專利名稱：一種長(zhǎng)鏈半芳香族尼龍鹽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)鏈半芳香族尼龍鹽的制備生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
尼龍具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、自潤(rùn)滑性和較好的耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于電子 電器、汽車工業(yè)、工程機(jī)械、纖維等領(lǐng)域，是重要的工程塑料之一，產(chǎn)量居五大工程塑料之首。近年來(lái)為了滿足在電子、電器、汽車等領(lǐng)域的更高性能的要求，特別是表面貼裝技 術(shù)的迅速發(fā)展和無(wú)鉛錫焊的推廣，使得PBT和PA66不能滿足要求，耐高溫尼龍PA46、PA6T、 HTN和PA9T、PA10T、PA12T等相繼被開發(fā)出來(lái)。在尼龍合成時(shí)，為了便于控制二元酸、二元胺的摩爾比例，通常采用先制成尼龍 鹽，然后再進(jìn)行縮聚的方法。常規(guī)尼龍鹽的制法是二元酸和二元胺在水或乙醇溶劑中進(jìn)行 中和反應(yīng)，然后分離、提純干燥。專利CN1887841A公開了一種以水為溶劑，先用水分別芳香 二元酸、長(zhǎng)鏈二元胺混合打漿，然后進(jìn)行中和反應(yīng)，用PH值判定成鹽終點(diǎn)的制備半芳香族 尼龍鹽的方法。專利CN101456804A公開了一種以N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺為溶劑 制備半芳香族尼龍鹽的方法?，F(xiàn)有的尼龍鹽制備技術(shù)中存在以下問題①當(dāng)以水或乙醇作為溶劑制備半芳香 尼龍鹽時(shí)，芳香族二元酸、尼龍鹽在這些溶劑中溶解度較小，難以得到所要求摩爾比的尼龍 鹽；②選擇二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮為溶劑制備半芳香尼龍鹽時(shí)，由于所制備的尼 龍鹽在中和反應(yīng)溫度范圍內(nèi)不溶于溶劑，造成反應(yīng)終點(diǎn)難于判定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種可控二元酸和二元胺摩爾比的長(zhǎng)鏈半芳香 族尼龍鹽的方法。該制備過程中是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的，該溶劑能較好的溶解芳香二元酸 和長(zhǎng)鏈二元胺，而制備芳香尼龍鹽部分能溶于60 80°C溫度下的溶劑中，常溫下不溶于該 溶劑。本發(fā)明的方法包括如下步驟(1)將芳香族二元酸溶解在60 80°C的有機(jī)溶劑中，備用；(2)將長(zhǎng)鏈二元胺溶解在60 80°C的有機(jī)溶劑中，備用；(3)將步驟(2)所得長(zhǎng)鏈二元胺溶液在60 80°C溫度和攪拌下緩慢加入到(1) 所得的溶液中，加料完成后，用長(zhǎng)鏈二元胺溶液調(diào)節(jié)體系的PH值至7. 2 7. 4之間；(4)然后將步驟(3)反應(yīng)物繼續(xù)反應(yīng)0. 5小時(shí)后料冷卻至室溫( 25°C )，經(jīng)離心 分離、有機(jī)溶劑洗滌、干燥即得白色粉末狀長(zhǎng)鏈半芳香尼龍鹽。以上步驟中芳香二元酸溶解于1 1. 5倍重量的有機(jī)溶劑中，長(zhǎng)鏈二元胺溶解于 0. 8 1倍重量的有機(jī)溶劑中，有機(jī)溶劑為二甲基亞砜。本發(fā)明所用芳香二元酸為對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、4，4_聯(lián)苯二甲酸、2，6_萘二
3甲酸中的一種或幾種。本發(fā)明所用長(zhǎng)鏈二元胺為1，10-癸二胺、1，11-十一碳二元胺、1，12-十二碳二元 胺、1，13-十三碳二元胺、1，14-十四碳二元胺、1，15-十五碳二元胺中的一種或幾種。本發(fā)明步驟(3)中是長(zhǎng)鏈二元胺溶液緩慢加入到芳香二元酸溶液中，長(zhǎng)鏈二元胺 溶液加完之后，反應(yīng)Ih后調(diào)節(jié)pH為7. 2 7. 4時(shí)，判定為成鹽反應(yīng)終點(diǎn)；步驟(3)所用的 成鹽反應(yīng)釜為普通的常壓、攪拌和可控溫度的反應(yīng)釜。本發(fā)明所用的有機(jī)溶劑在對(duì)芳香二元酸和長(zhǎng)鏈二元胺具有較好的溶解性，由于制 得的長(zhǎng)鏈半芳香尼龍鹽在60 80°C下部分溶解于有機(jī)溶劑二甲基亞砜，利于調(diào)節(jié)pH值，判 定成鹽反應(yīng)終點(diǎn)；當(dāng)溫度降至室溫( 25°C )長(zhǎng)鏈半芳香尼龍鹽從有機(jī)溶劑中沉淀出來(lái)， 便于長(zhǎng)鏈半芳香尼龍鹽的分離和純化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的制備尼龍鹽方法，反應(yīng)過程可控，以PH值法控制反應(yīng)終點(diǎn)，簡(jiǎn)單有效；2、本發(fā)明選用的有機(jī)溶劑可以溶解芳香二元酸和長(zhǎng)鏈二元胺，60 80°C溫度下 該溶劑可部分溶解尼龍鹽，常溫下不溶解尼龍鹽，可以很容易對(duì)生成的尼龍鹽進(jìn)行分離、純 化；3、本發(fā)明中和反應(yīng)溫度較低，降低能耗；4、本發(fā)明使用的有機(jī)溶劑可以循環(huán)利用。
實(shí)施例實(shí)施例1將1.661Kg (IOmol)對(duì)苯二甲酸溶解于70°C的1. 661Kg 二甲基亞砜溶劑中；再將 1.723Kg(IOmol)的癸二胺溶解于70°C的1. 378Kg二甲基亞砜溶劑中；先把對(duì)苯二甲酸溶液 加入反應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌，保持溫度70°C，然后把癸二胺溶液逐漸加入到反應(yīng)釜中，加料完 畢后，反應(yīng)Ih后，調(diào)節(jié)pH至7. 2 7. 4后，再反應(yīng)0. 5h后降至室溫( 25°C )，離心分離、 洗滌、干燥即得IOT鹽3. 196Kg，產(chǎn)率94. 3%。實(shí)施例2將1.661Kg (IOmol)間苯二甲酸溶解于60°C的1. 661Kg 二甲基亞砜溶劑中；再將 1.723Kg(IOmol)的癸二胺溶解于70°C的1. 378Kg二甲基亞砜溶劑中；先把間苯二甲酸溶液 加入反應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌，保持溫度60°C，然后把癸二胺溶液逐漸加入到反應(yīng)釜中，加料完 畢后，反應(yīng)Ih后，調(diào)節(jié)pH至7. 2 7. 4后，再反應(yīng)0. 5h后降至室溫( 25°C )，離心分離、 洗滌、干燥即得101鹽3. 264Kg，產(chǎn)率96.4%。實(shí)施例3將1. 942Kg(IOmol)對(duì)苯二乙酸溶解于75°C的2. 531Kg 二甲基亞砜溶劑中；再將 1.723Kg(IOmol)的癸二胺溶解于70°C的1. 378Kg二甲基亞砜溶劑中；先把對(duì)苯二乙酸溶液 加入反應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌，保持溫度70°C，然后把癸二胺溶液逐漸加入到反應(yīng)釜中，加料完 畢后，反應(yīng)Ih后，調(diào)節(jié)pH至7. 2 7. 4后，再反應(yīng)0. 5h后降至室溫( 25°C )，離心分離、 洗滌、干燥即得IOP鹽3. 384Kg，產(chǎn)率97. 1 %。實(shí)施例4將2. 422Kg(10mol)4，4-聯(lián)苯二甲酸溶解于80°C的3. 633Kg 二甲基亞砜溶劑中；再將2. 424Kg(IOmol)的1，15-十五碳二元胺溶解于80°C的2. 424Kg 二甲基亞砜溶劑中； 先把4，4_聯(lián)苯二甲酸溶液加入反應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌，保持溫度80°C，然后把1，15_十五碳 二元胺溶液逐漸加入到反應(yīng)釜中，加料完畢后，反應(yīng)Ih后，調(diào)節(jié)pH至7. 2 7. 4后，再反應(yīng) 0. 5h后降至室溫( 25°C )，離心分離、洗滌、干燥即得15B鹽4. 461Kg，產(chǎn)率95. 6%。實(shí)施例5將2. 162Kg (IOmol) 2，6-萘二甲酸溶解于70°C的2. 323Kg 二甲基亞砜溶劑中；再 將2.424Kg(10mol)的1，15-十五碳二元胺溶解于70°C的2. 424Kg 二甲基亞砜溶劑中；先把 2,6-萘二甲酸溶液加入反應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌，保持溫度80°C，然后把1，15-十五碳二元胺溶 液逐漸加入到反應(yīng)釜中，加料完畢后，反應(yīng)Ih后，調(diào)節(jié)pH至7. 2 7. 4后，再反應(yīng)0. 5h后 降至室溫( 25°C )，離心分離、洗滌、干燥即得15N鹽4. 195Kg，產(chǎn)率95. 2%。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范 圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種長(zhǎng)鏈半芳香族尼龍鹽的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將芳香族二元酸溶解在60～80℃的有機(jī)溶劑中，備用；(2)將長(zhǎng)鏈二元胺溶解在60～80℃的有機(jī)溶劑中，備用；(3)將步驟(2)所得長(zhǎng)鏈二元胺溶液在攪拌下緩慢加入到(1)所得的溶液中，在60～80℃溫度下反應(yīng)1h后，用長(zhǎng)鏈二元胺溶液調(diào)節(jié)體系的pH值至7.2～7.4之間；(4)然后將步驟(3)所得的反應(yīng)物料繼續(xù)反應(yīng)0.5小時(shí)后冷卻至室溫(～25℃)，經(jīng)離心分離、有機(jī)溶劑洗滌、干燥即得白色粉末狀長(zhǎng)鏈半芳香尼龍鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)鏈半芳香族尼龍鹽的制備方法，其特征在于，芳香二元酸 溶解于1 1. 5倍重量的有機(jī)溶劑中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)鏈半芳香族尼龍鹽的制備方法，其特征在于所述的芳 香二元酸為對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二乙酸、間苯二甲酸、4，4_聯(lián)苯二甲酸、2，6_萘二甲酸中的 一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)鏈半芳香族尼龍鹽的制備方法，其特征在于，所述長(zhǎng)鏈二 元胺溶解于0. 8 1倍重量的有機(jī)溶劑中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的長(zhǎng)鏈半芳香族尼龍鹽的制備方法，其特征在于所述長(zhǎng)鏈 二元胺為1，10-癸二胺、1，11-十一碳二元胺、1，12-十二碳二元胺、1，13-十三碳二元胺、 1，14-十四碳二元胺、1，15-十五碳二元胺中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)鏈半芳香族尼龍鹽的制備方法，其特征在于，所述的有機(jī) 溶劑為二甲基亞砜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種長(zhǎng)鏈半芳香族尼龍鹽的制備方法，該方法是先將芳香二元酸和長(zhǎng)鏈二元胺在60～80℃的溫度下分別溶解在有機(jī)溶劑中，然后將長(zhǎng)鏈二元胺溶液緩慢加入到芳香二元酸溶液中在60～80℃的溫度下進(jìn)行中和反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值至7.2～7.4，經(jīng)冷卻、分離、有機(jī)溶劑洗滌、干燥后即得長(zhǎng)鏈半芳香尼龍鹽，本發(fā)明制備的長(zhǎng)鏈半芳香尼龍鹽純度較高，可以控制中和反應(yīng)速度，同時(shí)可以控制二元酸和二元胺的摩爾比；本發(fā)明選擇的有機(jī)溶劑中和反應(yīng)溫度較低，得到長(zhǎng)鏈半芳香尼龍鹽在中和反應(yīng)溫度時(shí)能部分溶于該有機(jī)溶劑，而常溫下不溶于有機(jī)溶劑，便于調(diào)節(jié)pH值、分離、提純，本發(fā)明所使用的有機(jī)溶劑可以循環(huán)使用。
文檔編號(hào)C07C209/68GK101880235SQ20101021265
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者劉愛學(xué), 宋傳江, 張英偉, 王文志, 鄧凱桓 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司