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聚酰胺56树脂、聚酰胺56树脂膜及其制备方法和应用

2021-03-14 19:47:07

聚酰胺56树脂、聚酰胺56树脂膜及其制备方法和应用

  技术领域

  本发明属于聚酰胺材料领域,具体涉及具有结晶双峰的聚酰胺56树脂、聚酰胺56树脂膜及其制备方法和应用。

  背景技术

  高聚物的结晶性能直接影响高聚物制成的成形品的拉伸强度、弹性模量、冲击强度、耐热性能、吸水性能、染色性能以及透明性、密度等。

  聚酰胺56是一种新型的聚酰胺,其由1,5-戊二胺和己二酸聚合而成,其不但具有优异的机械性能,同时还具有常规聚酰胺不具备的特殊性能,目前是企业界和学术界研究的重点。

  目前对聚酰胺56的基本的结构和性能有了一定的研究,然而,对其结晶性能的研究相对较少。通过调整聚酰胺56的结晶性,有望获得具有新性能的材料。因此,进一步深入探究如何利用工业化的生产工艺,调控聚酰胺56的结晶性能,这对于提高聚酰胺56制品的质量和各项性能具有重要意义。

  发明内容

  本发明的一个目的在于提供一种具有结晶双峰的聚酰胺56树脂。

  本发明的另一个目的在于提供一种制备所述具有结晶双峰的聚酰胺56树脂的方法。

  本发明的另一个目的在于提供一种具有结晶双峰的聚酰胺56树脂膜。

  本发明的另一个目的在于提供一种制备所述具有结晶双峰的聚酰胺56树脂膜的方法。

  本发明的另一个目的在于提供所述具有结晶双峰的聚酰胺56树脂在制备成形品中的应用。

  本发明一方面,提供了一种聚酰胺56树脂,所述聚酰胺56树脂在差示扫描量热仪(DSC)谱图上具有结晶双峰。

  在本发明中,所述聚酰胺56以生物物质来源的戊二胺为原料,与己二酸发生聚合反应得到,所述的己二酸也可以采用生物物质来源的己二酸,因此,采用具有双重熔融峰的聚酰胺56作为本发明制备聚酰胺56树脂的主要原料对环境更加友好。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂在DSC谱图上约125℃~245℃处具有双重结晶峰,优选地,约在155℃~225℃处具有双重结晶峰。

  所述聚酰胺56树脂的双重结晶峰中低温侧结晶峰的结晶点Tc2较高温侧结晶峰的结晶点Tc1低,优选地,低温侧结晶峰的结晶点Tc2与高温侧结晶峰的结晶点Tc1之间的温差范围是10℃~40℃,进一步优选为15℃~20℃。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂低温侧结晶峰的面积的比例〔低温侧结晶峰的面积/(高温侧结晶峰的面积+低温侧结晶峰的面积)〕是至少约0.40,较好约0.50~0.80。这样一种结晶模式的聚酰胺56树脂对所制备的产品来说有优异的增韧效果,当材料受到冲击时,分子链段有活动余地,冲击强度增加,韧性增强。同时,微晶体可以起到物理交联的作用,使链段滑移减小,可以使蠕变和应力松弛降低。

  在对聚酰胺56树脂的结晶热进行DSC测定时,从该熔体结晶的速度(冷却速度)是重要的。如果结晶时间较短,则由温度影响所生成晶核较少球晶较小而形成的结晶热的峰(低温侧结晶峰,图1中的A峰)和由于正常晶体生长而产生的结晶热的峰(高温侧结晶峰,图1中的B峰)将会部分重叠,即它们将不会完全分离开。如果冷却速度太慢,则在这两个峰之间会基本重叠或低温侧结晶峰的面积减小,这使得难以区分这两个峰之间的边界,并且,难以在冲击测试中表现两种峰所提供的特殊性能。因此,为了将聚酰胺56树脂的两个峰区分开,该结晶速度优选为约10~60℃/分钟,较好约20~50℃/分钟,更好是30℃/分钟。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂的结晶点Tc1约190℃~205℃,结晶点Tc2约175℃~190℃。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂的结晶度为45~60%,进一步优选地,所述的结晶度为50~55%。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂的熔体质量流动速率为35~85g/10min,进一步优选地,所述的熔体质量流动速率为45~65g/10min。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂的相对粘度为1.8~3.5,优选为2.2~3.1,更优选为2.5~2.9。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂的相对分子质量分布为1.5~2.0,进一步优选地,所述的相对分子质量分布为1.7~1.9。

  本发明另一方面,提供了一种聚酰胺树脂,所述聚酰胺树脂包括如上所述的聚酰胺56树脂和添加剂。所述添加剂包括但不限于:偶联剂、抗氧化剂、扩链剂、耐热稳定剂、耐候剂、抗水解稳定剂、增强剂、增韧剂、颜料、光泽增强剂、染料、晶体成核剂、消光剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、催化剂、封端剂和抗UV剂中的任意一种或多种的组合。

  作为一种优选的实施方式,所述的聚酰胺树脂除了包括上述聚酰胺56之外,还可以包括占聚酰胺树脂0.2~2wt.%的添加剂。

  具体地,添加剂选自偶联剂、增塑剂、增韧剂、扩链剂、抗氧化剂、抗水解稳定剂、增强剂、消光剂、阻燃剂、结晶成核剂、颜料中的一种或多种,且添加剂在聚酰胺树脂中的重量百分含量优选为0.2~0.5%。

  此外,添加剂中的抗水解稳定剂、增强剂、消光剂、阻燃剂、结晶成核剂、颜料可以为本领域常规采用的物质和试剂,只要对本发明的聚酰胺树脂的作用不产生不利影响即可。

  本发明另一方面,还提供了一种所述聚酰胺56树脂,或含有本发明聚酰胺56树脂的聚酰胺树脂在制备成形品中的应用,所述应用包括将聚酰胺56树脂,或含有本发明聚酰胺56树脂的聚酰胺树脂通过注射成型、挤出成型、吹塑成型、真空成型、熔融纺丝、或膜成型等任意的成型方法来成型为所需的形状,可以用于工程塑料、纤维、或膜或其它各种用途。

  本发明另一方面,还提供了一种聚酰胺56树脂膜,所述聚酰胺56树脂膜采用上述任意的聚酰胺56树脂为原料制得。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂膜在DSC谱图上约125℃~245℃处具有双重结晶峰,优选地,约在155℃~225℃处具有双重结晶峰。

  所述聚酰胺56树脂膜的双重结晶峰中低温侧结晶峰的结晶点Tc2较高温侧结晶峰的结晶点Tc1低,优选地,低温侧结晶峰的结晶点Tc2与高温侧结晶峰的结晶点Tc1之间的温差范围是10℃~40℃,进一步优选为15℃~20℃。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂膜低温侧结晶峰的面积的比例〔低温侧结晶峰的面积/(高温侧结晶峰的面积+低温侧结晶峰的面积)〕是至少约0.40,较好约0.50~0.80。这样一种结晶模式的聚酰胺56树脂膜有优异的增韧效果,当材料受到冲击时,分子链段有活动余地,冲击强度增加,韧性增强。同时,微晶体可以起到物理交联的作用,使链段滑移减小,可以使蠕变和应力松弛降低。

  在对聚酰胺56树脂膜的结晶热进行DSC测定时,从该熔体结晶的速度(冷却速度)是重要的。如果结晶时间较短,则由温度影响所生成晶核较少球晶较小而形成的结晶热的峰(低温侧结晶峰,图1中的A峰)和由于正常晶体生长而产生的结晶热的峰(高温侧结晶峰,图1中的B峰)将会部分重叠,即它们将不会完全分离开。如果冷却速度太慢,则在这两个峰之间会基本重叠或低温侧结晶峰的面积减小,这使得难以区分这两个峰之间的边界,并且,难以在冲击测试中表现两种峰所提供的特殊性能。因此,为了将聚酰胺56树脂膜的两个峰区分开,该结晶速度优选为约10~60℃/分钟,较好约20~50℃/分钟,更好是30℃/分钟。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂膜的结晶点Tc1约190℃~205℃,结晶点Tc2约175℃~190℃。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂膜的结晶度为45~60%,进一步优选地,所述的结晶度为50~55%。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂膜的相对粘度为1.8~3.5,优选为2.2~3.1,更优选为2.5~2.9。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂膜的相对分子质量分布为1.5~2.0,进一步优选地,所述的相对分子质量分布为1.7~1.9。

  作为一种优选的实施方式,所述聚酰胺56树脂膜的厚度为10~40微米,优选为15~35微米。

  使用本发明的聚酰胺56树脂制备聚酰胺56树脂膜时,可以通过旋涂(例如,熔融成型法)容易地得到膜厚度的偏差率为10%以下、且长度为0.5mm以上的杂质点数为0.01个/m2以下的膜或片材。对制成的膜以约30m长度测定平均膜厚和标准偏差,根据下述式求出膜厚度的偏差率。膜厚度的偏差率进一步优选为6%以下。

  膜厚度的偏差率(%)=(标准偏差/平均膜厚)×100%

  作为一种优选的实施方式,落镖冲击实验按照ASTM D-1709方法B对取向薄膜样品测量,落镖冲击为650~1000克/密耳;进一步优选地,800~1000克/密耳。

  本发明另一方面,还提供了一种制备上述聚酰胺56树脂的方法,所述方法包括如下步骤:

  (1)将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得聚酰胺的盐溶液;其中,1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1;

  (2)将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至0.3~2.0Mpa,排气,保压,使保压结束时反应体系的温度为232~265℃,再降压使反应体系内压力降至0~0.2MPa(表压),保持5~30min,降压结束后反应体系的温度为245~280℃,抽真空30~60min,随后出料,在20~90℃降温冷却,切粒,得聚酰胺56树脂。

  本发明一个优选的技术方案,步骤(1)中,所述聚酰胺的盐溶液的浓度为30-90%,优选50-75%,所述百分比为占聚酰胺的盐的质量百分比。

  本发明一个优选的技术方案,步骤(1)中,所述聚酰胺的盐溶液的浓度为10%时的pH值为6以上,优选7.2-8.9,更优选7.5-8.2,所述百分比为占聚酰胺的盐的质量百分比。

  本发明一个优选的技术方案,步骤(2)中,所述的降温为在水槽中降温冷却;所述水槽优选为连续恒温水槽。

  本发明一个优选的技术方案中,所述水槽的温度选自30~80℃,例如,所述水槽的温度为70℃,60℃,50℃或40℃。

  本发明一个优选的技术方案,步骤(2)中,切粒的滚轴的转动速度为400rpm~800rpm,进一步优选地,切粒的滚轴的转动速度为500rpm~700rpm。

  当水槽的温度和切粒的滚轴的转动速度控制在上述范围时,能够有效地控制聚酰胺56树脂的结晶,使其具有两种晶型,并且有利于进一步地调控晶型中两种晶型的比例。对于不同规格的反应釜,本领域技术人员能够根据上述滚轴的转动速度和原料的用量合理的选择切粒的时间,例如,对于7.5立方米的反应釜,切粒的时间为15~35min,进一步优选地,切粒的时间为20~30min。

  本发明另一方面,还提供了一种聚酰胺56树脂膜的制备方法,所述方法包括以下步骤:

  (a)将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得聚酰胺的盐溶液;其中,1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1;

  (b)将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至0.3~2.0Mpa,排气,保压,使保压结束时反应体系的温度为232~265℃,再降压使反应体系内压力降至0~0.2MPa(表压),保持5~30min,降压结束后反应体系的温度为245~280℃,抽真空30~60min,得熔体;

  (c)以玻璃片为基片,将步骤(b)所制得的熔体旋涂至玻璃片上制膜;

  (d)将步骤(c)所制得的镀膜的玻璃片经降温冷却,得聚酰胺56树脂膜。

  本发明一个优选的技术方案,步骤(a)中,所述聚酰胺的盐溶液的浓度为30-90%,优选50-75%;所述百分比为占聚酰胺的盐的质量百分比。

  本发明一个优选的技术方案,步骤(a)中,所述聚酰胺的盐溶液的浓度为10%时的pH值为6以上,优选7.2-8.9,更优选7.5-8.2,所述百分比为占聚酰胺的盐的质量百分比。

  优选地,步骤(c)中,所述旋涂是通过真空泵吸附玻璃片母体为基片,在玻璃片高速高温旋转时,将步骤(b)所制备得熔体滴涂到玻璃片的表面,熔体均匀平铺成膜。进一步优选地,所述熔体均匀平铺成膜是熔体受高速旋转离心力作用均匀平铺成膜。

  优选地,步骤(c)中,

  所述旋涂的次数为1~15次,进一步优选为5~10次;和/或,

  所述旋涂的速度为1000~5000转/分钟;进一步优选地,2000~4000转/分钟;和/或,

  所述的熔体的质量流动速率为35~85g/10min,进一步优选地,所述的熔体的质量流动速率为45~65g/10min;和/或,

  所述的玻璃为普通光学玻璃、ITO玻璃或氧化铝玻璃几种的一种;和/或,

  所述的真空泵的真空度为0.05~0.5Mpa;进一步优选地,0.1~0.3Mpa;和/或,

  所述的滴涂的速度为20~40滴/分钟;进一步优选地,25~35滴/分钟。

  优选地,步骤(d)中,

  所述的降温的速度10~60℃/min,进一步优选地,20~50℃/min;和/或,

  所述的降温的时间为5~18min,进一步优选地,6~14min。

  本发明的实施,相对于现有技术至少具有以下优势:

  1、本发明的聚酰胺56树脂具有良好的力学性能、机械性能;

  2、本发明的聚酰胺56树脂的制备方法简单,工艺参数易于控制,无需大型仪器协助,便于进行量化生产;

  3、本发明的聚酰胺56树脂在膜中的应用,不仅具有形变均匀以及良好的拉伸性和韧性,而且生产成本低,适宜大规模的推广应用。

  附图说明

  图1为实施例5、实施例6及实施例7所制备的聚酰胺56树脂膜的DSC降温结晶曲线。

  具体实施方式

  为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

  术语“约”表示可由任何定量比较、数值、测量或其它表示方法造成的内在不确定性的程度。在本文中使用该术语表示数量的表示值可以与所述的参比值有一定的偏离程度,但是不会导致审议的主题的基本功能改变。

  测试仪器:差示扫描分析仪TA Instruments DSC—Q20,购自美国TA Instruments公司。

  测试过程:称取5mg左右样品置于铝坩埚中,以空坩埚作为对比样,在N2保护下(气流率为50mL/min),以20℃/min升温到280℃,停留3min以消除热历史,然后以20℃/min~70℃/min的降温速率降温至30℃,并再以20℃/min的速率升温到280℃,记录温度扫描过程中的热焓变化。具体地,实施例4、5、8以30℃/min的降温速率降温至30℃,实施例2、3和6以40℃/min的降温速率降温至30℃,而实施例1和7以50℃/min的降温速率降温至30℃,对比例1~3分别以5℃/min、5℃/min和70℃/min的降温速率降温至30℃。

  聚酰胺膜的厚度偏差测试方法:参照《GB/T 6672—2001塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法》。

  相对粘度ηr的检测方法

  乌氏粘度计浓硫酸法:准确称量干燥后的聚酰胺树脂样品0.5±0.0002g,加入50mL浓硫酸(98%)溶解,在25℃恒温水浴槽中测量并记录浓硫酸流经时间t0和聚酰胺树脂溶液流经时间t。

  相对粘数计算公式:

  相对粘度ηr=t/t0

  其中:t:溶液流经时间;

  t0:溶剂流经时间。

  分子量及分子量分布

  用90℃热水洗涤样品30分钟,并在真空中在90℃下干燥,以实现1000ppm水含量。将样品溶解在六氟异丙醇中以获得试验溶液。其通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量以获得以PMMA为标准样品计算得到聚酰胺重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn),最终获得分子量分布为Mw/Mn。测量条件如下:

  GPC仪器:安捷伦1100;

  柱:连接两个TSKgel Alpha-M柱;

  溶剂:六氟异丙醇;

  温度:30℃;

  流速:0.5毫升/分钟;

  样品浓度:2毫克/10毫升;

  过滤:0.45μm-DISMIC 13HP(Toyo Roshi);

  注射量:100μL;

  检测器:差示折射计RI;

  标样:PMMA(浓度:样品0.25毫克/溶剂1毫升);

  测量时间:50分钟。

  透光率实验按照GB/T 2410-2008透明塑料透光率和雾度的测定标准对聚酰胺56树脂进行测量。仪器购自爱色丽,型号为Ci7600测色仪。

  落镖冲击实验按照ASTM D-1709方法B对取向薄膜样品测量。

  反应釜购自中航黎明锦西化工机械,型号为DI1400。

  融体流动速率测试方法:按照GB/T 3682,称取烘干尼龙样品10g,温度275℃,恒温10分钟载重,负荷重2160g,每隔10秒切断一次,共测试3次,称取质量。仪器购自上海发瑞仪器。

  玻璃为普通光学玻璃。

  实施例1制备聚酰胺56树脂

  氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得80%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.89,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空,维持真空度在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  聚酰胺熔体出料,用水槽冷却切粒;水槽中冷却水的水温为70℃,滚轴的转速为500rpm,切粒的时间为30min。

  对制得的聚酰胺56树脂采用差示扫描量热法测试结晶点及热焓,其中,聚酰胺56树脂存在两个放热峰,说明树脂中有两种晶型存在;高温结晶侧峰的结晶点温度Tc1为202.5℃,高温侧结晶峰的面积,即高温结晶侧峰的热焓ΔHm1为9.67J/g,低温侧结晶峰的结晶点温度Tc2为184.5℃,低温侧结晶峰的面积,即低温侧结晶峰的热焓ΔHm2为10.39J/g。

  低温侧峰面积的比例的计算方法如下所示:

  低温侧结晶峰的面积的比例=低温侧结晶峰的面积/(高温侧结晶峰的面积+低温侧结晶峰的面积)。

  依上式计算得,低温侧结晶峰的面积的比例为51.79%。

  同时对制得的聚酰胺56树脂进行分子量及分子量分布宽度测试,测试结果如表1,其中聚酰胺56树脂的数均分子量为34299道尔顿,重均分子量为60709道尔顿,分布宽度为1.77。

  按照GB/T 2410-2008测试了制得的聚酰胺56树脂的透光率,详见表2。

  实施例2制备聚酰胺56树脂

  氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得75%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.92,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空维持在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  聚酰胺熔体出料,用水冷却切粒得聚酰胺56树脂;其中,水槽中冷却水的水温为60℃,滚轴的转速为600rpm,切粒的时间为25min。

  实施例3制备聚酰胺56树脂

  氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得70%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.90,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空维持在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  聚酰胺熔体出料,用水冷却切粒得聚酰胺56树脂;其中,水槽中冷却水的水温为50℃,滚轴的转速为700rpm,切粒的时间为25min。

  实施例4制备聚酰胺56树脂

  氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得70%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.81,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空维持在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  聚酰胺熔体出料,用水冷却切粒得聚酰胺56树脂;其中,水槽中冷却水的水温为40℃,滚轴的转速为600rpm,切粒的时间为25min。

  对比例1制备聚酰胺56树脂

  氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得80%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.89,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空维持在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  聚酰胺熔体出料,用水冷却切粒得聚酰胺56树脂;其中,水槽中冷却水的水温为0℃,滚轴的转速为500rpm,切粒的时间为30min。

  实施例5制备聚酰胺56树脂膜

  氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得80%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.89,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空维持在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  以玻璃为基片,按照25滴/分钟的滴涂速度将上述所制得的聚酰胺熔体旋涂至玻璃上制膜;其中,玻璃的旋转速度为3000转/分钟,玻璃基片的温度260度,旋涂的次数为10次。最后,经30℃/min的匀速降温冷却14min,即可制得聚酰胺树脂膜。

  实施例6制备聚酰胺56树脂膜

  氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得80%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.89,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空维持在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  以玻璃为基片,按照25滴/分钟的滴涂速度将上述所制得的聚酰胺熔体旋涂至玻璃上制膜;其中,玻璃的旋转速度为3000转/分钟,玻璃基片的温度260度,旋涂的次数为7次,经40℃/min的匀速降温冷却9min,便可制得薄膜。

  实施例7制备聚酰胺56树脂膜

  氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得70%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.81,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空维持在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  以玻璃为基片,按照15滴/分钟的滴涂速度将上述所制得的聚酰胺熔体旋涂至玻璃上制膜;其中,玻璃的旋转速度为3000转/分钟,玻璃基片的温度260度,旋涂的次数为12次,经50℃/min的匀速降温冷却7min,便可制得薄膜。

  实施例8制备聚酰胺56树脂膜

  氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得80%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.89,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空维持在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  以玻璃为基片,按照15滴/分钟的滴涂速度将上述所制得的聚酰胺熔体旋涂至玻璃上制膜;其中,玻璃的旋转速度为4000转/分钟,玻璃基片的温度260度,旋涂的次数为10次,经30℃/min的匀速降温冷却14min,便可制得薄膜。

  对比例2制备聚酰胺56树脂膜

  (1)氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得80%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.89,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  (2)将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空维持在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  以玻璃为基片,按照25滴/分钟的滴涂速度将上述所制得的聚酰胺熔体旋涂至玻璃上制膜;其中,玻璃的旋转速度为3000转/分钟,玻璃基片的温度260度,旋涂的次数为10次,经5℃/min的匀速降温冷却60min,便可制得薄膜。

  对比例3制备聚酰胺56树脂膜

  (1)氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得80%的聚酰胺的盐溶液,其中盐重20kg;1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1~1.05):1,聚酰胺的盐溶液的浓度为10wt.%时的pH值为7.89,所述百分比为占聚酰胺的盐溶液的质量百分比。

  (2)将聚酰胺的盐溶液加热,反应体系内压力升至1.7Mpa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为245℃,再降压使反应体系内压力降至0.01MPa(表压),保持30min,降压结束后反应体系的温度为262℃,抽真空维持在-0.01Mpa,抽真空时间为20min,真空后的温度为270℃,得到聚酰胺熔体。

  以玻璃为基片,按照25滴/分钟的滴涂速度将上述所制得的聚酰胺熔体旋涂至玻璃上制膜;其中,玻璃的旋转速度为3000转/分钟,玻璃基片的温度260度,旋涂的次数为10次,经70℃/min的匀速降温冷却5min,便可制得薄膜。

  试验例

  对实施例1~8和对比例1~3中制得的聚酰胺56树脂、聚酰胺56树脂膜分别进行相对粘度、差示扫描分析、拉伸性能测试、膜厚度偏差等测试,测定结果见表1至表3。

  表1

  

  

  表2

  

  表3

  

  通过表1和表2可以看出,熔体结晶的速度起到了重要的影响,在实施例1~4中冷却熔体的水槽中冷却水的温度会对树脂的结晶造成明显的影响。实施例1~4相比与对比例1,高温侧结晶峰占比大,同时,具有较高的结晶度,较低的透光率。

  由表1和表3可知,与对比例2、3相比较,实施例5~8通过调控结晶过程中的降温速率,控制结晶度的范围,能够获得低温侧结晶峰A占比多,厚度偏差小、落标冲击强度高且韧性高的聚酰胺56薄膜。

  因此,本发明的聚酰胺56树脂以及聚酰胺56薄膜相较与对比例,聚酰胺56树脂具有优秀的力学性能,聚酰胺56薄膜具有优异的韧性、力学性能以及均匀的厚度。

  最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

《聚酰胺56树脂、聚酰胺56树脂膜及其制备方法和应用.doc》
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