1.一种长碳链半芳香族聚酰胺,其特征在于,其具有如下式I结构:
式I中,a=10~100,b=10~200,c=10~100,d=10~100,R为聚酯酰胺,其具有如下式II结构:其中,x=10~200,y=10~200,z=10~100;
所述长碳链半芳香族聚酰胺由单体1和聚酯酰胺共聚而成,所述单体1为摩尔比为1:
0.7~0.99:0.01~0.3的癸二胺、对苯二甲酸、十二烷二酸,且所述癸二胺与对苯二甲酸和十二烷二酸两者用量和的摩尔比为1,所述聚酯酰胺的加入量为所述单体1总重量的1~
8%;
所述聚酯酰胺由单体2共聚而成,所述单体2为摩尔比为1:0.5~1:0.1~0.4的11-氨基十一酸、6-己内酯和2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉;
所述聚酯酰胺由以下合成方法制得:(1)将真空干燥后的所述单体2加入到搅拌式聚合反应器中,同时加入所述单体2总重量的0.1~2%的钛化合物作为催化剂、加入适量水;然后抽真空3~10min,通惰性气体3~10min,如此循环5~10次,使反应物存在于惰性气体保护下的环境中,控制所述搅拌式聚合反应器内系统压力为0.1~0.5MPa;
(2)将所述搅拌式聚合反应器密闭加热至240~260℃,调节所述搅拌式聚合反应器的搅拌速度为0~100r/min,其中,当所述搅拌式聚合反应器温度达到210℃时,放气至
1.6MPa,并维持压力在1.6MPa,反应0.5~4小时后,放气至常压,在240~260℃下继续反应
0.5~4小时后,恒温持续抽真空0.1~2小时,反应结束,在出料时补充惰性气体;
上述步骤中,所述惰性气体为氮气或氩气;所述钛化合物为钛酸四丁酯、异丙基钛酸酯、丙基钛酸酯、丙烯基钛酸酯中的一种或一种以上的混合物。
2.根据权利要求1所述的长碳链半芳香族聚酰胺,其特征在于,所述聚酯酰胺的加入量为所述单体1总重量的2~6%。
3.根据权利要求1所述的长碳链半芳香族聚酰胺,其特征在于,所述长碳链半芳香族聚酰胺的特性粘度为0.7~1.0dL/g,玻璃化温度Tg≥100℃,熔融温度Tm为290~305℃。
4.一种权利要求1所述的长碳链半芳香族聚酰胺的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将所述单体1加入到搅拌式聚合反应器中,同时加入所述聚酯酰胺、分子量调节剂、抗氧剂、水;然后抽真空3~10min,通惰性气体3~10min,如此循环5~10次,使反应物存在于惰性气体保护下的环境中,控制所述搅拌式聚合反应器内系统压力为0.1~0.5MPa;所述单体1为摩尔比为1:0.7~0.99:0.01~0.3的癸二胺、对苯二甲酸、十二烷二酸,且所述癸二胺与对苯二甲酸和十二烷二酸两者用量和的摩尔比为1,所述聚酯酰胺的加入量为所述单体1总重量的1~8%;所述聚酯酰胺由单体2共聚而成,所述单体2为摩尔比为1:0.5~1:0.1~0.4的11-氨基十一酸、6-己内酯和2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉;
(2)将所述搅拌式聚合反应器密闭加热至270~285℃,调节所述搅拌式聚合反应器的搅拌速度为0~100r/min,其中,当所述搅拌式聚合反应器温度达到215℃时,放气至
2.0MPa,并维持压力在2.0MPa,反应0.5~4小时后,放气至常压,同时升温至306~325℃下继续反应0.5~4小时后,恒温持续抽真空0.1~2小时,反应结束,在出料时补充惰性气体;
上述步骤中,所述惰性气体为氮气或氩气。
5.根据权利要求4所述的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将真空干燥后的所述单体1加入到搅拌式聚合反应器中,同时加入所述聚酯酰胺、分子量调节剂、抗氧剂、水;然后抽真空4~6min,通氮气4~6min,如此循环5~7次,使反应物存在于氮气保护下的环境中,控制所述搅拌式聚合反应器内系统压力为0.2~0.3MPa;
(2)在2~4小时内将所述搅拌式聚合反应器密闭匀速加热至272~280℃,调节所述搅拌式聚合反应器的搅拌速度为30~50r/min,其中,当所述搅拌式聚合反应器温度达到215℃时,放气至2.0MPa,并维持压力在2.0MPa,反应1~2小时后,放气至常压,同时升温至310~320℃下继续反应1~2小时后,恒温持续抽真空0.3~1小时,反应结束,在出料时补充氮气。
6.根据权利要求4或5所述的合成方法,其特征在于,所述聚酯酰胺由以下合成方法制得:(1)将真空干燥后的所述单体2加入到搅拌式聚合反应器中,同时加入所述单体2总重量的0.1~2%的钛化合物作为催化剂、加入适量水;然后抽真空3~10min,通惰性气体3~
10min,如此循环5~10次,使反应物存在于惰性气体保护下的环境中,控制所述搅拌式聚合反应器内系统压力为0.1~0.5MPa;
(2)将所述搅拌式聚合反应器密闭加热至240~260℃,调节所述搅拌式聚合反应器的搅拌速度为0~100r/min,其中,当所述搅拌式聚合反应器温度达到210℃时,放气至
1.6MPa,并维持压力在1.6MPa,反应0.5~4小时后,放气至常压,在240~260℃下继续反应
0.5~4小时后,恒温持续抽真空0.1~2小时,反应结束,在出料时补充惰性气体;
上述步骤中,所述惰性气体为氮气或氩气;所述钛化合物为钛酸四丁酯、异丙基钛酸酯、丙基钛酸酯、丙烯基钛酸酯中的一种或一种以上的混合物。
7.根据权利要求4或5所述的合成方法,其特征在于,所述分子量调节剂是加入量为所述单体1总重量的0.1~8%的有机蒙脱土以及加入量为所述单体1总重量的0.1~3%的苯甲酸;所述抗氧剂是加入量为所述单体1总重量的0.1~0.3%的N,N`-二(2,2,6,6-四甲基-
4-哌啶基)-1,3-苯二酰胺。
8.根据权利要求7所述的合成方法,其特征在于,所述聚酯酰胺的加入量为所述单体1总重量的2~6%;所述有机蒙脱土的加入量为所述单体1总重量的0.5~5%,所述苯甲酸的加入量为所述单体1总重量的0.5~2.5%。