專利名稱：松香基半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺三元共聚物及其合成方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于材料科學領域，特別是涉及一種松香基半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺三元共聚物及其合成方法。
背景技術(shù)：
脂松香為再生性的天然化工原料，其含有90%左右的樹脂酸和10%左右的酯和不可皂化物質(zhì)。樹脂酸中主要成分為具有共軛雙鍵的揪酸，而揪酸分子結(jié)構(gòu)中的共軛雙鍵不在同一脂環(huán)內(nèi)，因此不能與馬來酸酐等雙鍵化合物進行Diels-Alder反應，但在高溫下揪酸通過異構(gòu)化平衡反應可轉(zhuǎn)化為海松酸。而海松酸通過與馬來酸酐進行Diels-Alder反應 得到馬來海松酸酐。最后馬來海松酸酐在常溫下與亞硫酰氯反應得到馬來海松酸酰氯。蓖麻油為再生性的天然化工原料，其主要成分為蓖麻油酸三甘油酯。11-氨基十一酸的制備過程如下蓖麻油與甲醇反應生成蓖麻油甲酯，再經(jīng)裂解、減壓分餾得十一烯酸和庚荃。i^一烯酸在雙氧水存在的條件下加入氫溴酸生成Ii-溴化i^一酸，然后與氨反應轉(zhuǎn)化為ll-氨基^^一酸。聚酰胺酰亞胺是具有重要的工業(yè)和商業(yè)價值的聚合物，其常用于耐火織物領域中或耐高熱性的注射部件領域中。聚酰胺酰亞胺的分子主鏈上同時含有酰胺和酰亞胺兩種單元結(jié)構(gòu)，因而其具有聚酰亞胺的耐熱性能和聚酰胺的易加工性能，是一種具有良好耐熱性、高溫剛性、尺寸穩(wěn)定性及低吸水率的高性能工程塑料。芳族聚酰胺酰亞胺是具有優(yōu)異力學性能的聚合物，但其難以通過熔融的途徑進行加工，而半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺更容易成型，其具有脂族聚酰胺的流動性優(yōu)異特點，并且其具有比脂族聚酰胺更好的力學和熱學性能。通常聚酰胺酰亞胺的合成機理為溶液聚合，即在有機溶劑的溶液中聚合。有機溶劑在使用過程中有較大缺點，一方面，聚合物合成后其溶劑回收需要附加步驟，并且聚合物在非良溶劑中的沉淀、聚合物的洗滌所使用的有機溶劑的回收也需要附加步驟；另一方面，某些溶劑是有毒性的，因此對人體和環(huán)境具有危險性。以熔融聚合機理合成聚酰胺酰亞胺的方法目前并未有相關報道。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明提供一種松香基半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺PAI三元共聚物的合成方法。具體的技術(shù)方案如下一種松香基半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺三元共聚物的合成方法，包括如下步驟(I)將馬來海松酸酰氯、11-氨基十一酸及1，6_己二胺進行干燥；(2)將干燥后的馬來海松酸酰氯、1,6-己二胺與11-氨基i^一酸按照摩爾比1:0. 95-1. 15:0. 1-0. 5加入攪拌式聚合反應器中，抽真空l_30min后通惰性氣體l_30min，如此循環(huán)1-20次，控制聚合反應器內(nèi)的系統(tǒng)壓力為O. 1-0. 3MPa ；(3)對聚合反應器密閉加熱至120-170°c，調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為0_500r/min后，控制聚合反應器內(nèi)的壓力為I. 1-1. 3MPa，對反應物保溫保壓O. 5_24小時，放氣至常壓； (4)再對聚合反應器加熱到250-300°C，并調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為0_200r/min后，恒溫后持續(xù)抽真空1-24小時，反應結(jié)束，即得。反應前通惰性氣體目的是降低副反應發(fā)生的概率；反應過程中抽真空的目的是把縮聚反應中產(chǎn)生的水除去，有利于聚合反應正向進行。在其中一些實施例中，所述步驟(2)為將真空干燥后的馬來海松酸酰氯、1，6-己二胺與11-氨基i^一酸按照摩爾比1:1.01-1. 10:0. 2-0. 3加入攪拌式聚合反應器中，抽真空2-15min后通惰性氣體2-15min，如此循環(huán)4_8次，控制聚合反應器內(nèi)的系統(tǒng)壓力為
O.I-O. 3MPaο在其中一些實施例中，所述步驟(3)為對聚合反應器密閉加熱至130_160°C，調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為100-300r/min后，控制聚合反應器內(nèi)的壓力為I. 1-1. 3MPa，對反應物保溫保壓1-3小時，放氣至常壓。在其中一些實施例中，所述步驟(4)為再對聚合反應器加熱到260_290°C，并調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為25-lOOr/min后，恒溫后持續(xù)抽真空3_10小時，反應結(jié)束，即得。在其中一些實施例中,所述惰性氣體為氮氣。在其中一些實施例中，所述合成方法包括以下步驟(I)以脂松香與蓖麻油為原料，分別制備馬來海松酸酰氯與ll-氨基^^一酸，連同1，6-己二胺進行干燥；(2)將真空干燥后的馬來海松酸酰氯、1，6-己二胺與11-氨基i^一酸按照摩爾比I I. 01-1. 10:0. 2-0. 3加入攪拌式聚合反應器中，抽真空2-15min后通氮氣2_15min，如此循環(huán)4-8次，控制聚合反應器內(nèi)的系統(tǒng)壓力為O. 1-0. 3MPa ；(3)對聚合反應器密閉加熱至130_160°C，調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為100-300r/min后，控制聚合反應器內(nèi)的壓力為I. 1-1. 3MPa，對反應物保溫保壓1_3小時，放
氣至常壓；(4)再對聚合反應器加熱到260-290°C，并調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為25-100r/min后，恒溫后持續(xù)抽真空3_10小時，反應結(jié)束，即得。本發(fā)明的另一目的是提供上述合成方法制備得到的松香基半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺PAI三元共聚物。具體的技術(shù)方案如下上述合成方法制備得到的松香基半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺PAI三元共聚物，其特征
在于，具有如下結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種松香基半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺PAI三元共聚物的合成方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將馬來海松酸酰氯、11-氨基十一酸及1，6_己二胺進行干燥； (2)將干燥后的馬來海松酸酰氯、1,6-己二胺與11-氨基十一酸按照摩爾比1:0. 95-1. 15:0. 1-0. 5加入攪拌式聚合反應器中，抽真空l_30min后通惰性氣體l_30min，如此循環(huán)1-20次，控制聚合反應器內(nèi)的系統(tǒng)壓力為O. 1-0. 3MPa ； (3)對聚合反應器密閉加熱至120-170°C，調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為0-500r/min后，控制聚合反應器內(nèi)的壓力為I. 1-1. 3MPa，對反應物保溫保壓O. 5-24小時，放氣至常壓； (4)再對聚合反應器加熱到250-300°C，并調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為0-200r/min后，恒溫后持續(xù)抽真空1-24小時，反應結(jié)束，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成方法，其特征在于，所述步驟(2)為將真空干燥后的馬來海松酸酰氯、1,6-己二胺與ll-氨基^^一酸按照摩爾比1:1.01-1. 10:0. 2-0. 3加入攪拌式聚合反應器中，抽真空2-15min后通惰性氣體2_15min，如此循環(huán)4_8次，控制聚合反應器內(nèi)的系統(tǒng)壓力為O. 1-0. 3MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成方法，其特征在于，所述步驟(3)為對聚合反應器密閉加熱至130-160°C，調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為100-300r/min后，控制聚合反應器內(nèi)的壓力為I. 1-1. 3MPa，對反應物保溫保壓1-3小時，放氣至常壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成方法，其特征在于，所述步驟(4)為再對聚合反應器加熱到260-290°C，并調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為25-100r/min后，恒溫后持續(xù)抽真空3_10小時，反應結(jié)束，即得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的合成方法，其特征在于，所述惰性氣體為氮氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)以脂松香與蓖麻油為原料，分別制備馬來海松酸酰氯與11-氨基十一酸，連同·1，6-己二胺進行干燥； (2)將真空干燥后的馬來海松酸酰氯、1，6-己二胺與11-氨基i^一酸按照摩爾比I I. 01-1. 10:0. 2-0. 3加入攪拌式聚合反應器中，抽真空2-15min后通氮氣2_15min，如此循環(huán)4-8次，控制聚合反應器內(nèi)的系統(tǒng)壓力為O. 1-0. 3MPa ； (3)對聚合反應器密閉加熱至130-160°C，調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為100-300r/min后，控制聚合反應器內(nèi)的壓力為I. l_1.3MPa，對反應物保溫保壓1_3小時，放氣至常壓； (4)再對聚合反應器加熱到260-290°C，并調(diào)節(jié)聚合反應器的攪拌速度為25-100r/min后，恒溫后持續(xù)抽真空3-10小時，反應結(jié)束，即得。7、如權(quán)利要求1-6任一項所述的合成方法制備得到的松香基半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺PAI三元共聚物，其特征在于，具有如下結(jié)構(gòu)
全文摘要
本發(fā)明公開了一種松香基半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺(PAI)三元共聚物的合成方法，其由脂松香的衍生物馬來海松酸酰氯、蓖麻油的衍生物11-氨基十一酸、1,6-己二胺制備松香基半脂環(huán)族聚酰胺酰亞胺(PAI)三元共聚物。本發(fā)明的合成方法基于熔融聚合的原理，整個合成過程不需要使用任何有機溶劑，因此，不需要附加步驟來回收有機溶劑，并且對人體和環(huán)境無毒害。合成的聚酰胺酰亞胺PAI，其具有良好耐熱性、高溫剛性、尺寸穩(wěn)定性及低吸水率，可以用于工程塑料或膜材料等。
文檔編號C08G73/14GK102702527SQ201210209218
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者朱懷才, 王忠強 申請人:東莞市信諾橡塑工業(yè)有限公司