CN101578319B - 通过阴离子聚合反应制备聚酰胺粉末的方法 - Google Patents

通过阴离子聚合反应制备聚酰胺粉末的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通过在溶剂中的溶液阴离子聚合反应,制备选自聚酰胺、共聚酰胺或共聚酯酰胺的聚合物粉末的方法,其特征在于在催化剂、活化剂、至少一种酰胺,其中一种酰胺始终是N,N’-亚烷基双酰胺,和有机或无机填料存在下让生成所述聚合物的一种或多种单体进行所述的聚合反应,根据期望粉末微粒达到的表观比表面积(SSA),或者根据期望粉末微粒达到的平均直径确定介质中酰胺的添加量,前者这些所述粉末微粒具有基本不变的直径,而后者这些所述粉末微粒具有基本不变的表观比表面积(SSA)。

Description

通过阴离子聚合反应制备聚酰胺粉末的方法
聚酰胺、共聚酰胺或共聚酯酰胺的多孔粉末微粒是球形或半球形微粒,其平均直径小于100μm,优选地小于50μm。这些微粒具有可控的表观比表面积(SSA),它们在如下述的应用中构成了重大优势:复合材料、复印纸、基材涂层,特别地金属基材涂层(线圈涂层)、固体或液体的油墨和油漆组合物,通过与或者不与金属微粒压制,或者通过由辐射,例如像激光束(激光烧结)、红外辐射或UV辐射(UV固化)引起的烧结或熔化得到的聚酰胺粉末聚集体,化妆品和/或药物配方。
人们知道,在工业上通过一种或多种内酰胺在有机液体中的悬浮液(FR 1213993、FR 1602751)或溶液(DE 1183680)的阴离子聚合,得到其粒度分布小的多孔聚酰胺粉末,特别地近球形的多孔聚酰胺粉末。这些专利描述的方法能够直接得到聚酰胺微粒,它们本身随其形成而与该液体介质分离。专利EP 0192515描述了在搅拌反应器内内酰胺在溶剂中在催化剂、活化剂、N,N′-亚烷基双酰胺和任选地有机或无机填料存在下的阴离子聚合。通过对该方法的不同参数起作用可以补偿这些颗粒的尺寸,这些参数是反应温度、催化剂比例、活化剂注入速度、搅拌速度、填料含量。
表A
Figure G2007800487877D00011
市场上的聚酰胺粉末微粒显示,平均直径提高时,如上表A所表明的SSA降低。
然而,为了满足市场的需求,很重要的是得到聚酰胺、共聚酰胺或共聚酯酰胺粉末微粒,对于相同的平均直径,它们在尽可能最宽的表观比表面积(SSA)范围内降低,而SSA优选地尽可能最高,或者对于相同的SSA,它们在尽可能最宽的平均直径范围内降低,而平均直径优选地尽可能最低。
本申请人目前发现了该技术问题的解决办法,在下文中指出了,为了得到聚酰胺、共聚酰胺或共聚酯酰胺微粒,这些微粒具有缩小的微粒分布,其平均直径小于100μm,优选地小于50μm,有利地小于30μm,更有利地小于20μm,SSA小于50m2/g,有利地小于40m2/g,更有利地小于30m2/g,在催化剂、活化剂、至少一种酰胺(其中之一始终是N,N′-亚烷基双酰胺)和一种无机或有机填料存在下,进行生成所述聚合物的在一种或多种单体溶剂中的溶液阴离子聚合,根据期望得到的微粒的表观比表面积(SSA)和/或平均直径,确定在介质中添加的N,N′-亚烷基双酰胺的量。人们谈到用无机或有机填料接晶种的阴离子聚合反应。该接晶种概念与包裹概念不同,包裹概念是本申请人在专利EP196972中提到的,它与本发明无关。
当最终接晶种微粒的聚合物层的厚度大于其密度至多4.5cm3/g的填料半径时,称之接晶种。相反地,当最终包裹微粒的聚合物层的厚度小于其密度至多4.5cm3/g的填料半径时,称之包裹。
图1是实施例1所得到的本发明粉末照片,图2是实施例2所得到的本发明粉末照片。
本发明的目的是通过溶剂中的溶液阴离子聚合,制备选自聚酰胺、共聚酰胺或共聚酯酰胺的聚合物的粉末的方法,其特征在于生成所述聚合物的一种或多种单体的所述聚合反应是在以下化合物存在下进行的:
·催化剂,
·活化剂,
·选自N,N’-亚烷基双酰胺的至少一种酰胺,和
·最大密度为4.5cm3/g的无机或无机填料,
根据期望一些粉末微粒达到的表观比表面积(SSA)确定在该反应介质中酰胺的添加量时,所述的粉末微粒具有明显不变的直径。
根据一个实施方式,通过溶剂中的溶液阴离子聚合,制备选自聚酰胺、共聚酰胺或共聚酯酰胺的聚合物粉末的方法,其特征在于生成所述聚合物的一种或多种单体的所述聚合反应是在下述化合物存在下进行的:
·催化剂,
·活化剂,
·选自N,N’-亚烷基双酰胺的至少一种酰胺,和
·最大密度为4.5cm3/g的无机或无机填料,
根据期望一些粉末微粒达到的平均直径确定在该反应介质中酰胺的添加量时,这些所述粉末微粒具有明显不变的表观比表面积(SSA)。
根据一个实施方式,该方法的特征在于当酰胺的量增加时,SSA也增加。
根据一个实施方式,该方法的特征在于当酰胺的量增加时,平均直径则降低。
根据一个实施方式,该方法的特征在于生成该聚合物的一种或多种单体是或选自内酰胺,例如月桂基内酰胺、己内酰胺、庚内酰胺、辛内酰胺或它们的混合物,优选地,仅仅月桂基内酰胺、仅仅己内酰胺或它们的混合物。
根据一个实施方式,该方法的特征在于生成该聚合物的这些单体是含有以摩尔%计、合计100%的下述化合物的混合物:
·1-98%选自月桂基内酰胺、己内酰胺、庚内酰胺和辛内酰胺的内酰胺;
·1-98%选自月桂基内酰胺、己内酰胺、庚内酰胺和辛内酰胺的不同于第一种的内酰胺;
·1-98%选自己内酯、戊内酯和丁内酯的内酯;
有利地30-46%己内酰胺、30-46%月桂基内酰胺和8-40%己内酯。
根据一个实施方式,该方法的特征在于该催化剂选自氢化钠、氢化钾、钠、甲醇钠和乙醇钠。
根据一个实施方式,该方法的特征在于该活化剂选自内酰胺-N-羧基酰苯胺、(单)异氰酸酯、多异氰酸酯、碳化二亚胺、氨腈、酰基内酰胺和酰基氨基甲酸酯、三嗪、脲、N-取代的酰亚胺、酯和三氯化磷。该活化剂选自内酰胺-N-羧基酰苯胺、(单)异氰酸酯、多异氰酸酯、碳化二亚胺、氨腈、酰基内酰胺和酰基氨基甲酸酯、三嗪、脲、N-取代的酰亚胺、酯类和三氯化磷。
根据一个实施方式,该方法的特征在于N,N′-亚烷基双酰胺选自N,N′-亚乙基双-硬脂酰胺(EBS)和N,N′-亚乙基双-油酰胺(EBO)。
根据一个实施方式,该方法的特征在于无机填料选自二氧化硅、铝硅酸盐、铝氧化物或氧化铝、二氧化钛和BN。
根据一个实施方式,该方法的特征在于有机填料选自均聚酰胺或共聚酰胺粉末,优选地PA12、PA11、PA6、PA6-12、PA 6.12、PA 6.6、PA8、PA4、聚苯乙烯、聚氨酯、聚(甲基)甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚丙烯酸酯、聚酯、硅酮、聚乙烯、聚四氟乙烯。
根据一个实施方式,该方法的特征在于微粒分布比采用上述定义方法所得到微粒的更小。
根据一个实施方式,该方法的特征在于得到的粉末微粒的平均直径<30微米,有利地<20微米。
根据一个实施方式,该方法的特征在于SSA<40m2/g,有利地<30m2/g。
本发明还涉及根据上述定义的方法所得到的选自聚酰胺、共聚酰胺或共聚酯酰胺的聚合物粉末微粒。
根据一个实施方式,这些微粒的特征在于有机填料是一种
Figure G2007800487877D00041
本发明还有一个目的是上述微粒组合物,其特征在于它还含有至少一种化合物,该化合物选自碳纳米管、金属微粒、颜料、着色剂、抗氧化剂、抗UV剂、增塑剂和炭黑。
本发明还涉及根据上述方法得到的粉末微粒、上述微粒或前面定义的组合物在制造复合材料、复印纸、基材涂层,特别地金属基材涂层(线圈涂层)、固体或液体的油墨和油漆组合物,化妆组合物和/或药物组合物的用途,根据一个实施方式,在通过压制或者通过由辐射,例如激光束(激光烧结)、远红外辐射或UV辐射(UV烧结)引起的烧结或熔化,由所述粉末单独或以组合物形式聚集生产一些物品中的用途。
基本不变的直径表示,对于同一方法,相对于不同批的平均直径平均值,由一批到另一批所得到微粒平均直径的直径变动范围可以是20%。例如,对于平均直径的平均值是10μm的那些批来说,其变动范围是8-12μm。
基本不变的SSA表示,对于同一方法,相对于不同批的平均SSA的平均值,由一批到另一批所得到微粒平均SSA的SSA变动范围可以是25%。例如,对于SSA平均值是4m2/g的那些批来说,其变动范围是3-5m2/g。
一种或多种可聚合单体
本发明使用的一种或多种可聚合单体选自内酰胺,例如月桂基内酰胺、己内酰胺、庚内酰胺、辛内酰胺或它们的混合物。优选地,仅使用月桂基内酰胺、己内酰胺或它们的混合物。
还可能考虑多种内酰胺与一种内酯的共聚合反应,得到如专利EP1172396所描述的共聚酯酰胺。在这种情况中,让含有以摩尔%计、合计100%的下述化合物的混合物进行共聚合:
·1-98%选自月桂基内酰胺、己内酰胺、庚内酰胺和辛内酰胺的内酰胺;
·1-98%选自月桂基内酰胺、己内酰胺、庚内酰胺和辛内酰胺的与第一种不同的内酰胺;
·1-98%选自己内酯、戊内酯和丁内酯的内脂。
在共聚酯酰胺的情况下,有利地使用己内酰胺、月桂基内酰胺和己内酯,其比例(摩尔%)分别如下:30-46%、30-46%和8-40%(合计100%)。
优选地,该方法适用于内酰胺和它们的混合物,而不适用于多种内酰胺和内脂的混合物。
该聚合反应的其它组分
关于为了得到聚酰胺、共聚酰胺或共聚酯酰胺微粒而使用的阴离子聚合物反应,该反应在溶剂中进行。
·溶剂
使用的溶剂溶解一种或多种单体,而不溶解在该聚合反应中生成的聚合物微粒。专利EP 192515给出了溶剂实例。有利地,该溶剂是一种链烷烃馏分,其在大气压下的沸程是120-170℃,优选地140-170℃。
该溶剂可以在引发温度下,即在聚合开始时的温度下被一种或多种单体饱和。不同的办法能够用一种或多种单体使该溶剂饱和。其中一种办法是在高于引发温度的温度下用一种或多种单体使该溶剂饱和,然后将这个温度降低直到引发温度。另一种方式可能是在引发温度下用一种或多种单体使该溶剂饱和,然后总是在该温度下添加优选地含有12-22个碳原子的伯酰胺,例如像油酰胺、N-硬脂酰胺、芥酸酰胺、异硬脂酰胺或者一种N,N′-亚烷基双酰胺,这些实例在下面给出。
还可能在一种或多种单体未饱和的溶剂中进行这个聚合反应。在这种情况下,该反应介质含有溶解在这种溶剂中的一种或多种单体,其浓度在该引发温度下远未达到过饱和。
·催化剂
使用选自内酰胺阴离子聚合反应通常催化剂的催化剂。涉及一种与该内酰胺反应后得到一种内酰胺的足够强的碱。多种催化剂组合是可考虑的。作为非限制性实例,可以列举氢化钠、氢化钾、钠、甲醇钠和/或乙醇钠。加入的一种或多种催化剂的量一般可以是每100摩尔一种或多种单体为0.5-3摩尔。
·活化剂
还添加活化剂,它的作用是诱发和/或加速该聚合反应。该活化剂选自内酰胺-N-羧基酰苯胺、(单)异氰酸酯、多异氰酸酯、碳化二亚胺、氨腈、酰基内酰胺和酰基氨基甲酸酯、三嗪、脲、N-取代酰亚胺、酯和三氯化磷。还可能任选地涉及多种活化剂的混合物。该活化剂还可能任选地就地生成,例如通过异氰酸烷基酯与内酰胺反应,得到酰基-内酰胺。
催化剂/活化剂的摩尔比是0.2-2,优选地0.8-1.2。
·酰胺
还添加至少一种酰胺,它始终是一种如EP 192515指出的N,N′-亚烷基双酰胺。一种或多种N,N′-亚烷基双酰胺加入量一般是每100摩尔一种或多种单体为0.001-4摩尔,优选地0.075-2摩尔。在特别推荐的N,N′-亚烷基双酰胺中,可以列举脂肪酸的N,N′-亚烷基双酰胺,并且更好地:
式C17H35-C(=O)-NH-CH2CH2-NH-C(=O)-C17H35的N,N′-亚乙基双-硬脂酰胺,其缩写为EBS。
Figure G2007800487877D00062
式C17H33-C(=O)-NH-CH2CH2-NH-C(=O)-C17H33的N,N′-亚乙基双-油酰胺,其缩写为EBO。
Figure G2007800487877D00063
N,N′-亚烷基双棕榈酰胺、gadoléamide、cétoléamide、芥酸酰胺。
优选地,使用EBS和/或EBO。
还可以添加优选地含有12-22个碳原子的伯酰胺。它可以选自:油酰胺、N-硬脂酰胺、异硬脂磺胺、芥酸酰胺。
·无机填料
至于无机填料,其密度最大是4.5cm3/g,它选自二氧化硅、铝硅酸盐、铝氧化物或氧化铝、二氧化钛、BN(例如Saint Gobain的
Figure G2007800487877D00071
Figure G2007800487877D00072
)。还可能涉及这些无机填料的混合物。
在前面列举的无机填料混合物的情况下,作为实例可以有各种二氧化硅的混合物,二氧化硅和氧化铝的混合物,或者二氧化硅和二氧化钛的混合物。
·有机填料
至于有机填料,其密度最大是4.5cm3/g,它是均聚酰胺或共聚酰胺粉末,优选地PA12、PA11、PA6、PA6/12、PA6.12、PA6.6、PA8、PA4(例如Arkema的粉末、Degussa的
Figure G2007800487877D00074
粉末,等)、聚苯乙烯、聚氨酯、聚(甲基)甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚酯、硅酮、聚乙烯、聚四氟乙烯。
无机或有机填料量和所述填料的直径能够按照期望方向(细微粒或粗微粒)由该聚合反应得到最后微粒尺寸。
·其它填料或添加剂
还可以往该反应介质中添加任何类型的物料(颜料、着色剂、炭黑、碳纳米管等)或添加剂(抗氧化剂、抗-UV、增塑剂等),其条件是所有这些化合物是非常干燥的,并且对该反应介质是惰性的。
聚合作用
这个阴离子聚合反应是连续地或优选地间断(间歇)地进行。间断进行时,加入该溶剂,然后同时或相继地加入这种或这些单体,任选地N,N′-亚烷基双酰胺、填料、催化剂和活化剂。建议首先加入这种溶剂和这种或这些单体,然后例如采用恒沸蒸馏除去水,然后一旦介质含有可能不多的水分子,就添加催化剂。这种物料可以例如在加入这种或这些单体之后加入。为了避免结块或对该聚合反应失去控制,不是在时间t仅一次,而在恒定速度下以或长或短的时间间隔,或者以速度梯度,即每阶段以不同的速度加入,可能是有利的。
在大气压下或略高压力(热溶剂分压)与在20℃与溶剂沸腾温度之间的温度下进行操作。内酰胺的引发和聚合温度一般是70-150℃,优选地80-130℃。
以%表示的重量比[在反应介质中加入的有机或无机填料/一种或多种单体]是0.001-65%,优选地0.005-45%,或者更优选地0.01-30%,有利地0.05-20%。
本发明的粉末可以用于通过由激光束(激光烧结)、IR辐射或UV辐射引起的熔化制造物品的方法范围内。在本申请人的专利申请EP1571173中描述了激光烧结技术。
实施例:
我们现在给出一些本发明的实施例(参见下表1和2)。
·测定得到的粉末的粒度
使用商标Coulter LS230粒度计分析了下述实施例和对比实施例中所得到的粉末。能够得到可以测定的粉末粒度分布:
Figure G2007800487877D00081
平均直径。
Figure G2007800487877D00082
这种分布的宽度或这种分布的均方根偏差。
本发明粉末的粒度分布是使用Beckman-Coulter公司的CoulterLS230粒度计按照通常的技术进行测定的。由其粒度分布有可能采用计算机软件2.11a.版本对数计算方式确定以体积表示的平均直径,以及测定在平均直径附近该分布收缩或该分布宽度的均方根偏差。这里描述的该方法其中一个优点是能够得到与平均直径相比的缩小分布(小均方根偏差)。使用计算机软件2.11a.版本统计对数计算方式计算出这个均方根偏差。
·表观比表面积(SSA)的测定
采用BET法(十点),使用BECKMANN-COULTER公司的SA3100测定了微粒的表观比表面积。BET(BRUNAUER-EMMET-TELLER)法是本技术领域的技术人员熟知的方法。这种方法具体地在《30美国化学会志》第60期,第309页,1938年2月中描述过,并相应于国际标准ISO 5794/1(附加D)。根据BET法测定的比表面积与总比表面积一致,即它包括由孔隙组成的表面。BET技术在于吸附在其表面上的气体分子的单分子层。使用的气体是氮气。
无机填料中的接晶种实施例(下表1)
实施例1:
在保持在氮气下的反应器中加入2210ml溶剂,然后相继加入719g无水月桂基内酰胺、21.5g EBS、0.45g N-硬脂酰胺和细粒13.8gR972二氧化硅。以350t/min开动搅拌后,逐渐地加热直到110℃,然后在真空下蒸馏265ml溶剂,以便通过共沸带走可能存在的微量水。
返回到常压后,这时在氮气下迅速加入这种阴离子催化剂,1.44g纯度60%在该油中的氢化钠,将搅拌速度提高到650t/min,在氮气和110℃下搅拌30分钟。
然后,将温度返回到95℃,使用小剂量泵,按照下述程序往该反应介质中连续注入所选择的活化剂,即异氰酸硬脂酯(41.3g,用溶剂充填到323.2g):
Figure G2007800487877D00092
在300分钟内21.6g/h异氰酸酯溶液;
Figure G2007800487877D00093
150分钟内77.6g/h异氰酸酯溶液;
同时,在加入异氰酸酯之后,在前300分钟内将温度保持在95℃,然后在30分钟内升到120℃,并使温度在120℃再保持2小时。
这时聚合反应结束,反应器几乎是干净的。
冷却到80℃、倾析并干燥后,其粒度是1-20μm,微粒的平均直径是6μm,没有聚集体,SSA是20.7m2/g.
实施例2:
重复实施例1,但使用14.5g EBS。聚合反应结束,反应器几乎是干净的。粒度是1-20μm,微粒的平均直径是6.3μm,没有聚集体,SSA是7.1m2/g。
实施例1与实施例2进行对比,发现在可比较的粒度时,EBS量减少会导致SSA大大下降。
实施例3:
往保持在氮气下的反应器中加入2800ml溶剂,然后相继加入899g无水月桂基内酰胺、27.7g EBS、0.45g N-硬脂酰胺和细粒3.6g
Figure G2007800487877D00094
R972二氧化硅。在以350t/min开动搅拌后,逐渐地加热直到110℃,然后在真空下蒸馏290ml溶剂,以便通过共沸带走可能存在的微量水。
返回到常压后,在氮气下迅速加入阴离子催化剂,1.44g纯度60%在该油中的氢化钠,将搅拌速度提高到720t/min,在氮气和110℃下搅拌30分钟。
然后,将温度返回到99.7℃,使用小剂量泵,按照下述程序往该反应介质中连续注入所选择的活化剂即异氰酸硬脂酯(55.7g,用溶剂加满到237.7g):
在300分钟内14.4g/h异氰酸酯溶液;
Figure G2007800487877D00102
175分钟内52.1g/h异氰酸酯溶液;
同时,在加入异氰酸酯之后,在前300分钟内将温度保持在99.7℃,然后在30分钟内升到120℃,并使温度在120℃再保持1小时。
这时聚合反应结束,反应器几乎是干净的。冷却到80℃,倾析并干燥后,粒度是2-25μm,微粒的平均直径是10.0μm,没有聚集体,SSA是12.2m2/g。
实施例4:
重复与实施例3相同的条件,但不添加N-硬脂酰胺。得到的聚酰胺12粉末具有下述特征:
粒度是2-25μm,微粒的平均直径是10.4μm,SSA是7.7m2/g,没有聚集体;并且反应器几乎是干净的。
实施例5:
往保持在氮气下的反应器中加入2800ml溶剂,然后相继加入323g己内酰胺、575g无水月桂基内酰胺、30.9g EBS和细粒10.8g二氧化硅。在以300t/min开动搅拌后,逐渐地加热直到110℃,然后在真空下蒸馏290ml溶剂,以便通过共沸带走可能存在的微量水。
返回到常压后,在氮气下迅速加入该阴离子催化剂,9g纯度60%在油中的氢化钠,将搅拌速度提高到720t/min,在氮气和110℃下搅拌30分钟。
然后,将温度返回到81℃,使用小剂量泵,按照下述程序往该反应介质中连续注入所选择的活化剂,即异氰酸硬脂酯(32.9g,用溶剂加满到323.9g):
Figure G2007800487877D00103
在300分钟内53.9g/h异氰酸酯溶液。
同时,在加入异氰酸酯之后,在前300分钟内将温度保持在81℃,然后在60分钟内升到110℃,并使温度在110℃再保持3小时。这时聚合反应结束,反应器几乎是干净的。冷却到80℃,倾析并干燥后,粒度是2-25μm,微粒的平均直径是11.7μm,没有聚集体,SSA是28.8m2/g。
实施例6:
重复实施例6,但使用7.2g EBS。聚合反应结束,反应器几乎是干净的。粒度是2-25μm,微粒的平均直径是13.7μm,SSA是15.9m2/g,没有聚集体。
实施例5与实施例6进行对比,发现平均直径略有增加时,EBS的数量减少会导致SSA大大下降。
有机填料的接晶种实施例(下表2):
实施例7:
往保持在氮气下的反应器中加入2800ml溶剂,然后相继加入108g己内酰胺、679g无水月桂基内酰胺、14.4g EBS和细粒112g
Figure G2007800487877D00111
2001 UD NAT1。在以300t/min开动搅拌后,逐渐地加热直到110℃,然后在真空下蒸馏290ml溶剂,以便通过共沸带走可能存在的微量水。
返回到常压后,这时在氮气下迅速加入该阴离子催化剂,7.2g纯度60%在油中的氢化钠,将搅拌速度提高到720t/min,在氮气和110℃下搅拌30分钟。
然后,将温度返回到96℃,使用小剂量泵,按照下述程序往该反应介质中连续注入所选择的活化剂,即异氰酸硬脂酯(32.9g,用溶剂加满到314g):
Figure G2007800487877D00112
在300分钟内10g/h异氰酸酯溶液;
Figure G2007800487877D00113
在180分钟内88g/h异氰酸酯溶液;
同时,在加入异氰酸酯之后,在前360分钟内将温度保持在96℃,然后在60分钟内升到110℃,并使温度在110℃再保持2小时。
这时聚合反应结束,反应器几乎是干净的。冷却到80℃,倾析并干燥后,粒度是2-20μm,微粒的平均直径是11.8μm,SSA是9.3m2/g,没有聚集体。
实施例8
重复实施例7,但使用24.7g EBS。聚合反应结束,反应器几乎是干净的。粒度是1-20μm,微粒的平均直径是11.4μm,没有聚集体,SSA是13.2m2/g。
实施例9:
重复实施例7,但使用30.9g EBS。聚合反应结束,反应器几乎是干净的。粒度是1-20μm,微粒的平均直径是11.4μm,没有聚集体,SSA是15m2/g。
实施例7-9进行对比,发现粒度或平均直径几乎相同或基本不变时,EBS的数量增加将导致SSA大大增加。
表1
  Ex1   Ex2   Ex3   Ex4   Ex5   Ex6
 内酰胺6   323   323
 内酰胺12   719   719   899   899   575   575
 EBS   21.5   14.5   27.7   27.7   30.9   7.2
 N-硬脂酰胺   0.45   0.45   0.45
 二氧化硅   13.8   13.8   3.6   3.6   10.8   10.8
 硬脂异氰酸酯   41.3   41.3   55.7   55.7   32.9   32.9
 HNa   1.44   1.44   1.44   1.44   9   9
 平均直径(μm)   6   6.3   10   10.4   11.7   13.7
 SSA(m2/g)   20.7   7.1   12.2   7.7   28.8   15.9
表2
  Ex7   Ex8   Ex9
 内酰胺6(g)   108   108   108
 内酰胺12(g)   679   679   679
 EBS(g)   14.4   24.7   30.9
 有机填料(g)   112   112   112
 EBS/内酰胺   54.65   31.86   25.47
 硬脂异氰酸酯   32.9   32.9   32.9
 HNa   7.2   7.2   7.2
 平均直径(μm)   11.8   11.4   11.4
 SSA(m2/g)   9.3   13.2   15

Claims (22)

1.通过在溶剂中的溶液阴离子聚合反应以制备选自聚酰胺或共聚酯酰胺的聚合物粉末的方法,其特征在于在下述化合物存在下让生成所述聚合物的一种或多种单体进行所述的聚合反应:
·催化剂,
·活化剂,
·选自N,N’-亚烷基双酰胺的至少一种酰胺,和
·最大密度为4.5cm3/g的无机或有机填料,
根据期望粉末微粒达到的表观比表面积SSA确定在该反应介质中的酰胺添加量,所述的粉末微粒具有基本不变的直径,
其中,SSA<40m2/g,
N,N′-亚烷基双酰胺加入量是0.001-4摩尔,基于100摩尔一种或多种单体。
2.通过在溶剂中的溶液阴离子聚合反应以制备选自聚酰胺或共聚酯酰胺的聚合物粉末的方法,其特征在于在下述化合物存在下让生成所述聚合物的一种或多种单体进行所述的聚合反应:
·催化剂,
·活化剂,
·选自N,N’-亚烷基双酰胺的至少一种酰胺,和
·最大密度为4.5cm3/g的无机或有机填料,
根据期望粉末微粒达到的平均直径确定在反应介质中的酰胺添加量,所述粉末微粒具有基本不变的表观比表面积SSA,
其中,SSA<40m2/g,
N,N′-亚烷基双酰胺加入量是0.001-4摩尔,基于100摩尔一种或多种单体。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于当酰胺的量增加时,SSA也增加。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于当酰胺的量增加时,平均直径则降低。
5.根据上述权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于生成该聚合物的一种或多种单体是或选自内酰胺。
6.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于生成该聚合物的一种或多种单体是或选自己内酰胺、庚内酰胺、辛内酰胺或它们的混合物。
7.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于生成该聚合物的多种单体是含有以摩尔%计、合计100%以下化合物的混合物:
·1-98%选自月桂基内酰胺、己内酰胺、庚内酰胺和辛内酰胺的内酰胺;
·1-98%选自月桂基内酰胺、己内酰胺、庚内酰胺和辛内酰胺的不同于第一种的内酰胺;
·1-98%选自己内酯、戊内酯和丁内酯的内酯。
8.根据上述权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于催化剂选自氢化钠、氢化钾、钠、甲醇钠和乙醇钠。
9.根据上述权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于该活化剂选自内酰胺-N-羧基酰苯胺、碳化二亚胺、氨腈、酰基内酰胺、三嗪、脲、N-取代酰亚胺、酯和三氯化磷。
10.根据上述权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于N,N′-亚烷基双酰胺选自N,N′-亚乙基双-硬脂酰胺EBS和N,N′-亚乙基双-油酰胺EBO。
11.根据上述权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于无机填料选自二氧化硅、铝硅酸盐、铝氧化物、二氧化钛和BN。
12.根据上述权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于无机填料选自二氧化硅、铝硅酸盐、氧化铝、二氧化钛和BN。
13.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于有机填料选自均聚酰胺或共聚酰胺粉末、聚苯乙烯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚丙烯酸酯、聚酯、硅酮、聚乙烯、聚四氟乙烯。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于微粒分布比采用根据权利要求11所述方法所得到的微粒分布更窄。
15.根据上述权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于得到的粉末微粒具有平均直径<30微米。
16.根据上述权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法,其特征在于SSA<30m2/g。
17.根据权利要求13-16中任一项权利要求的方法得到的选自聚酰胺或共聚酯酰胺的聚合物粉末微粒。
18.根据权利要求17所述的微粒,其特征在于有机填料是
Figure FSB0000118257610000031
19.包含根据权利要求17或18中任一项权利要求所述的微粒的组合物,其特征在于它还含有至少一种选自碳纳米管、金属微粒、着色剂、抗氧化剂、抗UV剂、增塑剂和炭黑的化合物。
20.包含根据权利要求17或18中任一项权利要求所述的微粒的组合物,其特征在于它还含有至少一种选自碳纳米管、金属微粒、颜料、抗氧化剂、抗UV剂、增塑剂和炭黑的化合物。
21.根据权利要求1-16中任一项权利要求所述方法得到的粉末微粒或根据权利要求17或18的微粒或根据权利要求19所述的组合物的用途,用于生产复合材料、复印纸、基材涂层、固体或液体的油墨或油漆组合物,化妆组合物和/或药物组合物。
22.根据权利要求1-16中任一项权利要求所述的方法得到的粉末微粒、根据权利要求17-18中任一项权利要求所述的微粒或根据权利要求19所述的组合物的用途,用于通过压制或者通过由辐射引起的烧结或熔化,由所述的粉末单独或以组合物形式聚集生产物体。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101077910B (zh) * 2006-05-23 2010-06-09 上海杰事杰新材料股份有限公司 一种制备粒径可控的高分子量尼龙微球的方法
FR2930555B1 (fr) 2008-04-29 2012-08-24 Arkema France Procede pour augmenter l'ecart entre la temperature de fusion et la temperature de cristallisation d'une poudre de polyamide
FR2944443B1 (fr) * 2009-04-21 2012-11-09 Arkema France Procede de fabrication de particules de poudre libre a base de polyamide impregnee, et particules de poudre libre a base de polyamide ayant une teneur d'au moins 25% en poids d'au moins un agent cosmetique ou pharmaceutique
EP2460838A1 (de) * 2010-12-03 2012-06-06 Basf Se Verfahren zur Polymerisation von Lactam
FR2968664B1 (fr) * 2010-12-10 2014-02-14 Rhodia Operations Realisation d'article par fusion selective de couches de poudre de polymere
CN102532870A (zh) * 2010-12-14 2012-07-04 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种碳纳米管填充共聚铸型尼龙复合材料及其制备方法
EP2520602A1 (en) * 2011-05-03 2012-11-07 BrüggemannChemical L. Brüggemann KG Composition for anionic lactam polymerization
US9312047B2 (en) 2012-06-22 2016-04-12 Honeywell International Inc. Method and compositions for producing polymer blends
CN104718239B (zh) 2012-09-24 2018-06-19 艾克伦聚合物系统公司 用于制造显示、光学或照明元件的芳香族聚酰胺
CN103012774B (zh) * 2012-11-22 2017-04-26 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种耐高温、高强度的浇铸尼龙6复合材料及其制备方法
JP6137904B2 (ja) * 2013-03-28 2017-05-31 住友精化株式会社 ポリアミド系ゴム弾性体球状粉体
FR3019040B1 (fr) 2014-03-31 2016-03-11 Arkema France Composition cosmetique pour l'eclaircissement de la peau
EP3253560B1 (en) 2015-02-05 2019-11-06 Stratasys Ltd. Digitally-controlled three-dimensional printing of polymerizable materials
JP2017132983A (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 ユニチカ株式会社 ポリアミド粉末混合物
WO2017134672A2 (en) 2016-02-05 2017-08-10 Stratasys Ltd. Three-dimensional inkjet printing using polyamide-forming materials
EP3305829A1 (de) * 2016-10-07 2018-04-11 LANXESS Deutschland GmbH Polymerisierbare zusammensetzung
KR102262539B1 (ko) 2017-11-14 2021-06-08 한화솔루션 주식회사 활성화제 투입 방식 조절을 통한 폴리아마이드 제조방법 및 이에 의해 제조된 폴리아마이드
KR102262512B1 (ko) * 2017-11-16 2021-06-08 한화솔루션 주식회사 배위-음이온 개환 중합에 의한 폴리아마이드의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 폴리아마이드
US20210238368A1 (en) * 2018-06-05 2021-08-05 Teijin Limited Composite particles and production method therefor
CN112384359A (zh) 2018-06-29 2021-02-19 3M创新有限公司 加层制造方法和制品
US20210260820A1 (en) * 2020-02-24 2021-08-26 Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc Additively manufacturing fluorine-containing polymers
US20210268725A1 (en) * 2020-03-02 2021-09-02 Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc Additively manufacturing fluorine-containing polymers
CN111217997B (zh) * 2020-03-26 2021-01-08 湖南师范大学 一种聚己内酯基聚酰胺复合材料及其制备方法
CN112795007B (zh) * 2021-04-02 2021-06-29 苏州大学 一种基于水性碳黑纳米色浆的尼龙6原位着色切片及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4694063A (en) * 1985-01-30 1987-09-15 Atochem Anhydrous process for the manufacture of polyamide powder from lactam in the presence of N,N'-alkylene bis amide
US4927860A (en) * 1987-08-11 1990-05-22 Atochem Polyamide powder formed by particles having a gypsum rose structure and process for preparing such powder
CN1690103A (zh) * 2004-03-02 2005-11-02 阿肯马公司 具有高熔点的聚酰胺12粉末的制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2002558A1 (zh) * 1968-02-24 1969-10-17 Messer Griesheim Gmbh
FR1601194A (zh) * 1968-12-31 1970-08-10
FR2579518A1 (fr) * 1985-03-29 1986-10-03 Atochem Particules enrobees de polyamide et leur procede de preparation
US5023075A (en) * 1989-10-10 1991-06-11 Revlon, Inc. Microfine cosmetic powder comprising polymers, silicone, and lecithin
FR2811669A1 (fr) * 2000-07-11 2002-01-18 Atofina Procede de preparation de pourdres poreuses de copolyesteramides et poudres ainsi obtenues
US8124686B2 (en) * 2004-03-02 2012-02-28 Arkema France Process for the manufacture of polyamide-12 powder with a high melting point

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4694063A (en) * 1985-01-30 1987-09-15 Atochem Anhydrous process for the manufacture of polyamide powder from lactam in the presence of N,N'-alkylene bis amide
US4927860A (en) * 1987-08-11 1990-05-22 Atochem Polyamide powder formed by particles having a gypsum rose structure and process for preparing such powder
CN1690103A (zh) * 2004-03-02 2005-11-02 阿肯马公司 具有高熔点的聚酰胺12粉末的制备方法

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