一种聚酰胺树脂及其制备方法和应用与流程

本发明属于聚酰胺树脂，尤其涉及一种聚酰胺树脂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚酰胺树脂主要是由二元酸与二元胺缩合而成，其分子结构中具有较高密度的酰胺键存在，可以赋予材料对金属、塑料等较好的粘接性能、优良的热稳定性以及较好的耐化学试剂性能等。聚酰胺油墨主要用于凹版与凸版印刷油墨，也是玻璃纸、聚乙烯、聚丙烯薄膜等包装材料印刷不可缺少的油墨；聚酰胺热熔胶也是纺织、鞋材等领域非常重要的胶粘剂。

2、随着环保的要求越来越严格，醇溶性的聚酰胺树脂具有低毒、环保和性价比较高的优势，慢慢的开始替代毒性较大的苯溶性聚酰胺树脂。但是，目前制备的醇溶性聚酰胺树脂的硬度、耐水性、对基材的粘接能力、吸湿性、耐热性等性能均较差，难以满足中高温条件下的应用需求，尤其是在夏季高温高湿时，更容易出现聚酰胺树脂粘连的问题。

3、对此，本领域也进行了改进研究。例如，专利文件cn103554486a通过使用乙醇胺类改性剂制备了一种可醇溶性的二聚酸型聚酰胺树脂，但是，乙醇胺为小分子脂肪族胺，吸湿性较强，会导致聚酰胺树脂的耐水性、耐热性较差。

4、因此，针对聚酰胺树脂改性研究中，如何在保证聚酰胺树脂具有较好醇溶性的同时，还具有较强的耐水性、耐热性、较高的附着力是一个技术难点。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，本发明提供一种聚酰胺树脂及其制备方法与应用，所得聚酰胺树脂不仅具有较好的醇溶性，而且具有较好的耐水性和较高的耐热性，并且具有对基材的附着粘接能力较好等优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、在第一个方面，提供一种聚酰胺树脂，其包括如下各原料：

4、a)羧酸类化合物；

5、b)多元胺类化合物；

6、c)如下式(i)所示结构的化合物：

7、

8、式(i)中，r选自h或羟基。

9、根据本发明提供的聚酰胺树脂，一些实施方案中，组分a)中所含羧基的摩尔量，与组分b)和组分c)中所含伯氨基的摩尔量之比为1：(0.8～1.2)，例如为1:0.85、1:0.9、1:1、1:1.05、1:1.1、1:1.15。

10、一些实施方案中，组分a)中所含羧基的摩尔量，与组分b)和组分c)中所含伯氨基的摩尔量之比为1：(0.9～1.1)，优选1：(0.95～1.05)。

11、一些实施方案中，组分b)与组分c)的摩尔比为1：(0.05～0.25)，例如为，1:0.055、1:0.06、1:0.08、1:0.1、1:0.15、1:0.2、1:0.21、1:0.22、1:0.24，优选为1：(0.05～0.2)。

12、根据本发明提供的聚酰胺树脂，一些实施方案中，所述羧酸类化合物选自二聚酸、三聚酸、油酸、油酸甲酯、己二酸、癸二酸、丁二酸和丙酸中的一种或多种。

13、一些实施方案中，所述多元胺类化合物选自乙二胺、己二胺、癸二胺、戊二胺、甲基戊二胺、异佛尔酮二胺、1,3-环己二甲胺、4,4’-二氨基二环己基甲烷和聚醚胺中的一种或多种。

14、在第二个方面，提供一种如上所述的聚酰胺树脂的制备方法，包括以下步骤：

15、1)将组分a)、组分b)、组分c)加入到反应容器中，在惰性气体(如氮气)保护下，将体系升温至100～140℃(例如，105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃)，并在此温度下进行反应(如搅拌均匀进行反应)；

16、2)在搅拌状态下、在惰性气体(如氮气)保护下，将体系升温至140～180℃(例如，145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃)，并在此温度下保温反应；

17、3)在搅拌状态下、在惰性气体(如氮气)保护下，将体系升温至180～220℃(例如，185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃)，并在此温度下保温反应；

18、4)在搅拌状态下、在惰性气体(如氮气)保护下，将体系升温至220～270℃(例如，225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃、260℃、265℃)，并在此温度下保温反应；

19、5)真空脱除体系中的水及未反应小分子物质后，降温、出料，得到聚酰胺树脂。

20、根据本发明提供的制备方法，一些实施方案中，步骤1)中反应时间为0.5～2h，例如，1h、1.5h、1.8h。

21、一些实施方案中，步骤2)中反应时间为1～3h，例如，1.5h、2h、2.5h。

22、一些实施方案中，步骤3)中反应时间为1～3h，例如，1.5h、2h、2.5h。

23、一些实施方案中，步骤4)中反应时间为1～3h，例如，1.5h、2h、2.5h。

24、在第三个方面，提供一种如上所述的聚酰胺树脂或者如上所述的制备方法制得的聚酰胺树脂在油墨、热熔胶中的应用。

25、本文中，所述聚酰胺树脂在油墨、热熔胶中的应用步骤或操作工艺可以为本领域的常规操作，这里不再赘述。

26、相比于现有技术，本发明技术方案的有益效果至少在于：

27、与现有体系相比，本发明在聚酰胺树脂中引入多元环状结构的胺化合物，该多环环状结构具有较强的憎水特性，在保持相当醇溶能力的同时，可以提高聚酰胺树脂的耐热、耐水特性，且在湿度较高情况下也不会出现明显的吸湿现象；同时，也可以在一定程度上提高聚酰胺树脂的硬度、附着力，进而提高聚酰胺树脂的机械强度。

28、对于本发明引入多元环状结构的胺化合物的体系，在聚酰胺树脂中引入含羟基的多元环状结构的胺化合物，在聚酰胺树脂保持相当的硬度、耐水耐热以及针对多种基材附着力的同时，醇溶能力又有进一步提高。

29、本发明的聚酰胺树脂中引入的多元环状结构的化合物，可以与多种二胺搭配使用，可制备不同结构、具备不同性能的聚酰胺树脂，满足多种场合的应用需要。

技术特征：

1.一种聚酰胺树脂，其特征在于，其包括如下各原料组分：

2.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其特征在于，组分a)中所含羧基的摩尔量，与组分b)和组分c)中所含伯氨基的摩尔量之比为1：(0.8～1.2)。

3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂，其特征在于，组分a)中所含羧基的摩尔量，与组分b)和组分c)中所含伯氨基的摩尔量之比为1：(0.9～1.1)，优选1：(0.95～1.05)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚酰胺树脂，其特征在于，组分b)与组分c)的摩尔比为1：(0.05～0.25)，优选为1：(0.05～0.2)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚酰胺树脂，其特征在于，所述羧酸类化合物选自二聚酸、三聚酸、油酸、油酸甲酯、己二酸、癸二酸、丁二酸和丙酸中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的聚酰胺树脂，其特征在于，所述多元胺类化合物选自乙二胺、己二胺、癸二胺、戊二胺、甲基戊二胺、异佛尔酮二胺、1,3-环己二甲胺、4,4’-二氨基二环己基甲烷和聚醚胺中的一种或多种。

7.如权利要求1-6中任一项所述的聚酰胺树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中反应时间为0.5～2h。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中反应时间为1～3h；

10.如权利要求1-6中任一项所述的聚酰胺树脂或者如权利要求7-9中任一项所述的制备方法制得的聚酰胺树脂在油墨、热熔胶中的应用。

技术总结本发明属于聚酰胺树脂技术领域，尤其涉及一种聚酰胺树脂及其制备方法和应用，所述聚酰胺树脂包括如下原料：a)羧酸类化合物；b)多元胺类化合物；c)如下式(I)所示结构的化合物；式(I)中，R选自H或羟基。本发明所得聚酰胺树脂不仅有较好的醇溶性和耐水性，并且有较高的耐热性以及对基材的附着粘接能力较好。技术研发人员：刘玄,刘大伟,牟昌盛受保护的技术使用者：万华化学集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14