[其他]芳香族聚酰胺

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88103468
• 申請(qǐng)日: 1988-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88103468A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大澤正紀(jì);靜公平;神野政弘;松山彰雄;勝岡潔敏;水谷一美
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三井東化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C08G73/10
• 分類(lèi)號(hào): C08G73/10
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 楊麗琴

本發(fā)明涉及具有良好熱阻的芳香族聚酰胺，特別是涉及甚至在其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的高溫下保持彈性模量的聚酰胺。

由于聚酰胺良好的機(jī)械性能、熱阻、抗燃性、電性能和化學(xué)穩(wěn)定性，它可廣泛用于各種領(lǐng)域，如工業(yè)材料，防護(hù)衣和防護(hù)內(nèi)層。迄今為止已經(jīng)工業(yè)生產(chǎn)和銷(xiāo)售的芳香族聚酰胺主要可分為兩類(lèi)。一類(lèi)是代表所謂的對(duì)位芳香族聚酰胺，如聚（對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺）（此后縮寫(xiě)為PPTA）。它具有高結(jié)晶度、高熔點(diǎn)、高機(jī)械強(qiáng)度、低伸長(zhǎng)率和高彈性模量的特性，而剛度和低伸長(zhǎng)率導(dǎo)致其加工性能差。也由于對(duì)位芳香族聚酰胺微溶于通常的極性有機(jī)溶劑，如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮，所以給成膜、紡絲和其它各種成型加工帶來(lái)了困難。因此這就限制了對(duì)位芳香族聚酰胺的應(yīng)用，它只能用作為輪胎簾布，結(jié)構(gòu)材料和復(fù)合材料的增強(qiáng)長(zhǎng)絲。

另一類(lèi)是代表所謂的間位芳香族聚酰胺，如聚（間苯二甲酰間苯二胺）（此后縮寫(xiě)為PMIA）。間位聚酰胺的機(jī)械性能的在某種程度上比對(duì)位聚酰胺要低，而它具有良好的加工性并也可溶于上述的極性有機(jī)溶劑中。因此間位聚酰胺可用于紡絲和薄膜流延，并且廣泛用于各種領(lǐng)域，如阻燃防護(hù)衣和防火衣、各種工業(yè)用帶、耐熱氈和耐熱絕緣紙以及粘合劑。

然而，PMIA的結(jié)晶度低于PPTA，這就導(dǎo)致玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg（220℃以上）以上的物理性能的急劇降低。因此，PMIA在低于Tg的溫度下表現(xiàn)出良好的性能，而在Tg以上的高溫下產(chǎn)生了特殊的問(wèn)題。甚至，瞬時(shí)的使用或短時(shí)間的應(yīng)用都會(huì)導(dǎo)致收縮或性能的急劇降低，因此這就限制了使用范圍。例如，作為防止收縮的措施，日本專(zhuān)利公報(bào)No.17692/1978公布了一種PMIA纖維的高溫?zé)崽幚矸椒āＴ摲椒ㄊ遣贿m宜的，因?yàn)檫@種處理會(huì)導(dǎo)致纖維表面的損壞和性能降低。此外，作為一種防止薄膜熱收縮和增強(qiáng)其抗化學(xué)試劑性能的方法，日本專(zhuān)利公報(bào)No.110128/1980和13742/1980已經(jīng)公布了用含有交聯(lián)劑的聚合物溶液的成膜方法。然而在這些方法中選擇交聯(lián)劑和最佳成膜條件是困難的。

本發(fā)明的目的是提供芳香族聚酰胺，這種芳香族聚酰胺可通過(guò)保持PMIA具有的各種優(yōu)點(diǎn)以及通過(guò)防止上述的缺點(diǎn)，特別是防止在高于Tg的溫度下的性能的降低而在較高的溫度下使用。

為了克服前述的問(wèn)題，本發(fā)明者在制備聚合物時(shí)已廣泛研究了各種單體的組合。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)了含有特定的重復(fù)單元和帶有甲基側(cè)鏈的芳香族聚酰胺可以形成薄膜，在研究這種薄膜的粘彈性時(shí)，在從Tg℃到Tg+100℃溫度范圍內(nèi)，幾乎沒(méi)有儲(chǔ)能模量的降低。上述結(jié)果使得本發(fā)明得以實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明涉及聚酰胺，該聚酰胺包括聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍為不低于250℃～不高于400℃，并且在不低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下進(jìn)行熱處理后，所述聚合物的模制品的儲(chǔ)能模量滿足式（Ⅰ）：

(E′（Tg）)/(E′（Tg+100℃）) ＜3

式中符號(hào)表示下列性能。

Tg：玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（℃）

E′（Tg）：在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)的儲(chǔ)能模量（GPa）

E′（Tg+100℃）：在Tg+100℃時(shí)的儲(chǔ)能模量（GPa）

在本發(fā)明中，Tg溫度時(shí)的儲(chǔ)能模量與Tg+100℃時(shí)的儲(chǔ)能模量之比滿足不大于3，最好不大于2。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)尤其是通過(guò)阻止Tg以上高溫時(shí)物理性能的降低，使得這個(gè)比例保持芳香族聚酰胺的熱阻，因此得到可在較高的溫度下使用的芳香族聚酰胺。

已經(jīng)研究了在Tg溫度與Tg+100℃溫度時(shí)的儲(chǔ)能模量比，作為評(píng)價(jià)導(dǎo)致Tg以上高溫時(shí)性能下降的各種因素的方法，這種性能下降是PMIA的一個(gè)缺點(diǎn)。

在任何情況下該比值都大于3。

在本發(fā)明中為了滿足該比值不大于3的要求，已將注意力集中在這個(gè)比值上，并且研究了芳香族聚酰胺。

在該研究過(guò)程中，研究了甲基取代的芳香族聚酰胺，該芳香族聚酰胺的Tg范圍為250℃到400℃，并具有式（Ⅱ）的特定結(jié)構(gòu)。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)由該芳香族聚酰胺制成的薄膜在從Tg到Tg+150℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理，并測(cè)定所得薄膜的粘彈性可滿足上述要求。

按照這種熱處理方法，將薄膜固定在一定的間隔之間，在不低于Tg而最好是在Tg～Tg+150℃的范圍內(nèi)的恒溫下處理1～100分鐘，最好是5～60分鐘。

最好是在Tg～Tg+150℃的范圍內(nèi)以2～10℃/分的升溫速度處理。

在Tg以下的溫度，熱處理是不充分的，而在Tg+150℃以上聚合物會(huì)發(fā)生損壞。

因此在這些情況下不能得到好的薄膜。