半芳香族耐热性共聚酰胺的合成及性能
2021-03-22刘冰肖吴京崔泽华柴亚基吴晨阳尚妍王玉龙
刘冰肖 ,吴京 ,崔泽华 ,柴亚基 ,吴晨阳 ,尚妍 ,王玉龙 ,2
(1.太原工业学院,太原 030051;2.中北大学,太原 030051)
聚酰胺分子链规整好,分子间氢键作用较强,具有良好的物理力学性能和化学稳定性[1-2]。脂肪族聚己内酰胺(PA6)和聚己二酰己二胺(PA66)已被广泛应用于汽车工业和电子领域[3-4]。但随着表面贴装(SMT)等技术的发展,其耐热性已经难以满足市场的需求[5-6]。全芳香族聚酰胺具有卓越的耐热性,但其熔融温度远高于热分解起始温度,无法进行熔融加工成型[7-8]。半芳香族聚酰胺是由脂肪族二胺和芳香族二酸或芳香族二酸和脂肪族二胺反应缩聚而成,相较于脂肪族和全芳香族聚酰胺,其具有良好的耐热性且可进行熔融加工成型[9-11]。
目前,聚对苯二甲酰己二胺(PA6T)的共聚物是应用最为广泛的半芳香族耐热性聚酰胺,但其由于链段相对较短,酰胺基密度较大,导致尺寸稳定性较差,限制了其在电子电器领域进一步应用。聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)的分子链段较PA6T更长,尺寸稳定性更好,且其主要原料癸二胺来自于蓖麻油,属于生物基材料,近年来受到广泛关注[12-13]。但PA10T的起始分解温度与熔融温度相距较近,在熔融成型过程中容易发生分解影响其性能[14]。研究表明,将半芳香族聚酰胺与脂肪族聚酰胺共聚或向分子链中引入—O—或—S—等柔性链段可适当降低聚合物熔点,来拓宽其加工窗口[8,15]。而通过向PA10T链段中引入半芳香族链段来改变聚合物晶体结构,进而调节其加工窗口尚无系统研究。
笔者以癸二胺、己二胺和对苯二甲酸为主要原料,通过熔融缩聚法将PA6T链段引入PA10T分子主链中,合成了具有较宽加工窗口、较低成本的聚对苯二甲酰癸二胺/己二胺(PA10T/6T)。……
