本发明涉及一种聚酰胺共聚物及其制备方法与应用，属于化工技术领域。
背景技术：
聚酰胺(pa，俗称尼龙)是现代工业重要的聚合物材料之一，具有高强、耐热、电性能良好、耐磨、抗震吸音、耐油、耐弱酸弱碱及一些有机溶剂等优良的综合性能。因此，在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对聚酰胺的需求将更高更大。但是，单一组分的聚酰胺机械性能，尤其断裂伸长率较低，不能满足对韧性要求较高的产品的需要。因此，有必要改善聚酰胺的机械性能，特别是树脂的韧性。
聚酰胺增韧改性多数与其他聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，或无机纳米粒子，如碳纳米管、纳米粘土等，进行熔融共混，用于增强聚酰胺的韧性。但是共混物性能的优劣取决于共混组分的界面相容性，因此多数还需添加增容剂，才能改善共混树脂的机械性能。专利2015800181461提出脂肪族尼龙与半芳香族尼龙共混，能够改善材料的机械性能(s.布哈加瓦。用于单丝和复丝纤维的改善的机械性能的新型尼龙共混物。申请号2015800181461)。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种聚酰胺共聚物及其制备方法与应用，本发明共聚物制备的树脂和纤维，具有较大的断裂伸长率，韧性大幅增加。
本发明提供的一种聚酰胺共聚物，其特征在于：所述聚酰胺共聚物的结构式如式ⅰ所示，
―[nh―(ch2)m―nh―co―(ch2)n―co]x―[nh―(ch2)p―nh―co―(ch2)q―co]y―式ⅰ；
所述式ⅰ中，当m为1～12的奇数时，n为1～12的偶数；当m为1～12的偶数时，n为1～12的奇数；
其中p、q均为1～12的偶数；
x和y的比为0.075～11.5：1，x为25～150，y为25～150。
本发明中，它由包括奇偶聚酰胺链段与偶数聚酰胺链段共聚组成；和/或，
所述奇偶聚酰胺链段与偶偶聚酰胺链段共聚组成。
本发明中，所述奇偶聚酰胺链段和所述偶偶聚酰胺的质量比可为0.25～4：1，具体可为4：1、1：1、0.25：1，这个质量比由上述聚酰胺共聚物的结构式中x和y的比可为0.075～11.5：1换算得出。
本发明中，所述奇偶聚酰胺链段具体包括聚酰胺56链段、聚酰胺65链段、聚酰胺69链段和聚酰胺96链段中的至少一种；
所述偶偶聚酰胺链段具体包括聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612和聚酰胺12链段中的至少一种；
所述偶数聚酰胺链段具体包括聚酰胺6、聚酰胺12链段中的至少一种。
本发明中，所述奇偶聚酰胺链段的结构式为―[nh―(ch2)m―nh―co―(ch2)n―co]x―，x为25～150；
具体地，聚酰胺56是m＝5，n＝4时；
聚酰胺65是m＝6，n＝3时；
聚酰胺69是m＝6，n＝7时；
聚酰胺96是m＝9，n＝4时；
所述偶偶聚酰胺链段和所述偶数聚酰胺链段的结构式为―[nh―(ch2)p―nh―co―(ch2)q―co]y―，y为25～150；
具体地，聚酰胺66是p＝6，q＝4时；
聚酰胺610是p＝6，q＝8时；
聚酰胺612是p＝6，q＝10时；
聚酰胺1010是p＝10，q＝8时；
聚酰胺1212是p＝12，q＝10时；
聚酰胺6是p＝q＝5时；
聚酰胺12是p＝q＝11时。
本发明还提供了所述的聚酰胺共聚物的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备聚酰胺盐：奇数二元胺和偶数二元酸等比例混合制备聚酰胺盐a；偶数二元胺和奇数二元酸等比例混合制备聚酰胺盐b；偶偶二元胺和二元酸等比例混合制备聚酰胺盐c；
所述聚酰胺盐a结构式为nh3+―(ch2)m―nh3+coo――(ch2)n―coo―，所述聚酰胺盐a结构式中m为1～12的奇数，n为1～12的偶数；
所述聚酰胺盐b结构式为nh3+―(ch2)m―nh3+coo――(ch2)n―coo―，所述聚酰胺盐b结构式中m是1～12的偶数，n是1～12的奇数；
所述聚酰胺盐c结构式为nh3+―(ch2)p―nh3+coo――(ch2)q―coo―，所述聚酰胺盐c结构式中p、q为1～12的偶数；
(2)制备聚酰胺共聚物：
聚酰胺盐a或b缩聚反应制备奇偶聚酰胺预聚物m；聚酰胺盐c缩聚反应制备偶偶聚酰胺预聚物n，然后所述奇偶聚酰胺预聚物m与所述偶偶聚酰胺预聚物n混合进行扩聚反应，即得到所述聚酰胺共聚物。
上述制备方法中，步骤(1)中混合温度可为30～60℃，具体可为40℃、30～40℃、40～60℃或35～50℃，时间可为1h～4h，具体可为2h、1h～2h、2h～4h或1.5h～3h。
上述制备方法中，步骤(1)中后处理为缓慢降温至室温，过滤，用乙醇洗涤至少3次，得到聚酰胺盐。
上述制备方法中，步骤(2)中所述缩聚和扩聚的温度可为100～300℃，具体可为，反应时间可为1～10h，具体可为2h、1～2h、2～10h或1～8h。
上述制备方法中，步骤(2)中m与n的质量比可为0.25～4，具体可为4：1、1：1、0.25：1。
本发明所述聚酰胺共聚物应用于制备树脂和/或纤维中。
本发明具有以下优点：
本发明共聚物制备的树脂和纤维，具有较大的断裂伸长率，韧性大幅增加。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、聚酰胺盐的制备方法：
等摩尔的戊二胺与己二酸水溶液共混，40℃下搅拌2h，缓慢降至室温，过滤，用乙醇洗涤3次，得到聚酰胺56盐。
等摩尔的己二胺与己二酸水溶液共混，40℃下搅拌2h，缓慢降至室温，过滤，用乙醇洗涤3次，得到聚酰胺66盐。
实施例2、聚酰胺56-66共聚物制备方法：
在200℃分别将聚酰胺56盐和聚酰胺66盐进行缩聚得到聚酰胺预聚物，两种预聚物再混合，在230℃进行扩聚反应2h，得到聚酰胺56-66共聚物。两种预聚物的质量比为4：1、1：1、0.25：1。
实施例3、聚酰胺56-66共聚物的机械性能
本发明实施例2制备得到的聚酰胺56-66共聚物，其中聚酰胺56的质量百分含量为80％、聚酰胺66的质量百分含量为20％，测得其机械性能如表1中样品2。在保持拉伸模量和强度变化不大的同时，断裂伸长率增加94.5％。
实施例4、聚酰胺56-66共聚物的机械性能
本发明实施例2制备得到的聚酰胺56-66共聚物，其中聚酰胺56的质量百分含量为50％、聚酰胺66的质量百分含量为50％，测得其机械性能如表1中样品3。在保持拉伸模量和强度变化不大的同时，断裂伸长率比单一聚酰胺56显著增加165％，比单一聚酰胺66显著增加107％。
实施例5、聚酰胺56-66共聚物的机械性能
本发明实施例2制备得到的聚酰胺56-66共聚物，其中聚酰胺56的质量百分含量为20％、聚酰胺66的质量百分含量为80％，测得其机械性能如表1中样品4。在保持拉伸模量和强度变化不大的同时，断裂伸长率比单一聚酰胺66略有增加35.0％。
表1聚酰胺56-66共聚物的机械性能