng)過程中引入了具有位阻效應(yīng)和光/熱穩(wěn)定效應(yīng)的哌啶類的化合物作為光/熱穩(wěn)定劑，同時在制備新型聚酰胺過程中加入無機填料納米級二氧化鈦、二氧化硅，大大提升了聚酰胺的抗老化性、耐黃變的性能。
【IPC分類】C08G69/08, C08G69/26, C08K5/3435, C08K3/22
【公開號】CN105037713
【申請?zhí)枴緾N201510527088
【發(fā)明人】宋君榮, 施波, 趙贏
【申請人】蘇州飛翔新材料研究院有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月25日