一种含吡啶杂环的半芳香族透明聚酰胺及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种含化晚杂环的半芳香族透明聚酷胺及其合成方法，具体设及一种W脂肪族二元胺和2,6-化晚二簇酸为原料得到的一种含杂环的半芳香族透明聚酷胺。
【背景技术】
[0002] 聚酷胺是最早应用也是当前国内外应用最广泛的一种热塑性工程塑料。因其优异 的物理机械性能，对其透明性的研究格外引人瞩目，而半芳香透明聚酷胺除了具有优异的 透明性W外，还具有良好的热稳定性和尺寸稳定性等，在光学仪器、精密部件和高档体育器 材等领域都有广泛的应用。
[0003] 目前关于半芳香族透明聚酷胺的合成方法研究，集中于具有不对称结构的芳香族 间苯二甲酸（或衍生物）与二元胺的均聚物。
[0004] 此外，传统的半芳香族聚酷胺合成方法可分为成盐、预聚合（聚合）和固相后聚合 等立个步骤，一般称为"二步法"或"立步法"，合成步骤多，操作复杂，生产周期长，废物排放 较多，对环境不友好。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有合成技术中存在的合成步骤多、操作复杂、生产周期 长、废物排放多、对环境不友好等缺点，而提供一种新型的含化晚杂环的半芳香族透明聚酷 胺及其合成方法，通过水溶液成盐直接聚合的"一步法"工艺，简化操作流程，缩短生产周 期，且W水为介质对环境友好。W脂肪族二元胺和2,6-化晚二簇酸为原料，经水溶液成盐 直接聚合得到一种合杂环的半芳香族透明聚酷胺。本发明的2,6-化晚二簇酸，仅W-个N 原子代替芳香环中的C原子，使得分子链的对称性进一步破坏，可W得到非结晶型聚合物， 该聚酷胺的透光率达90%W上，并具有良好的耐热性能。
[0006] 本发明为解决其技术问题所采取的技术方案如下：
[0007] 一种合成含化晚杂环的半芳香族透明聚酷胺的方法，W脂肪族二元胺和2,6-化 晚二簇酸为原料，其特征在于，所述合成方法包含W下步骤： 阳00引 （1)将2,6-化晚二簇酸与水W1 : 3的质量比混合于200血的聚合反应蓋中，揽 拌溶解，然后将脂肪族二元胺和抗氧剂一并加入聚合反应蓋中，并充氮气入惰性气体若干 次，使最后充入的惰性气体压力为0-0. 2MPa，利用惰性气体对溶液进行保护；
[0009] (2)将步骤（1)所得产物在聚合反应蓋中分两个阶段加热，首先是成盐加热阶段， 将加热反应溫度调节至40-60°C，低压下（0-0.3MPa)揽拌反应0.5-化后得到盐溶液，保证 原料的等摩尔比，利于聚合阶段分子量的提高，然后快速加热，使溫度升至190-210°C，聚合 蓋内压力升至1. 2-2. 4MPa，在此压力和溫度状态下反应1-化；
[0010] (3)将聚合反应蓋缓慢放气至常压，在在200-220°C范围内继续反应0. 5-比，然后 出料即得到含化晚杂环的半芳香族透明聚酷胺。
[0011] 优选地，步骤（1)所述脂肪族二元胺是C2-C14脂肪族二元胺，包括：乙二胺、下二 胺、己二胺、壬二胺、癸二胺、十一碳二元胺、十二碳二元胺、十Ξ碳二元胺或十四碳二元胺。 优选地，所述杂环化晚二簇酸与脂肪族二元胺的摩尔比为1 : 1-1. 05,优选1 : 1.02。
[0012] 优选地，步骤（1)所述抗氧剂为舰化钟，盐溶液与抗氧剂的质量比为1 : 0.01。
[0013] 优选地，步骤（1)所述惰性气体为氮气，应至少充放3次氮气。
[0014] 优选地，步骤（2)所述快速加热是在0. 5-比内加热至指定溫度。
[0015] 优选地，步骤（3)所述缓慢放气是在1-化内放气至常压，W得到高分子量聚合产 物。
[0016] 优选地，所述水为蒸馈水或去离子水。
[0017] 根据本发明的另一方面，根据本发明的上述合成含化晚杂环的半芳香族透明聚酷 胺的方法，得到一种含化晚杂环的半芳香族透明聚酷胺，其特征在于，所述半芳香族透明聚 酷胺的结构式为：
[0018]
阳019] 其中m为0-12的整数倍。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有的显著有益效果和优点如下：
[0021] 本发明W脂肪族二元胺和2,6-化晚二簇酸为原料，经成盐直接聚合得到较高透 明性能的含化晚杂环的半芳香族聚酷胺，与间苯二甲酸系列透明尼龙透明性相当，耐热性 能良好，制备方法简单，为半芳香族透明共聚酷胺的制备提供了一种新的组分，同时本发明 在聚合工艺中采用水为介质，环保无污染，并用使"一步法"聚合代替W往的"二步法"聚合， 大大简化了工艺流程，减少了废物排放，缩短了操作周期。
【附图说明】 阳02引 图1为PA6PI和PA6I透光性能对比示意图。
[0023] 图2为PA6PI的衍射光谱图。
[0024] 图3为PA6PI在空气中的失重曲线图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本发明加W详细说明，应指出的是，所描述的具体实施例仅旨在 便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。 阳0%] 实施例1 :
[0027]将20g(119mmol)的2,6-化晚二簇酸与60g的水混合加入200血的聚合反应蓋中， 揽拌溶解，然后将14. 4g(124mmol)的己二胺和0. 02g的KI加入反应蓋中，使溶液混合均 匀，充放氮气3次，最后充氮气至0.IMPa，加热反应溫度至40°C，揽拌反应0.化后即得到盐 溶液，在0.化内加热升溫至190聚合蓋内压力升至1. 5MPa，在此状态下反应比，然后在比 内缓慢放气至常压，然后在200-210°C下继续反应0.化后，出料，即得到非结晶型聚合物含 化晚杂环的半芳香族透明聚酷胺PA6PI，其结构式为
从该结构式可W看出，本发明制备的PA6PI仅W-个N原子代替芳香环中的C原子，使得分 子链的对称性进一步破坏。所得半芳香族透明聚酷胺PA6PI的部分性能测试如图1~3所 /J、- 〇 阳02引 实施例2 :
[0029] 将20g(119mmol)的2,6-化晚二簇酸与60g的水混合加入200血的聚合反应蓋 中，揽拌溶解，然后将20. 6g(120mmol)的