共聚物与其形成方法

文档序号:1826631 发布日期:2021-11-12 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 共聚物与其形成方法 (Copolymers and methods of forming the same ) 是由 王惠民 陈俊智 刘弘仁 高信敬 于 2021-03-30 设计创作,主要内容包括:共聚物的形成方法包括:取与反应形成盐类,取x摩尔份的盐类与y摩尔份的反应形成共聚物其中m=4-10,n是4-6,以及x:y=1:9至4:6。共聚物的相对粘度可为1.5至4.0。(The method of forming the copolymer comprises: get And reacting to form salts, taking x mol parts of the salts and y mol parts of the salts Reacting to form a copolymer)

共聚物与其形成方法

技术领域

本揭露实施例关于共聚物与其形成方法。

背景技术

近年来,随着节能、轻量化等趋势的发展,工程塑料逐渐在许多应用产品取代原本的金属材料。然而,一般市售尼龙6与尼龙66的耐候及抗UV性欠佳,而限制其户外应用。综上所述,目前亟需新的聚合物改善尼龙耐候性不佳、强度不足、加工性不佳等问题。此外,发展可在常压下进行的聚合物制程亦是需求之一。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种新的共聚物,其基本上改善了现有技术中的尼龙耐候性不佳、强度不足、加工性不佳等问题。

本发明的另一目的是提供一种在常压下进行的形成该共聚物的方法。

本揭露一实施例提供的共聚物,其结构为:其中m=4-10,n是4-6,以及x:y=1:9至4:6。

在一些实施例中,m=5-7且n=5。在一些实施例中,m=6且n=5。

在一些实施例中,共聚物的相对粘度为1.5至4.0。

本揭露一实施例提供的共聚物的形成方法,包括:取反应形成盐类,取x摩尔份的盐类与y摩尔份的反应形成共聚物其中m=4-10,n=4-6,以及x:y=1:9至4:6。

在一些实施例中,m=5-7且n=5。在一些实施例中,m=6且n=5。

在一些实施例中,共聚物的相对粘度为1.5至4.0。

在一些实施例中,盐类的结构为

在一些实施例中,形成盐类的温度为25℃至100℃,且压力为0.9atm至1.1atm。

在一些实施例中,形成共聚物的温度为250℃至290℃,且压力为0.9atm至1.1atm。

与现有技术相比,本发明提供的共聚物已改善了现有技术中的尼龙耐候性不佳、强度不足、加工性不佳等问题;并且,本发明的共聚物的聚合制程可以在常压下进行。

具体实施方式

本揭露实施例提供共聚物的形成方法如下。首先,取反应形成盐类。举例来说,盐类的结构为二酸与二胺的摩尔比例可为1:1至1.2:1。若二酸的比例过高,则形成的盐类可能为二(二酸)二胺盐或三(二酸)二(二胺)盐若二胺的比例过高,则形成的盐类可能为二酸二(二胺)盐或二(二酸)三(二胺)盐接着取x摩尔份的盐类与y摩尔份的反应形成共聚物其中m=4-10,n是4-6,且x:y=1:9至4:6。在一些实施例中,m=5-7且n=5。在一些实施例中,m=6且n=5。举例来说,可为己二胺,可为胺基己酸,而可为己内酰胺如

在一些实施例中,共聚物的相对粘度为1.5至4.0。共聚物的相对粘度与重均分子量成正相关。若共聚物的相对粘度过低或过高,将难以进行后续加工与应用。

在一些实施例中,形成盐类的温度为25℃至100℃,且压力为0.9atm至1.1atm。若形成盐类的温度过低,则可能不反应形成盐类。若形成盐类的温度过高,则形成的盐类中对应二酸的负离子与对应二胺的正离子的摩尔比非1:1。

在一些实施例中,形成共聚物的温度为250℃至290℃,且压力为0.9atm至1.1atm。若形成共聚物的温度过低,则共聚物无法熔融进行聚合。若形成共聚物的温度过高,则在熔融聚合的过程中会裂解。若形成共聚物的压力过低,则容易将未反应物抽出,导致反应比例失衡而造成聚合物分子量低。若形成共聚物的压力过高,则反应副产物水无法带出,导致内温过低而无法聚合出高分子量聚合物。

上述共聚物可单独使用,或与其他聚合物混掺。此外,上述共聚物可与其他无机材料如碳材、氧化硅、玻璃纤维、或其他合适的无机材料混合,以形成复合材料。上述共聚物、混掺物、或复合材料具有良好的耐候性,可用于户外产品。

为让本揭露的上述内容和其他目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举出实施例,作详细说明如下:

[实施例]

在以下实施例中,共聚物的相对粘度的量测方法为ASTM D789。共聚物的熔点(Tm)、玻璃转换温度(Tg)、与冷结晶温度(Tcc)的量测方法为差示扫描量热法(DSC)。此外,材料的拉伸强度的量测标准为ASTM D638。

实施例1

取5.2g(0.03mol)的1,4-环己烷二甲酸(CHDA)、3.5g(0.03mol)的己二胺(HMDA)、及20ml的乙醇加入反应瓶中,升温至50℃后反应8小时。冷却至室温后以甲醇清洗固体,接着将固体置于80℃的烘箱内干燥,得白色固体粉末CHDA-HMDA。以1H NMR确认此产物,其CHDA与HMDA的摩尔比例为1:1。上述反应如下所示:

实施例2

取4.32g(15mmol)的CHDA-HMDA与11.15g(85mmol)的胺基己酸(Aminocaproicacid,ACA)置于氮气下,加热至250℃并反应3小时。冷却后得到共聚物1,其相对粘度为2.24,熔点(Tm)为188℃,玻璃转换温度(Tg)为60℃,且冷结晶温度(Tcc)为135℃。上述反应如下所述:

取60重量分的共聚物1与40重量分的玻璃纤维(购自必成的HP3540)置入螺杆混合后,热押出成片材。片材的拉伸强度为175MPa。将片材置于80℃、相对湿度95%、以及含500ppm的臭氧的环境下七天后(等同将片材置于室外20年),片材的拉伸强度为94MPa。经上述耐候测试后,片材的拉伸强度维持率为53.7%。

实施例3

取4.86g(22.5mmol)的CHDA-HMDA与7.63g(77.5mmol)的胺基己酸(ACA)置于氮气下,加热至250℃并反应3小时。冷却后得到共聚物2,其相对粘度为2.37,Tm为220℃,Tg为70℃,且Tcc为170℃。上述反应如下所述:

取60重量分的共聚物2与40重量分的玻璃纤维(购自必成的HP3540)置入螺杆混合后,热押出成片材。片材的拉伸强度为188MPa。将片材置于80℃、相对湿度95%、以及含500ppm的臭氧的环境下七天后(等同将片材置于室外20年),片材的拉伸强度为103MPa。经上述耐候测试后,片材的拉伸强度维持率为54.8%。

实施例4

取8.65g(30mmol)的CHDA-HMDA与9.18g(70mmol)的胺基己酸(ACA)置于氮气下,加热至250℃并反应3小时。冷却后得到共聚物3,其相对粘度为2.50,Tm为236℃,Tg为79℃,且Tcc为200℃。上述反应如下所述:

取60重量分的共聚物3与40重量分的玻璃纤维(购自必成的HP3540)置入螺杆混合后,热押出成片材。片材的拉伸强度为184MPa。将片材置于80℃、相对湿度95%、以及含500ppm的臭氧的环境下七天后(等同将片材置于室外20年),片材的拉伸强度为108MPa。经上述耐候测试后,片材的拉伸强度维持率为57.7%。

比较例1

取1.44g(5mmol)的CHDA-HMDA与12.5g(95mmol)的胺基己酸(ACA)置于氮气下,加热至250℃并反应3小时。冷却后得到共聚物4,其相对粘度为2.60,Tm为202℃,Tg为45℃,且Tcc为140℃。上述反应如下所述:

取60重量分的共聚物4与40重量分的玻璃纤维(购自必成的HP3540)置入螺杆混合后,热押出成片材。片材的拉伸强度为120MPa。将片材置于80℃、相对湿度95%、以及含500ppm的臭氧的环境下七天后(等同将片材置于室外20年),片材的拉伸强度为60MPa。经上述耐候测试后,片材的拉伸强度维持率为50.0%。

比较例2

取14.4g(50mmol)的CHDA-HMDA与6.56g(50mmol)的胺基己酸(ACA)置于氮气下,加热至250℃并反应3小时。冷却后得到共聚物5,其相对粘度为1.15,且Tg为89℃(量测不到Tm与Tcc)。上述反应如下所述:

取60重量分的共聚物5与40重量分的玻璃纤维(购自必成的HP3540)置入螺杆混合后,由于分子量太低而无法热压成片。

比较例3

取3.87g(22.5mmol)的CHDA、2.61g(22.5mmol)的HMDA、与10.17g(77.5mmol)的胺基己酸(ACA)置于氮气下,加热至250℃并反应3小时。冷却后得到共聚物6,其相对粘度为2.12,Tm为217℃,Tg为67℃,且Tcc为170℃。上述反应如下所述:

在上式中,x+m=0.225,且xy+n=0.775。取60重量分的共聚物6与40重量分的玻璃纤维(购自必成的HP3540)置入螺杆混合后,热押出成片材。片材的拉伸强度为145MPa。将片材置于80℃、相对湿度95%、以及含500ppm的臭氧的环境下七天后(等同将片材置于室外20年),片材的拉伸强度为79MPa。经上述耐候测试后,片材的拉伸强度维持率为54.4%。

比较例4

取6.5g(22.5mmol)的CHDA-HMDA与5.8g(77.5mmol)的胺基乙酸(Gly)置于氮气下,加热至250℃并反应3小时。冷却后得到裂解的共聚物7,其Tm为247℃,热裂解温度(Td)为234℃,且Tg为103℃。由于其热裂解温度低于熔点,在熔融聚合时会裂解。上述反应如下所述:

比较例5

取12.5g(95mmol)的胺基己酸(ACA)置于氮气下,加热至250℃并反应3小时。冷却后得到聚合物,其相对粘度为2.60,Tm为220℃,Tg为45℃,且Tcc为170℃。上述反应如下所述:

在上式中,1.00指的是重复单元的比例(100%)而非重复数目。取60重量分的聚合物与40重量分的玻璃纤维(购自必成的HP3540)置入螺杆混合后,热押出成片材。片材的拉伸强度为136MPa。将片材置于80℃、相对湿度95%、以及含500ppm的臭氧的环境下七天后(等同将片材置于室外20年),片材的拉伸强度为66MPa。经上述耐候测试后,片材的拉伸强度维持率为48.5%。

虽然本揭露已以数个较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本揭露,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本揭露的精神和范围内,当可作任意的更动与润饰,因此本揭露的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种高耐热液晶聚酯酰胺薄膜及其制备方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!