Способ получения полукристаллического полуароматического полиамида

Способ получения полукристаллического полуароматического полиамида

Реферат

Изобретение относится к способу получения полукристаллического полуароматического полиамида, говоря более конкретно, полукристаллического полуароматического сополимерного полиамида, имеющего температуру плавления по меньшей мере 300°С.

Полукристаллические полиамиды в общем случае получают в результате проведения жидкофазной полимеризации, необязательно в присутствии воды, такой как полимеризация в расплаве или полимеризация в растворе. В результате проведения полимеризации в расплаве в общем случае получают аморфные полиамиды. После проведения данной жидкофазной полимеризации либо получающиеся в результате полимер или его форполимер выделяют из раствора, либо расплав охлаждают до затвердевания. За такой жидкофазной полимеризацией необязательно может следовать стадия твердофазной дополнительной поликонденсации для получения полимерного полиамида, имеющего более высокую молекулярную массу. Кроме того, в литературе также описываются и способы твердофазной полимеризации, включающие прямую твердофазную полимеризацию найлоновых солей. В данном случае полимеризацию проводят таким образом, чтобы в ходе всего способа полимеризации с образованием из соли полимера исходная соль, промежуточные продукты и конечный продукт оставались бы в твердом состоянии или в по существу твердом состоянии и, таким образом, никогда бы полностью не ожижались. Прямые твердофазные способы согласно сообщениям являются более подходящими для использования в случае алифатических полиамидов, поскольку алифатические мономеры являются уже более реакционно-способными в технологических условиях для обычных способов, и вследствие низких температур реакции, задействованных в таких прямых твердофазных способах. В соответствии с положениями автора R. Pfaender в книге «Solid-state Polymerization», C. D. Papaspyrides and S. N. Vouyiouka, Wiley, 2009, page 167, цитирующего публикации автора C. D. Papaspyrides и других авторов, скорость реакции для твердофазного способа не является достаточно высокой для практического использования и является значительно меньшей в сравнении с тем, то имеет место в сопоставимых способах в расплаве или растворителе.

Полукристаллические полуароматические сополимерные полиамиды, в настоящем документе сокращенно обозначаемые как Со-РА и имеющие высокую температуру плавления (Tm), например, характеризующиеся значением Tm, большим, чем 280°С, говоря более конкретно, большим, чем 300°С, представляют интерес для множества областей применения вследствие своих высокотемпературных свойств. Такие полиамиды в общем случае представляют собой сополиамиды, полученные из диамина и дикарбоновой кислоты. В данном случае дикарбоновая кислота может представлять собой ароматическую дикарбоновую кислоту, такую как терефталевая кислота, которую объединяют со смесью из различных алифатических диаминов. Более часто дикарбоновая кислота включает комбинацию из различных дикарбоновых кислот, например, терефталевой кислоты и изофталевой кислоты или терефталевой кислоты и адипиновой кислоты или даже терефталевой кислоты, адипиновой кислоты и изофталевой кислоты. Диамин также может включать смесь из различных диаминов. Для таких полиамидов используют многостадийные способы, такие как полимеризация в растворе, полимеризация в расплаве или полимеризация в растворе с последующей полимеризацией в расплаве, в каждом случае необязательно в комбинации с твердофазной дополнительной поликонденсацией. Ароматические дикарбоновые кислоты, такие как терефталевая кислота и изофталевая кислота, как это известно, являются значительно менее реакционно-способными в сопоставлении с алифатическими дикарбоновыми кислотами, такими как адипиновая кислота, согласно сообщению, например, в исследовании «The condensation Kinetics of Polyphthalamides: I. Diamines and Diacids of Dimethylesters», Malluche, J.; Hellmann, G. P.; Hewel, M.; Liedloff, H. J.; Polym. Eng. Sci., 2007, 47, 1589. Вследствие более высоких температур плавления полукристаллических полуароматических полиамидов на основе терефталевой кислоты и более низкой реакционной способности ароматических дикарбоновых кислот в общем случае требуются более высокие температуры реакции, что в результате может привести к прохождению нежелательных побочных реакций. Например, реакция межмолекулярной конденсации диаминов в результате приводит к получению компонентов, характеризующихся более высокой функциональностью, что ведет к разветвлению полиамидов и может в результате привести к появлению гелеобразования (смотрите публикации Katsuaki, K.; Shinji, M.; Kobunshi Kagaku, 1968, 25, 318; и M). I. Kohan, Nylon Plastics Handbook, Hanser, 1995, p. 592-593). Один из способов предотвращения гелеобразования, обусловленного данным типом побочных реакций, заключается в добавлении монофункциональных карбоновых кислот или аминов, которые выполняют функцию обрывателей цепи. С другой стороны, короткие диамины, такие как 1,4-диаминобутан и 1,5-диаминопентан, подвергаются циклизации в результате внутренней конденсации аминов, что приводит к получению монофункциональных аминов и поэтому ограничивает образование полиамида, имеющего более высокую молярную массу. Поэтому получение высокоплавких полукристаллических полиамидов является более сложным или проблематичным в сопоставлении с тем, что имеет место для более низкоплавких полуароматических или аморфных полуароматических полиамидов. Кроме того, более продолжительное время реакции в результате приводит к уменьшенному использованию мощности установки в сопоставлении с тем, что имеет место для алифатических полиамидов.

Получение высокоплавких сополимерных полиамидов при использовании способов, не задействующих полимеризацию в расплаве, демонстрирует наличие других проблем. Например, в способе, включающем полимеризацию в растворе в комбинации с твердофазной дополнительной поликонденсацией, сначала должен быть получен раствор соли, который должен быть заполимеризован до получения форполимера в растворе и при соответствующем высоком давлении. После этого данный форполимер выделяют из раствора, например, в результате мгновенного испарения, в целях получения форполимера в форме порошка. Форполимеры в общем случае имеют намного меньшие температуру стеклования и температуру плавления в сопоставлении с соответствующими высокомолекулярными полимерами. Несмотря на в общем случае уже демонстрацию сополимерами меньших температуры стеклования и температуры плавления в сопоставлении с тем, что имеет место для соответствующих гомополимеров, данный эффект является еще более ярко выраженным для форполимеров сополимеров на основе комбинации из алифатической дикарбоновой кислоты и ароматической дикарбоновой кислоты. Присутствие следовых количеств воды, остающихся в подвергнутом мгновенному испарению форполимере, может подавлять температуру плавления еще больше. Данные обстоятельства вносят совместный вклад в проблемы, предотвращающие образование сухого и легкотекучего порошка и в результате приводящие к возникновению клейкости. Как результат этого перерабатываемость порошкообразного форполимера может оказаться очень затруднительной. Твердофазная дополнительная поликонденсация в непрерывном способе для порошкообразного форполимера таким образом будет затруднительной и не очень практичной вследствие проблем с клейкостью и текучестью для такого порошка. Твердофазная дополнительная поликонденсация для такого порошка может быть проведена периодически в сушильном барабане, что, однако, в результате приводит к получению чрезвычайно низкого использования мощности и создает все типы проблем с обрастанием реактора. Для твердофазной дополнительной поликонденсации порошок удобно уплотнять в виде гранул для обеспечения осуществления непрерывного способа в колонне с плотной насадкой. Однако, согласно наблюдениям авторов настоящего изобретения при получении полуароматического сополимерного полиамида данным образом гранулированный порошок все еще демонстрировал наличие проблем с клейкостью при использовании в непрерывном способе с реактором с движущимся слоем, подобным образом вследствие низких температур плавления форполимеров, произведенных из смесей из различных дикислот и/или различных диаминов.

При получении высокоплавких сополимерных полиамидов в результате проведения прямой твердофазной полимеризации наблюдались подобные проблемы. В случае полимеризации в результате проведения прямой твердофазной полимеризации для порошкообразных солей, полученных из смесей из различных дикислот и/или различных диаминов, температура во время проведения полимеризации должна выдерживаться низкой для предотвращения возникновения клейкости порошка и обрастания реактора, подобным образом также вследствие низких температур плавления форполимеров. В свою очередь, низкие температуры полимеризации приводят к получению очень продолжительных времен реакции для ароматических дикарбоновых кислот. Данная проблема, в частности, будет ярко выраженной в случае полукристаллического сополимерного полиамида, произведенного из дикарбоновых кислот, включающих изофталевую кислоту или алифатическую дикарбоновую кислоту, и/или диаминов, включающих смесь из трех и более различных диаминов, а, в частности, при включении длинноцепочечных алифатических диаминов.

Цель настоящего изобретения заключается в предложении оптимизированного способа получения полукристаллического полуароматического сополимерного полиамида (Со-РА), имеющего температуру плавления по меньшей мере 300°С.

Достижения данной цели добивались при использовании способа, соответствующего изобретению согласно пункту 1 формулы изобретения.

Эффекты от способа, соответствующего изобретению, заключаются в эффективном получении сополиамида, имеющего высокую температуру плавления, при уменьшенном количестве проблем с клейкостью или даже при предотвращении возникновения клейкости в сопоставлении с тем, что имеет место для способов, где соответствующий сополиамид получают исходя из всех мономеров, объединенных в единую смесь, ограниченности прохождения побочных реакций и возможности получения сополиамида, имеющего высокую молекулярную массу при уменьшенном риске гелеобразования.

Компоненты в виде полиамида (А) и полиамида (В) получают при относительно низкой температуре, и упомянутые компоненты в виде полиамида (А) и полиамида (В) подвергают воздействию высокой температуры только в течение короткого времени в ходе стадии перемешивания в расплаве. Даже несмотря на то, что полиамид (А) имеет температуру плавления, еще более высокую в сопоставлении с температурой плавления получающегося в результате полимера Со-РА, его получение проводят при температуре, намного меньшей, чем температура плавления полимера Со-РА, при использовании прямого твердофазного способа, что, тем самым, значительно уменьшает возможное возникновение побочных реакций. Кроме того, несмотря на низкую температуру реакции такой способ осуществляют как раз за относительно короткое время. Отсутствие алифатических дикарбоновых кислот или по существу их отсутствие во время получения полиамида (А) делает возможным использование относительно высоких температур реакции, все еще ниже температуры плавления соли, в то же время, все еще при достижении относительно высокой скорости реакции и относительно коротких времен реакции. Полиамид (В) имеет температуру плавления или температуру стеклования, которые являются меньшими в сопоставлении с тем, что имеет место для получающегося в результате полимера Со-РА, и поэтому может быть получен с использованием любого подходящего для использования способа полимеризации, такого как способ полимеризации в расплаве или способ в растворе или их комбинация или даже способ прямой твердофазной полимеризации, осуществляемый в более умеренных технологических условиях. Высокая температура плавления полиамида (А) и являющаяся следствием этого высокая температура, при которой проводят перемешивание в расплаве на стадии (с), в результате приводят к прохождению относительно быстрой реакции, и для переамидирования требуются относительно короткие времена реакции. В целом протекает меньше побочных реакций, и уменьшается риск гелеобразования на каждой из отдельных стадий, а также в способе в целом. Способ, кроме того, делает возможным достижение большой гибкости при получении высокоплавких сополиамидов при использовании различных комбинаций мономеров и различных соотношений мономеров. Сформованные продукты обладают механическими и теплофизическими свойствами, приблизительно равными или даже превосходящими то, что имеет место для сополиамидов, полученных из соответствующих диаминов и дикарбоновых кислот в одном интегральном способе.

Получение полуароматических сополиамидов в результате перемешивания в расплаве полиамидов и переамидирования упоминается в публикации WO11069942A1. Для получения полиамидов упоминаются только обычные способы. Ничего не упоминается ни в отношении способа получения полиамидов, ни в отношении прямой твердофазной полимеризации, ни в отношении какого-либо эффекта переамидирования, ни в отношении его степени.

Образование смешиваемой смеси в способе, соответствующем изобретению, может наблюдаться по получению более прозрачного расплава и по уменьшению температуры плавления полиамида (А). Получение сополиамида будет представлять собой результат переамидирования и может наблюдаться в случае использования для полиамида (В) полукристаллического полиамида по исчезновению отдельной температуры плавления для полиамида (В). Кроме того, температура плавления полиамида (А) будет становиться меньшей, поскольку она будет становиться температурой плавления для сополиамида. В зависимости от уровня переамидирования сополиамид первоначально будет представлять собой блок-сополимер, а после дальнейшего переамидирования будет в результате приводить к получению более рандомизированного сополиамида или даже высокорандомизированного сополиамида. Схематическое представление структуры сополимеров, полученных в результате прохождения реакций переамидирования, при переходе от первоначальной смеси через блок-сополимер, включающий одиночные блоки, до блок-сополимера, включающего множество блоков, и до полностью статистического сополимера может быть найдено в публикации Walia et al., Polymer engineering and science, 1999, 39 (12), 2431. Уровень рандомизации может быть определен при использовании стандартных методов 13С-ЯМР (смотрите публикацию A. M. Aerdts, K. L. L. Eersels, and G. Groeninckx, Macromolecules 1996, 1041: Transamidation in melt mixed aliphatic and aromatic polyamides 1). Полимер Со-РА, полученный при использовании способа, соответствующего изобретению, обычно имеет температуру плавления (Tm-Co-PA), меньшую, чем значение Tm-A. После продолжительного выдерживания полимера Со-РА при температуре, большей, чем температура затвердевания полимера Со-РА, например, во время дополнительной переработки в расплаве на стадии составления композиции и/или на стадии литьевого формования, переамидирование может проходить дополнительно, и значение Tm-Co-PA будет падать еще больше вплоть до достижения полной рандомизации.

Температура плавления Tm-A полукристаллического полуароматического полиамида (А), использующегося в способе, соответствующем изобретению, составляет по меньшей мере 310°С. Значение Tm-A может быть намного большим, чем 310°С до тех пор, пока полиамид (А) будет оставаться перерабатываемым в расплаве. В подходящем случае значение Tm-A находится в диапазоне 310°С-375°С. Предпочтительно значение Tm-A составляет по меньшей мере 320°С, более предпочтительно по меньшей мере 325°С. Было обнаружено, что полиамид (А), полученный в результате проведения прямой твердофазной полимеризации, характеризуется хорошей стабильностью расплава; несмотря на наблюдение время от времени некоторого увеличения вязкости гелеобразование, однако, не наблюдается, что, таким образом, делает возможным достижение намного более высоких значений Tm-A. Более высокому значению Tm-A свойственно преимущество, заключающееся в получении полимера Со-РА, характеризующегося более высоким значением Tm, или в возможности примешивания к полиамиду (А) большего количества полиамида (В), то есть, соотношение полиамид (В)/полиамид (А) может быть более высоким, при одновременном все еще сохранении полимера Со-РА, имеющего температуру плавления по меньшей мере 300°С. Также предпочтительно значение Tm-A составляет не более 360°С, более предпочтительно не более 350°С. Более низкому значению Tm-A свойственно преимущество, заключающееся в возможности переработки в расплаве как полиамида (А), так и полиамида (В) при воздействии более низкой температуры переработки в расплаве. Наиболее предпочтительно значение Tm-A находится в диапазоне 330°С-350°С. Это обеспечивает получение хорошего оптимума увеличения значения Tm-Co-PA и ограничения высокотемпературного воздействия для полиамида (В).

Под термином «температура плавления» в настоящем документе понимается температура плавления, определенная в виде пиковой температуры для эндотермического пика плавления и измеренная при использовании метода ДСК в соответствии с документом ISO 11357-3 (2011) при скорости сканирования 20°С/мин в первом цикле нагревания.

Под термином «температура стеклования» в настоящем документе понимается температура, измеренная при использовании метода ДСК в соответствии с документом ISO 11357-2 (2013) при скорости сканирования 20°С/мин и определенная в виде температуры в области пика первой производной по отношению ко времени для исходной кривой нагревания в соответствии с точкой перегиба исходной кривой нагревания во втором цикле нагревания.

Под термином «полукристаллический полиамид» понимается полиамид, который содержит кристаллическую фазу и аморфную фазу, таким образом, являясь частично кристаллическим и частично аморфным. Свидетельством наличия кристаллической фазы является пик плавления в ходе измерения при использовании метода ДСК, соответствующего вышеупомянутому варианту, а свидетельством наличия аморфной фазы является точка перегиба в ходе измерения при использовании метода ДСК, соответствующего вышеупомянутому варианту.

Аморфный полиамид в настоящем документе понимается как полиамид, который не демонстрирует наличия температуры плавления на кривой первого и второго нагреваний в ходе измерения при использовании метода ДСК, соответствующего вышеупомянутому варианту.

Температура затвердевания расплава полиамида зависит от скорости охлаждения и может быть определена при использовании стандартизованных экспериментов.

Полуароматический полиамид в настоящем документе понимается как полиамид, содержащий повторяющиеся звенья, произведенные из компонентов, содержащих ароматические группы, наряду с повторяющимися звеньями, произведенными из компонентов, не содержащих ароматических групп. Полиамид (А) содержит повторяющиеся звенья, произведенные из дикарбоновой кислоты и диамина. Дикарбокислотный компонент включает главным образом терефталевую кислоту. Диаминовый компонент в подходящем случае включает алифатический диамин или даже полностью состоит из него.

В способе, соответствующем изобретению, полиамид (А) получают при использовании стадии способа, включающей прямую твердофазную полимеризацию соли диамин/дикарбоновая кислота. В ходе всего такого способа прямой твердофазной полимеризации реагирующие компоненты и продукты поддерживают в твердом состоянии. По меньшей мере во время первой части способа прямой твердофазной полимеризации температуру поддерживают ниже температуры плавления соли. Сразу после полного превращения соли в полимерный полиамид полимер может быть подвергнут дальнейшей полимеризации в результате проведения твердофазной дополнительной поликонденсации при температуре, меньшей, чем температура плавления полиамида, для дополнительного увеличения его молекулярной массы. Такой способ, включающий дальнейшую полимеризацию, также может быть полностью осуществлен ниже температуры плавления соли. Результат заключается в том, что реагенты в соли и получающийся в результате полимер поддерживали в твердом состоянии в течение всей полимеризации. Полимерный полиамид (А) до его использования на стадии (с) переработки в расплаве способа, соответствующего изобретению, не находился в фазе раствора или расплава и поэтому имеет морфологию, соответствующую моменту образования, которая имеет характеристики, такие как внешний вид частиц, имеющих профиль, имеющий подобие с профилем частиц соли диамин/дикарбоновая кислота, использующихся для полимеризации. Изображение частиц полиамида для полиамида, полученного в результате проведения прямой твердофазной полимеризации, продемонстрировано на фигуре 1.

Еще один аспект заключается в том, что полиамид, характеризующийся наличием такой морфологии, соответствующей моменту образования, имеет высокую степень кристалличности, о чем свидетельствует высокая эндотерма плавления, измеренная при использовании метода ДСК в первом цикле нагревания. В подходящем случае полиамид (А) характеризуется наличием эндотермы плавления (ΔHm), составляющей по меньшей мере 60 Дж/г, например, находящейся в диапазоне от 70 Дж/г до 150 Дж/г или от 80 до 135 Дж/г.

Соли диамин/терефталевая кислота, использующиеся для получения полиамида (А), могут быть получены с использованием любого способа, подходящего для получения солей терефталевой кислоты и диаминов. Например, соли могут быть получены в результате растворения терефталевой кислоты и диамина и необязательно дополнительных компонентов в воде, иногда при нагревании, и осаждения соли при охлаждении или при добавлении нерастворителя, иногда во время или после охлаждения.

Под термином «эндотерма плавления» в настоящем документе понимается эндотерма, определенная для эндотермического пика плавления и измеренная при использовании метода ДСК в соответствии с документом ISO 11357-3 (2011) при скорости сканирования 20°С/мин в первом цикле нагревания.

Полимерный полиамид (В) может быть получен с использованием любого обычного способа полимеризации, подходящего в отношении типа задействованного полиамида. В подходящем случае полиамид (В) получают при использовании способа, включающего стадию полимеризации в расплаве или полимеризации в растворе или их комбинацию, необязательно в комбинации со стадией твердофазной дополнительной поликонденсации. В данном случае реагенты, представляющие собой либо одну соль диамин/дикарбоновая кислота, либо множество солей диамин/дикарбоновая кислота, либо α,ω-аминокарбоновые кислоты, либо соответствующие лактамы, либо любую их комбинацию, могут быть получены в растворителе или растворены в растворителе или получены в расплаве или переведены в расплав. В ходе такого способа реагенты утратили свой первоначальный профиль, и получающийся в результате полимер не демонстрирует характеристики, которые напоминают внешний вид первоначальных частиц соли.

В одном конкретном варианте осуществления полиамид (В) получают и синтезируют в результате осуществления способа прямой твердофазной полимеризации. Данный вариант осуществления в особенно благоприятном случае используют для комбинаций из полиамида (А) и полиамида (В), что в результате приводит к получению сополиамида, у которого комбинации из мономеров серьезно усложняют или делают невозможным получение сополиамида в результате проведения прямой твердофазной полимеризации. Это может иметь место, например, тогда, когда полиамид (В) состоит полностью из алифатических компонентов. Соли полностью алифатических компонентов, то есть, как алифатических диаминов, так и алифатических дикарбоновых кислот, обычно характеризуются намного меньшей температурой плавления в сопоставлении с солями соответствующих алифатических диаминов и ароматических дикарбоновых кислот (полуароматическими солями).

Преимущество такого способа, когда каждый полимер – как полиамид (А), так и полиамид (В) – получают при использовании прямого твердофазного способа, но раздельно, а не при использовании одного объединенного прямого твердофазного способа, заключается в возможности использования для отдельных полиамидов различных условий проведения реакции: для более низкоплавких полностью алифатических солей вследствие их более высокой реакционной способности может быть использована более низкая температура реакции, однако, данные соли обычно также в результате приводят к получению промежуточных форполимерных полимерных продуктов, имеющих относительно низкую температуру плавления. Для более высокоплавких солей, таких как полуароматические соли алифатических диаминов и терефталевой кислоты, также обычно приводящих в результате к получению промежуточных форполимеров и полимеров, имеющих более высокую температуру плавления, более благоприятной является более высокая температура реакции, значительно превышающая температуру плавления полностью алифатических солей, такие более высокие температуры реакции в комбинации с совокупными относительно короткими временами реакции могут быть использованы в отсутствие низкоплавких полностью алифатических солей, что, таким образом, делает возможным использование оптимальных технологических условий при пониженном риске возникновения клейкости. Также в случаях, в которых сополиамид включает только ароматическую дикарбоновую кислоту, например, терефталевую кислоту, и три и более различных диамина, а, в частности, при включении длинноцепочечных диаминов, выгодным является раздельное получение полиамида А и В, поскольку в данных случаях также получают промежуточные форполимеры, имеющие относительно низкие температуры плавления, молекулярные массы которых требуется увеличить при низкой температуре во время проведения прямой твердофазной полимеризации во избежание возникновения клейкости и обрастания.

В способе, соответствующем изобретению, полиамид (А) и полиамид (В) могут быть выбраны из широкого спектра полиамидов и перемешаны при различных соотношениях при этом все еще получая полукристаллический полуароматический сополиамида, имеющий температуру плавления по меньшей мере 300°С.

Полиамид (А) состоит из повторяющихся звеньев, произведенных из компонентов, включающих дикарбокислотный компонент и диаминовый компонент и состоящих из

○ 45-50 % (мол.) терефталевой кислоты;

○ 47,5-50 % (мол.) диамина; и

○ 0-5 % (мол.) одного или нескольких других компонентов, содержащих аминовые и/или кислотные группы,

где % (мол.) получают по отношению к совокупному молярному количеству упомянутых компонентов, содержащих аминовые и/или кислотные группы, в повторяющихся звеньях. Терефталевая кислота здесь понимается как компонент, содержащий кислотные группы, в то время как диамин здесь понимается как компонент, содержащий аминовые группы.

Полиамид (А) может содержать один или несколько других компонентов, содержащих аминовые и/или кислотные группы, наряду с терефталевой кислотой и диамином.

Наряду с терефталевой кислотой может присутствовать небольшое количество одной или нескольких других ароматических дикарбоновых кислот, таких как изофталевая кислота, 4,4-дифенилендикарбоновая кислота и нафталиндикарбоновая кислота или любая их комбинация. Их количество должно быть ограничено в целях не допустить чрезмерно большого увеличения температуры плавления, например, выше 370°С, и/или непрепятствования прохождению прямой твердофазной полимеризации. Количество таких других дикарбоновых кислот в подходящем случае составляет, не более 10 %(мол.) по отношению к совокупному молярному количеству дикарбоновых кислот в полиамиде (А). Предпочтительно уровень содержания терефталевой кислоты находится в диапазоне 95-100 %(мол.), а количество других ароматических дикарбоновых кислот находится в диапазоне 0-5 %(мол.), по отношению к совокупному молярному количеству дикарбоновых кислот в полиамиде (А). Наиболее удобно, чтобы полиамид (А) имел бы в своей основе терефталевую кислоту в качестве единственной дикарбоновой кислоты.

Другие компоненты также могут включать один или несколько компонентов, отличных от диаминов и ароматических дикарбоновых кислот, таких как адипиновая кислота или монофункциональный диаминовый компонент, трех- или четырехфункциональный диаминовый компонент, монофункциональный карбокислотный компонент, трех- или четырехфункциональный карбокислотный компонент или α,ω-аминокарбоновая кислота или любая их комбинация. Их количество должно быть ограниченным в целях не допустить чрезмерно большого уменьшения температуры плавления Tm-A, например, ниже 310°С, и/или непрепятствования прохождению прямой твердофазной полимеризации. Предпочтительно такие компоненты используют в количестве, составляющем не более 2,5 %(мол.), более предпочтительно находящемся в диапазоне 0-1 %(мол.), по отношению к совокупному молярному количеству компонентов, содержащих аминовые и/или кислотные группы, в полиамиде.

Диаминовый компонент в полиамиде (А) может состоять только из одного диамина, но также может состоять и из комбинации из различных диаминов, например, двух или трех различных диаминов. В подходящем случае диаминовый компонент состоит из одного или нескольких диаминов, выбираемых из С2-С12 диаминов, то есть, диаминов, содержащих 2-12 атомов углерода.

В одном предпочтительном варианте осуществления полиамид (А) представляет собой гомополиамид, произведенный из терефталевой кислоты и одного диамина, выбираемого из алифатических С5-С11 диаминов. Под термином «гомополиамид» в настоящем документе понимается полиамид, по существу состоящий из повторяющихся звеньев, произведенных из одной дикарбоновой кислоты, в данном случае терефталевой кислоты, и одного диамина и не более 1 %(мол.) других компонентов.

Предпочтительно гомополиамид выбирают из полимеров РА 5Т, РА 6Т, РА 7Т, РА 8Т, РА 9Т и РА 10Т. В настоящем документе С5-С10 диамин является линейным диамином. Полимер РА 4Т не является подходящим для использования, поскольку при повышенной температуре он не плавится, а разлагается. Полимер РА 6Т может быть использован даже несмотря на то, что это потребовало бы температуры переработки в расплаве, большей, чем 370°С. Преимущество заключается в очень быстром прохождении переамидирования. Полимер РА 6Т в подходящем случае используют в технологическом оборудовании, делающем возможной стадию переработки в расплаве при коротком времени пребывания для стадии расплава при температуре, большей, чем 370°С. После расплавления полимера РА 6Т получали смешанный расплав, получающийся в результате смешанный расплав может быть охлажден до более низкой температуры, меньшей, чем температура плавления полимера РА 6Т, при одновременном все еще нахождении выше температуры кристаллизации расплава, что, тем самым, извлекает выгоду из быстрого переамидирования при одновременном ограничении возникновения побочных реакций.

Более предпочтительно гомополиамид выбирают из полимеров РА 7Т, РА 8Т, РА 9Т и РА 10Т. Данные полиамиды имеют температуру плавления Tm-A в диапазоне от 310°С до 350°С. Преимущество заключается в том, что данные полиамиды могут быть подвергнуты переработке в способе в расплаве ниже или в области 370°С.

Для номенклатуры полиамидов, использующейся в настоящем документе выше и ниже, использовали систему обозначения, соответствующую документу ISO 1874-1:2010.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления полиамид (А) представляет собой сополиамид, произведенный из терефталевой кислоты и по меньшей мере двух диаминов, включающих по меньшей мере один диамин, выбираемый из алифатических С2-С12 диаминов. Говоря более конкретно, сополиамид по существу состоит из повторяющихся звеньев, произведенных из терефталевой кислоты и по меньшей мере двух диаминов, выбираемых из алифатических С2-С12 диаминов, и не более 1 %(мол.) других компонентов.

Предпочтительно алифатическими С2-С12 диаминами являются линейные диамины. Примеры подходящих сополиамидов в отношении полиамида (А) включают полимеры РА 4Т/6Т, РА 4Т/8Т, РА 4Т/10Т, РА 6Т/8Т и РА 6Т/10Т, РА 8Т/10Т и любые их сополиамиды. Одним примером подходящего сополиамида является полимер РА 4Т/6Т/10Т.

Более предпочтительно по меньшей мере два диамина включают по меньшей мере один диамин, выбираемый из линейного алифатического С2-С6 диамина, еще более предпочтительно по меньшей мере один диамин, выбираемый из 1,4-бутандиамина и 1,6-гексаметилендиамина.

Наиболее удобно, чтобы полиамид (А) представлял бы собой сополиамид РА 4Т/ХТ или сополиамид РА 6Т/ХТ на основе терефталевой кислоты (которую представляет символ «Т») и 1,4-бутандиамина (который представляет символ «4») или 1,6-гексаметилендиамина (который представляет символ «6»), где Х представляет собой еще один линейный алифатический диамин, выбираемый из 1,4-бутандиамина (С4-диамина), 1,6-гексаметилендиамина (С6-диамина), 1,8-октаметилендиамина (С8-диамина) или 1,10-декандиамина (С10-диамина) или любой их комбинации, и где полиамид (А) имеет температуру плавления Tm-A в диапазоне 325-350°С. Преимущество заключается в демонстрации сополиамидами, получающимися в результате этого и соответствующими получению при использовании способа, соответствующего изобретению, высокой степени кристалличности и высокой температуры стеклования. Наиболее предпочтительно полиамид (А) представляет собой сополиамид РА 4Т/ХТ. Преимущество заключается в демонстрации данным сополиамидом высокой смешиваемости с широким спектром полиамидов для полиамида (В), включая другие полуароматические полиамиды, в частности, полимер РА ХТ, при этом Х представляет собой диамин, содержащий по меньшей мере 7 атомов углерода, а предпочтительно представляет собой С8-диамин, С10-диамин и/или С12-диамин, а также алифатические полиамиды, в частности, алифатические диамины, произведенные из С4-С10 диаминов и адипиновой кислоты.

Полиамид (В) в подходящем случае включает (В1) аморфный полуароматический полиамид, (В2) полукристаллический полуароматический сополиамид, (В3) полукристаллический алифатический полиамид или (В4) полукристаллический полуароматический гомополиамид или любую их комбинацию.

Полимер (В2) может представлять собой либо (В2а) полукристаллический полуароматический сополиамид, содержащий повторяющиеся звенья, произведенные из алифатических дикарбоновых кислот и ароматических дикарбоновых кислот, либо (B2b) полукристаллический полуароматический сополиамид, содержащий повторяющиеся звенья, произведенные из терефталевой кислоты и изофталевой кислоты, или (В2с) их сополиамид.

Примеры подходящих полиамидов в отношении полиамида (В) включают аморфный полуароматический полиамид (В1), выбираемый из полимера РА 6I (например, продукта Durethan T40 от компании Lanxess), PA 6I/6T, PA 6I/66 и РА NDT/INDT (например, представленного на рынке под наименованием Trogamid® от компании Evonik), PA DT (где D представляет собой 2-метилпентаметилендиамин) и РА MACMI/12 и любых их сополиамидов.

В одном предпочтительном варианте осуществления полиамид (В) включает или даже состоит из аморфного сополиамида PA 6I/6T, более предпочтительно аморфного сополиамида PA 6I/6T, имеющего температуру стеклования (Tg-B), составляющую по меньшей мере 130°С. Его преимущество заключается в получении полимера Со-РА, характеризующегося относительно высоким значением Tg.

В подходящем случае полиамид (В) включает полукристаллический полуароматический сополиамид (В2), выбираемый из сополиамида PA XT/YI, PA XT/YI/Z, PA XT/Y6 или PA XT/Y6/Z или любого их сополиамида на основе терефталевой кислоты (которую представляет символ «Т») и изофталевой кислоты (которую представляет символ «I») или терефталевой кислоты и адипиновой кислоты (которую представляет символ «6») или их комбинации, при этом Х и Y представляют собой диамины, и при необязательном содержании других повторяющихся звеньев (которые представляет символ «Z»), произведенных из одного или нескольких других компонентов. При этом предпочтительно по меньшей мере один из Х и Y выбирают из 1,4-бутандиамина и 1,6-гексаметилендиамина. Полукристаллический полуароматический сополиамид также может включать сополиамид PA XT/YT, где один из Х и Y выбирают из 1,4-бутандиамина и 1,6-гексаметилендиамина, и где другой диамин включает разветвленный диамин, например, 2-метилпентаметиленд