一种生物基半芳香族聚酰胺及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110669216A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201910998898.9(22)申请日2019.10.21(71)申请人四川斯派恩新材料有限公司地址610065四川省成都市天府新区天府大道南段2039号和美.海堂中心（天府创客）16楼1609号(72)发明人张美林杨杰(74)专利代理机构成都点睛专利代理事务所(普通合伙)51232代理人刘文娟(51)Int.Cl.C08G69/40(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图1页(54)发明名称一种生物基半芳香族聚酰胺及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种生物基半芳香族聚酰胺及其制备方法，属于高分子合成技术领域。本发明提供一种生物基半芳香族聚酰胺，所述生物基半芳香族聚酰胺的结构式如下，其中，n＝10～200，0＜x+y≤1，x≠0，y≠0。本发明以单体、呋喃二甲酸二酯、癸二酸和二元胺为原料，在催化剂的作用下，聚合生成生物基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生物基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，所得树脂的碳元素为完全生物基来源，具有吸水率低、易加工和力学强度高的优点。CN110669216ACN110669216A权利要求书1/3页1.一种生物基半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述生物基半芳香族聚酰胺的结构式为：其中，n＝10～200，0＜x+y≤1，x≠0，y≠0；R1＝-(CH2)8CH3、-(CH2)10CH3、-(CH2)12CH3、-(CH2)14CH3、-(CH2)15CH3、-(CH2)16CH3、-(CH2)18CH3、-(CH2)20CH3、-(CH2)22CH3、-(CH2)24CH3、-(CH2)26CH3或-(CH2)28CH3中的至少一种；R2＝-(CH2)5-和/或-(CH2)10-。2.根据权利要求1所述的一种生物基半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述生物基半芳香族聚酰胺采用下述方法制得：以谷氨酸钠和长链脂肪酰氯为原料，先制备酰胺化谷氨酸单体；酰胺化谷氨酸单体再与呋喃二甲酸二酯、癸二酸和二元胺混合，然后采用高温溶液聚合法制得生物基半芳香族聚酰胺预聚体；最后预聚体再进一步缩聚制得生物基半芳香族聚酰胺。3.根据权利要求2所述的一种生物基半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述长链脂肪酰氯为癸酰氯、十二烷酰氯、十四烷酰氯、十六烷酰氯、十七烷酰氯、十八烷酰氯、二十烷酰氯、二十二烷酰氯、二十四烷酰氯、二十六烷酰氯、二十八烷酰氯或三十烷酰氯中的任一种；或：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；或：所述二元胺为戊二胺和/或癸二胺。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种生物基半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述生物基半芳香族聚酰胺预聚体采用下述制备步骤制得：(1)将单体301～581份、呋喃二甲酸二酯184～2260份、癸二酸0～1010份、二元胺210～2800份、催化剂1～30份、分子量调节剂5～80份和醇100～2000份加入反应釜，通入氮气，搅拌，在0.5～1小时内升温至60～90℃(2)停通氮气，封闭反应釜，在1～3小时内升温至180～240℃，维持温度反应2～5小时；(3)打开排气阀门，在0.5～2小时内排出醇和水的混合蒸汽使釜内压力降至0.5～1.5MPa，维持温度不超过240～260℃；(4)关闭排气阀门，继续在240～260℃搅拌反应0.5～2小时使物料均化；然后降至室温，出料，产物经干燥处理至含水量≤0.3％，获得生物基半芳香族聚酰胺预聚体；步骤(1)中，所述单体的结构式为：其中：R1＝-(CH2)8CH3、-(CH2)10CH3、-(CH2)12CH3、-(CH2)14CH3、-(CH2)15CH3、-(CH2)16CH3、-(CH2)18CH3、-(CH2)20CH3、-(CH2)22CH3、-(CH2)24CH3、-(CH2)26CH3或-(CH2)28CH3中的任一种。2CN110669216A权利要求书2/3页5.根据权利要求4所述的一种生物基半芳香族聚酰胺，其特征在于，所述单体采用下述方法制备，所述方法包括以下步骤：1)将长链脂肪酰氯190.5～470.5份和溶剂100～1000份加入溶解釜，搅拌均匀后得到酰氯溶液；2)将谷氨酸钠169份、碱性化合物80～138份和去离子水200～2000份加入到带有搅拌器、温度计、冷凝器和冷冻水冷却装置的反应器中；通入冷冻水，在0～30℃搅拌反应1～3小时；维持