一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于:使用有機(jī)酸水溶液，在一定溫度下對(duì)聚酰胺切片進(jìn)行浸泡處理，浸泡后的聚酰胺切片干燥到含水率低于0.1%。經(jīng)本方法處理的尼龍6在熔融擠出過(guò)程中相對(duì)粘度下降到預(yù)期數(shù)值。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)化生產(chǎn)的聚酰胺相對(duì)粘度最低值有其極限，如聚酰胺6 —般為2.4左右，進(jìn)一步降低相對(duì)粘度將導(dǎo)致切粒困難。然而，在某些應(yīng)用場(chǎng)合，這一相對(duì)粘度仍然不能提供足夠的熔體流動(dòng)性。
[0003]另外，聚酰胺具有較好的再利用特性，報(bào)廢的聚酰胺纖維、制品經(jīng)過(guò)熔融造粒后仍然可以作為改性工程塑料的基體樹脂使用。但是回收的聚酰胺中有很大一部分是相對(duì)粘度較高(3.0-3.2)的品種，與最適合改性工程塑料共混工藝要求的相對(duì)粘度2.6-2.8有較大差距。
[0004]為滿足這方面的需求，目前市場(chǎng)上有用于降低聚酰胺相對(duì)粘度的添加劑出售，這種產(chǎn)品據(jù)介紹為含有羧酸官能團(tuán)的聚合物。這種添加劑的使用量一般在1%以上，成本較高，而且作為載體的聚合物可能影響聚酰胺的性能；另一方面，在有限的熔融共混時(shí)間內(nèi)，羧酸官能團(tuán)在聚酰胺基體中的分散均勻性也可能存在問(wèn)題。CN107066A提出了一種控制聚酰胺在熔融過(guò)程中熔融粘度的方法，其實(shí)質(zhì)是將充分干燥后的尼龍6切片在一定濕度下重新吸水，在熔融加工過(guò)程中水與尼龍6大分子反應(yīng)，使相對(duì)粘度降低。這種方法存在兩個(gè)缺陷:
(I)有限時(shí)間內(nèi)尼龍6吸收的水分主要集中在切片表面和淺層，不可能達(dá)到均勻分布，在熔融加工中可能導(dǎo)致局部過(guò)度降解。
[0005](2)未反應(yīng)的水分在尼龍6熔體中會(huì)形成氣泡，影響制品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是提供一種低成本的降低聚酰胺相對(duì)粘度處理方法，在熔融加工過(guò)程中，均勻可控地降低聚酰胺的相對(duì)粘度。
[0007]實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的技術(shù)方案:
本發(fā)明涉及一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于:使用有機(jī)酸水溶液，在一定溫度下對(duì)聚酰胺切片進(jìn)行浸泡處理，浸泡后的聚酰胺切片干燥到含水率低于0.1%。經(jīng)本方法處理的尼龍6在熔融擠出過(guò)程中相對(duì)粘度下降到預(yù)期數(shù)值。
[0008]本發(fā)明所述的聚酰胺是指高分子鏈上具有酰胺基重復(fù)單元的聚合物，優(yōu)選聚酰胺6。
[0009]本發(fā)明所述的有機(jī)酸為具有1-36個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一元酸或多元酸，優(yōu)選己二酸。
[0010]本發(fā)明所述的有機(jī)酸水溶液濃度為0.01%-5% (wt)，優(yōu)選0.1%_1%。
[0011]本發(fā)明所述的處理溫度為0°C -100°c，優(yōu)選90°C -95°c。
[0012]本發(fā)明所述的浸泡處理中溶液與聚酰胺切片的重量比為0.5:1-10:1，優(yōu)選1:1-2:1。
[0013]本發(fā)明所述的浸泡處理時(shí)間為1-24小時(shí)，優(yōu)選8-16小時(shí)。
[0014]本發(fā)明所述的浸泡處理后，將聚酰胺切片干燥到含水率低于0.1% (wt)，優(yōu)選低于0.06% (wt)。
[0015]處理后尼龍切片可以采用鼓風(fēng)干燥、真空干燥或氮?dú)獗Ｗo(hù)下的干燥，推薦采用真空或氮?dú)獗Ｗo(hù)干燥。干燥溫度95-110°C，干燥時(shí)間8-16小時(shí)。干燥后尼龍切片的含水量根據(jù)加工需要決定，一般需要達(dá)到0.1%以下。
[0016]發(fā)明優(yōu)點(diǎn)
由于聚酰胺對(duì)水具有非常好的親和性，溶液中的酸可以在聚酰胺內(nèi)部形成非常均勻的分布。這一方面避免了局部羧酸官能團(tuán)濃度過(guò)高造成過(guò)度降解，另一方面延長(zhǎng)了有效的反應(yīng)時(shí)間，使反應(yīng)進(jìn)行比較完全，產(chǎn)品具有比較穩(wěn)定的性能。通過(guò)調(diào)整有機(jī)酸溶液濃度，可以比較準(zhǔn)確的控制聚酰胺粘度下降幅度。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
將己二酸配制成0.5% (Wt)濃度的脫鹽水溶液，相對(duì)粘度2.45的聚酰胺6切片放入上述溶液中浸泡處理，溶液與聚酰胺切片的重量比為2:1，處理溫度為95°C，處理時(shí)間為12小時(shí)。處理結(jié)束后用脫鹽水洗滌切片表面，真空干燥到含水量為0.08%。
[0018]使用注塑機(jī)對(duì)處理后的聚酰胺6進(jìn)行注塑加工測(cè)試，注塑機(jī)溫度240°C，注射壓力lOOkgf/cm2，測(cè)試用模具為阿基米德螺旋線模具，寬2.5mm，深1mm。測(cè)量聚酰胺6的最大流動(dòng)長(zhǎng)度，并測(cè)定注塑加工后聚酰胺6相對(duì)粘度，溶劑為98%硫酸。結(jié)果:最大流動(dòng)長(zhǎng)度為533mm，相對(duì)粘度為1.98。
[0019]參考例I
與實(shí)施例1同樣的方法，使用脫鹽水對(duì)相同的聚酰胺切片進(jìn)行浸泡和干燥處理，用同樣的條件進(jìn)行注塑實(shí)驗(yàn)和相對(duì)粘度測(cè)定。最大流動(dòng)長(zhǎng)度為310mm，相對(duì)粘度為2.32。
[0020]實(shí)施例2
將己二酸配制成0.7% (wt)濃度的脫鹽水溶液，相對(duì)粘度3.45的聚酰胺6切片放入上述溶液中浸泡處理，溶液與聚酰胺切片的重量比為2:1，處理溫度為90°C，處理時(shí)間為16小時(shí)。處理結(jié)束后用脫鹽水洗滌切片表面，真空干燥到含水量為0.06%。
[0021]處理后的聚酰胺6切片用Φ35πιπι雙螺桿擠出機(jī)擠出，再造粒。擠出機(jī)溫度為250°C，螺桿轉(zhuǎn)速200rpm。測(cè)定再造粒后的聚酰胺6相對(duì)粘度，溶劑為98%硫酸，結(jié)果為2.68。
[0022]參考例2
與實(shí)施例2同樣的方法，使用脫鹽水對(duì)相同的聚酰胺切片進(jìn)行浸泡和干燥處理，用同樣的條件進(jìn)行熔融擠出再造粒和相對(duì)粘度測(cè)定，結(jié)果為3.29.實(shí)施例3 將乙酸配制成0.3% (wt)濃度的脫鹽水溶液，相對(duì)粘度3.45的聚酰胺6切片放入上述溶液中浸泡處理，溶液與聚酰胺切片的重量比為2:1，處理溫度為90°C，處理時(shí)間為16小時(shí)。處理結(jié)束后用脫鹽水洗滌切片表面，真空干燥到含水量為0.05%。
[0023]處理后的聚酰胺6切片用Φ35πιπι雙螺桿擠出機(jī)擠出，再造粒。擠出機(jī)溫度為250°C，螺桿轉(zhuǎn)速200rpm。測(cè)定再造粒后的聚酰胺6相對(duì)粘度，溶劑為98%硫酸，結(jié)果為2.82。
[0024]參考例3，
與實(shí)施例2同樣的方法，使用脫鹽水對(duì)相同的聚酰胺切片進(jìn)行浸泡和干燥處理，用同樣的條件進(jìn)行熔融擠出再造粒和相對(duì)粘度測(cè)定，結(jié)果為3.31。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于:使用有機(jī)酸水溶液，在一定溫度下對(duì)聚酰胺切片進(jìn)行浸泡處理，浸泡后的聚酰胺切片干燥到含水率低于0.1%，處理的聚酰胺在熔融擠出過(guò)程中相對(duì)粘度下降到預(yù)期數(shù)值。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于所述的聚酰胺是指高分子鏈上具有酰胺基重復(fù)單元的聚合物。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于所述的有機(jī)酸為具有1-36個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一元酸或多元酸。
4.按照權(quán)利要求1所述一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于所述的有機(jī)酸水溶液濃度為0.01%-5% (wt)。
5.按照權(quán)利要求1所述一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于所述的處理溫度為90°C -95°C。
6.按照權(quán)利要求1所述一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于所述的浸泡處理中溶液與聚酰胺切片的重量比為0.5:1-10:1。
7.按照權(quán)利要求1所述一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于所述的浸泡處理時(shí)間為8-16小時(shí)。
8.按照權(quán)利要求1所述一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于所述的浸泡處理后將聚酰胺切片干燥到含水率低于0.06% (wt)。
9.按照權(quán)利要求1所述一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于所述聚酰胺為聚酰胺6，有機(jī)酸水溶液為己二酸水溶液。
10.按照權(quán)利要求1所述一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于所述聚酰胺切片干燥采用鼓風(fēng)干燥、真空干燥或氮?dú)獗Ｗo(hù)下的干燥，干燥溫度95-110°C，干燥時(shí)間8-16小時(shí)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在熔融加工過(guò)程中降低聚酰胺相對(duì)粘度的方法，其特征在于：使用一定濃度的有機(jī)酸水溶液，對(duì)聚酰胺切片進(jìn)行浸泡處理，浸泡后的尼龍6切片干燥到含水率低于0.1%。由于聚酰胺對(duì)水具有非常好的親和性，溶液中的酸可以在聚酰胺內(nèi)部形成非常均勻的分布。這一方面避免了局部羧酸官能團(tuán)濃度過(guò)高造成過(guò)度降解，另一方面延長(zhǎng)了有效的反應(yīng)時(shí)間，使反應(yīng)進(jìn)行比較完全，產(chǎn)品具有比較穩(wěn)定的性能；通過(guò)調(diào)整有機(jī)酸溶液濃度，可以比較準(zhǔn)確的控制聚酰胺粘度下降幅度。
【IPC分類】C08J3-00, C08G69-48
【公開號(hào)】CN104725646
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310694031
【發(fā)明人】唐成華, 彭蓉暉, 蔣雪蓮, 肖朝暉, 曾紅霞
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2013年12月18日