專(zhuān)利名稱(chēng)：一種聚已內(nèi)酰胺的直接聚合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚已內(nèi)酰胺的直接聚合方法。
背景技術(shù)：
尼龍(PA)不僅具有優(yōu)良的力學(xué)性能和較好的電性能，而且還具有耐磨、耐油、耐溶劑、自潤(rùn)滑、自熄性、耐腐蝕性及良好的加工性。高黏度尼龍材料，由于其優(yōu)異的力學(xué)性能，在工業(yè)應(yīng)用中受到越來(lái)越大的關(guān)注。為了制備高黏度的PA，可通過(guò)延長(zhǎng)聚合時(shí)間，提高真空能力，固相聚合和化學(xué)擴(kuò)鏈等方法得到，但存在一定的困難，如延長(zhǎng)縮聚反應(yīng)時(shí)間時(shí)使能耗增加，生產(chǎn)效率下降，且還容易導(dǎo)致產(chǎn)品的分解等副反應(yīng)，而導(dǎo)致最終產(chǎn)品性能下降；固相聚合設(shè)備投資大，要求高，反應(yīng)速度慢，粘度過(guò)高，給紡絲帶來(lái)一定的困難，應(yīng)用受到很大的限制?；瘜W(xué)擴(kuò)鏈?zhǔn)侵冈赑A中加入擴(kuò)鏈劑即能與端基反應(yīng)的雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)物質(zhì)，以擠出機(jī)為反應(yīng)場(chǎng)所達(dá)到增黏從而提高相對(duì)分子質(zhì)量的目的，其作為一種新的增黏方法，工藝流程簡(jiǎn)便，反應(yīng)快速，效果較好?；瘜W(xué)擴(kuò)鏈中，擴(kuò)鏈劑起著非常重要的作用。但目前為止，已出現(xiàn)的擴(kuò)鏈劑均是針對(duì)PA產(chǎn)品的黏度的進(jìn)一步增加，工業(yè)報(bào)道的用途則僅限于雙螺桿擠出機(jī)制備聚酰胺工程塑料，這些擴(kuò)鏈劑不能應(yīng)用于聚酰胺直接聚合工藝中，因?yàn)楣I(yè)化纖維主要是單螺桿擠出，添加這些化學(xué)擴(kuò)鏈劑后，反應(yīng)不均勻而致使物料凝膠，從而在紡絲使產(chǎn)生大量的飄絲和斷頭，影響切片可紡性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可獲得較高分子量聚已內(nèi)酰胺的直接聚合方法。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是
一種聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，由己內(nèi)酰胺發(fā)生縮聚反應(yīng)制得聚己內(nèi)酰胺，所述方法在所述縮聚反應(yīng)中擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為將聚甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯在裝有攪拌機(jī)、 冷凝器和溫控裝置并有氮?dú)獗Ｗo(hù)的不銹鋼反應(yīng)釜中，于溫度108°C 112°C下，反應(yīng)2 3 小時(shí)制得的共聚物，所述共聚物的數(shù)均分子量為6000 7500，玻璃化溫度為50°C 60°C， 其中，苯乙烯重量百分含量為0. 05% m。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面，所述聚甲基丙烯酸甲酯的密度為1. 19kg/dm3，透光率為99%，沖擊強(qiáng)度> 16kg/cm3，拉伸強(qiáng)度> 61kg/m3，熱變型溫度> 78°C，熱軟化溫度彡 105 "C。優(yōu)選地，將所述擴(kuò)鏈劑連同流動(dòng)劑一起用溶劑溶解，配成擴(kuò)鏈劑濃度為 2襯% 15襯％的溶液后，再添加到縮聚反應(yīng)體系中，且該溶液的添加量為聚已內(nèi)酰胺重量的 0. 1% 1%。更優(yōu)選地，用于溶解擴(kuò)鏈劑的溶劑為PEG400，且使溶解在溫度87°C 93°C下進(jìn)行。本發(fā)明采取的又一技術(shù)方案是一種聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，由己內(nèi)酰胺發(fā)生縮聚反應(yīng)制得聚己內(nèi)酰胺，所述方法在所述縮聚反應(yīng)中擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為將聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及馬來(lái)酸酐在裝有攪拌機(jī)、冷凝器和溫控裝置并有氮?dú)獗Ｗo(hù)的不銹鋼反應(yīng)釜中，于溫度108°C 112°C下，反應(yīng)2 3小時(shí)制得的共聚物，所述共聚物的數(shù)均分子量為6000 7500，玻璃化溫度為50°C 60°C，其中，苯乙烯重量百分含量為0. 05% 2%，
馬來(lái)酸酐的重量百分含量為1°/Γ15%。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面，所述聚甲基丙烯酸甲酯的密度為1. 19kg/dm3，透光率為99%，沖擊強(qiáng)度> 16kg/cm3，拉伸強(qiáng)度> 61kg/m3，熱變型溫度> 78°C，熱軟化溫度彡 105 "C。優(yōu)選地，將所述擴(kuò)鏈劑連同流動(dòng)劑一起用溶劑溶解，配成擴(kuò)鏈劑濃度為 2襯% 15襯％的溶液后，再添加到縮聚反應(yīng)體系中，且該溶液的添加量為聚已內(nèi)酰胺重量的 0. 1% 1%。更優(yōu)選地，用于溶解擴(kuò)鏈劑的溶劑為PEG400，且使溶解在溫度87°C 93°C下進(jìn)行。優(yōu)選地，流動(dòng)劑為BASF公司的Joncryl ADD 3310產(chǎn)品。由于上述技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明在縮聚反應(yīng)體系中采用了特定的擴(kuò)鏈劑，所獲得的聚己內(nèi)酰胺切片端氨基含量穩(wěn)定，后加工過(guò)程中染色均勻度高，可紡性好，適合錦綸高速紡及細(xì)旦絲的生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1
按照本實(shí)施例的擴(kuò)鏈劑，通過(guò)如下步驟制備得到將IOkg聚甲基丙烯酸甲酯(密度為1. 19kg/dm3，透光率為99%，沖擊強(qiáng)度彡16kg/cm3,拉伸強(qiáng)度彡61kg/m3，熱變型溫度彡78°C，熱軟化溫度> 105°C)和0. Ikg苯乙烯在裝有攪拌機(jī)、冷凝器和溫控裝置并有氮?dú)獗Ｗo(hù)的不銹鋼反應(yīng)釜中，于溫度110°C下，反應(yīng)3小時(shí)制得共聚物即為擴(kuò)鏈劑。所述擴(kuò)鏈劑的物理特性如下外觀(guān)為透明塊狀物；數(shù)均分子量為6200 ；玻璃化溫度為；苯乙烯重量百分含量為0. 7%。實(shí)施例2
按照本實(shí)施例的擴(kuò)鏈劑，通過(guò)如下步驟制備得到將9kg聚甲基丙烯酸甲酯(密度為1. 19kg/dm3,透光率為99%，沖擊強(qiáng)度彡16kg/cm3,拉伸強(qiáng)度彡61kg/m3，熱變型溫度彡78°C，熱軟化溫度> 105°C)和0. 2kg苯乙烯在裝有攪拌機(jī)、冷凝器和溫控裝置并有氮?dú)獗Ｗo(hù)的不銹鋼反應(yīng)釜中，于溫度110°C下，反應(yīng)2小時(shí)制得共聚物即為擴(kuò)鏈劑。所述擴(kuò)鏈劑的物理特性如下外觀(guān)為透明塊狀物；數(shù)均分子量為6300 ；玻璃化溫度為；苯乙烯重量百分含量為1. 1%。實(shí)施例3
按照本實(shí)施例的擴(kuò)鏈劑，通過(guò)如下步驟制備得到將8kg聚甲基丙烯酸甲酯、0. 5kg苯乙烯以及0. 2kg馬來(lái)酸酐在裝有攪拌機(jī)、冷凝器和溫控裝置并有氮?dú)獗Ｗo(hù)的不銹鋼反應(yīng)釜中，于溫度110°C下，反應(yīng)3小時(shí)制得共聚物即為擴(kuò)鏈劑。所述擴(kuò)鏈劑的物理特性如下外觀(guān)為透明塊狀物；數(shù)均分子量為6700，玻璃化溫度為52°C，其中，苯乙烯重量百分含量為0. 9%，馬來(lái)酸酐的重量百分含量為3%。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供一種聚己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)方法，具體如下
(1 )、將IOkg實(shí)施例1所得擴(kuò)鏈劑與0. 5kg流動(dòng)劑(BASF公司的Joncryl ADD 3310產(chǎn)品)一起加入到90°C的PEG400中，獲得擴(kuò)鏈劑濃度為5%的溶液。(2)、將提純后的己內(nèi)酰胺，泵入至第一縮聚反應(yīng)釜，加熱溫度控制在230 240 °C,1小時(shí)后，通過(guò)泵經(jīng)熔體管道輸送到第二縮聚反應(yīng)釜，在熔體管道中通過(guò)注射噴嘴添加各類(lèi)添加劑，將重量為聚己內(nèi)酰胺重量的0. 2%的擴(kuò)鏈劑經(jīng)A噴嘴注入，0. 3%己內(nèi)酰胺經(jīng) B噴嘴注入，其他添加劑在C噴嘴注入，以水作為引發(fā)劑，加熱溫度控制在260 265°C，2小時(shí)后，將物料泵入到終縮聚釜，溫度在240 250°C，經(jīng)熔體過(guò)濾器過(guò)濾，熔體齒輪泵后去鑄帶切粒、萃取、干燥得產(chǎn)品，或熔體齒輪泵后去紡絲。實(shí)施例5
本實(shí)施例提供一種聚己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)方法，具體如下(1)、將20kg實(shí)施例1所得擴(kuò)鏈劑與2kg流動(dòng)劑(BASF公司的Joncryl ADD 3310產(chǎn)品)一起加入到90°C的PEG400中，獲得擴(kuò)鏈劑濃度為10%的溶液。(2)、將提純后的己內(nèi)酰胺，泵入至第一縮聚反應(yīng)釜，加熱溫度控制在230 240 °C,1小時(shí)后，通過(guò)泵經(jīng)熔體管道輸送到第二縮聚反應(yīng)釜，在熔體管道中通過(guò)注射噴嘴添加各類(lèi)添加劑，將重量為聚己內(nèi)酰胺重量的0. 5%的擴(kuò)鏈劑經(jīng)A噴嘴注入，0. 3%己內(nèi)酰胺經(jīng) B噴嘴注入，其他添加劑在C噴嘴注入，以水作為引發(fā)劑，加熱溫度控制在255 260°C，1小時(shí)后，將物料泵入到終縮聚釜，溫度在235 240°C，經(jīng)熔體過(guò)濾器過(guò)濾，熔體齒輪泵后去鑄帶切粒、萃取、干燥得產(chǎn)品，或熔體齒輪泵后去紡絲。對(duì)比例1
本例提供一種聚己內(nèi)酰胺的直接聚合工藝，具體如下將提純后的己內(nèi)酰胺，泵入至第一縮聚反應(yīng)釜，加熱溫度控制在230 240°C，1小時(shí)后，通過(guò)泵經(jīng)熔體管道輸送到第二縮聚反應(yīng)釜，在熔體管道中通過(guò)注射噴嘴添加各類(lèi)添加劑，0. 3%己內(nèi)酰胺經(jīng)B噴嘴注入，其他添加劑在C噴嘴注入，以水作為引發(fā)劑，加熱溫度控制在260 265°C，2小時(shí)后，將物料泵入到終縮聚釜，溫度在240 250°C，經(jīng)熔體過(guò)濾器過(guò)濾，熔體齒輪泵后去鑄帶切粒、萃取、干燥得產(chǎn)品，或熔體齒輪泵后去紡絲。對(duì)實(shí)施例4、5及對(duì)比例1的聚己內(nèi)酰胺的物理性能進(jìn)行測(cè)試，其中相對(duì)粘度采用 GB/T11832-93測(cè)試方法測(cè)定，密度采用GB1033-86方法測(cè)定，單體含量采用S色譜內(nèi)標(biāo)法測(cè)定，含水量采用GB6509-86測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。表1聚己內(nèi)酰胺的物理特性
權(quán)利要求
1.一種聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，由己內(nèi)酰胺發(fā)生縮聚反應(yīng)制得聚己內(nèi)酰胺，其特征在于所述方法在所述縮聚反應(yīng)中擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為將聚甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯在裝有攪拌機(jī)、冷凝器和溫控裝置并有氮?dú)獗Ｗo(hù)的不銹鋼反應(yīng)釜中，于溫度108°C 112°C 下，反應(yīng)2 3小時(shí)制得的共聚物，所述共聚物的數(shù)均分子量為6000 7500，玻璃化溫度為 50°C 60°C，其中，苯乙烯重量百分含量為0. 05% 覬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，其特征在于所述聚甲基丙烯酸甲酯的密度為1. 19kg/dm3，透光率為99%，沖擊強(qiáng)度彡16kg/cm3，拉伸強(qiáng)度彡61kg/m3，熱變型溫度彡78 °C，熱軟化溫度彡105 °C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，其特征在于將所述擴(kuò)鏈劑連同流動(dòng)劑一起用溶劑溶解，配成擴(kuò)鏈劑濃度為2wt9Tl5wt%的溶液后，再添加到縮聚反應(yīng)體系中，且該溶液的添加量為聚已內(nèi)酰胺重量的0. 19Tl%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，其特征在于用于溶解擴(kuò)鏈劑的溶劑為PEG400，且使溶解在溫度87V 93°C下進(jìn)行。
5.一種聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，由己內(nèi)酰胺發(fā)生縮聚反應(yīng)制得聚己內(nèi)酰胺，其特征在于所述方法在所述縮聚反應(yīng)中擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為將聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及馬來(lái)酸酐在裝有攪拌機(jī)、冷凝器和溫控裝置并有氮?dú)獗Ｗo(hù)的不銹鋼反應(yīng)釜中，于溫度 108 °C 112 °C下，反應(yīng)2 3小時(shí)制得的共聚物，所述共聚物的數(shù)均分子量為6000 7500， 玻璃化溫度為50°C 60°C，其中，苯乙烯重量百分含量為0. 05% 2%，馬來(lái)酸酐的重量百分含量為1% 15%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，其特征在于所述聚甲基丙烯酸甲酯的密度為1. 19kg/dm3，透光率為99%，沖擊強(qiáng)度彡16kg/cm3，拉伸強(qiáng)度彡61kg/m3，熱變型溫度彡78 °C，熱軟化溫度彡105 °C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，其特征在于將所述擴(kuò)鏈劑連同流動(dòng)劑一起用溶劑溶解，配成擴(kuò)鏈劑濃度為2wt9Tl5wt%的溶液后，再添加到縮聚反應(yīng)體系中，且該溶液的添加量為聚已內(nèi)酰胺重量的0. 19Tl%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，其特征在于用于溶解擴(kuò)鏈劑的溶劑為PEG400，且使溶解在溫度87°C 93°C下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚己內(nèi)酰胺的直接聚合方法，由己內(nèi)酰胺發(fā)生縮聚反應(yīng)制得聚己內(nèi)酰胺，所述方法在所述縮聚反應(yīng)中擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為將聚甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯在裝有攪拌機(jī)、冷凝器和溫控裝置并有氮?dú)獗Ｗo(hù)的不銹鋼反應(yīng)釜中，于溫度108℃～112℃下，反應(yīng)2～3小時(shí)制得的共聚物，所述共聚物的數(shù)均分子量為6000～7500，玻璃化溫度為50℃～60℃，其中，苯乙烯重量百分含量為0.05%～2%。本發(fā)明所獲得的聚聚己內(nèi)酰胺切片，端氨基含量穩(wěn)定，后加工過(guò)程中染色均勻度高，可紡性好，適合錦綸高速紡及細(xì)旦絲的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C08F212/08GK102344565SQ20111019857
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者卞忠華 申請(qǐng)人:張家港柴能生物科技有限公司