新型长碳链半芳香尼龙的合成与表征.pdf

Vol37No4化工新型材料第37卷第4期
40NEWCHEMICALMATERIALS2009年4月
新型长碳链半芳香尼龙的合成与表征
王文志刘宝玉黄华鹏章永化
(华南理工大学高分子系,广州510640)

摘要利用本体聚合方法制备了3种新型高分子量半芳香尼龙聚联苯二甲酰十碳二胺(PA10B)、聚联苯二甲酰
十二碳二胺(PA12B)和聚联苯二甲酰十三碳二胺(PA13B)。用IR和1HNMR表征此3种聚合物的结构;并用DSC、TG
研究了聚合物的耐热性能;结果表明这3种新型的半芳香聚酰胺具有较高的熔融温度和热分解温度。同时合成的3种半
芳香尼龙均具有良好的耐溶剂性能。
关键词半芳香尼龙,联苯二甲酸,长链二元胺

Synthesisandcharacterizationofnovellongchainsemiaromaticpolyamides

WangWenzhiLiuBaoyuHuangHuapengZhangYonghua

(DepartmentofPolymerScience,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640)

AbstractNovelsemiaromaticpolyamides,PA10B,PA12BandPA13Bweresynthesizedbyusingbulkpolyconden
sation.Thestructuresandproperitiesoftheresultingproductswerecharacterizedbymeansofinfraredspectrometry,1H
nuclearmagneticresonance,differentialscanningcalorimetryandthermogravimetryanalysis.Theresultsshowedthatthe
resultingsemiaromaticpolyamideshadhighmeltingtemperatureandhighdecompositiontemperature,Inaddition,there
sultingsemiaromaticpolyamidesshowedtheexcellentsolventresisteance.
Keywordssemiaromaticnylon,biphenyldicarboxylicacid,longchaindiamine

半芳香尼龙由于具备优异的刚性、耐热性、尺寸稳定性等1.2测试仪器与实验条件
优点,特别适合生产一些耐热部件、薄壁产品,在汽车发动机IR测试在NICOLET460型红外光谱分析仪上进行,采
周边部件开发和电路板表面实装技术领域有大量研究。目用KBr压片法;1HNMR测试采用BrukerDPX400型超导核
前,国外已工业化生产的半芳香尼龙有PA6T、PA9T及其共磁共振仪,以CF3COOD为溶剂,TMS为内标;DSC测试在
[13]
聚物,其中以PA9T的综合性能较好但成本很高。国内郑NETZSCHDSC204型差示扫描量热仪上进行,在N2气氛下
州大学自2000年以来,以石油发酵法合成的1,12十二碳二以100K/min的升温速率由40!升温至360!,恒温2min消
元胺与对苯二甲酸、4,4二羧基联苯砜和4,4二羧基联苯除样品热历史,再以100K/min的冷却速率冷却至40!,再
醚为原料合成了一系列的半芳香尼龙,由于其分子量较低,性以相同升温速率升温,得到二次熔融曲线;TG测试采用
[45]
能较差,未能实际应用。为解决目前半芳香尼龙存在的可NETZSCHTG209型热分析仪,N2气氛,升温速率
加工性差或分子量低等问题,本方法采用了带有两个芳香环100K/min;用乌氏黏度计采用国标(GB12006.189)的方法
的4,4二羧基联苯和长碳链的二胺(癸二胺、十二碳二元胺、测定聚合物特性粘数,溶剂为浓硫酸。
十三碳二元胺)进行反应,合成出3种新型分子量较高的长链1.3聚合物的合成
半芳香尼龙,如聚联苯酰癸二胺(PA10B)、聚联苯酰十二碳二在三口烧瓶加入4,4二羧基联苯和适量的蒸馏水,水浴
胺(PA12B)和聚联苯酰十三碳二胺(PA13B),以期在保持半加热并搅拌,然后缓慢加入长链二元胺乙醇溶液,控制反应温
芳香尼龙较高耐热性同时,通过次甲基数目的增加,降低熔度在85~90!,直至反应液的pH=70~75,加热回流1~
点,改善其加工性,进一步降低它的吸水率,使其尺寸稳定性2h后,冷却到室温,即得半芳香尼龙盐溶液。
得到进一步提高。制得的尼龙盐溶液加入到聚合釜中,密