CN102532525A - 用于生产浇注的聚酰胺的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于生产浇注的聚酰胺的方法。本发明涉及在至少一种活化剂以及至少一种催化剂的存在下通过内酰胺的聚合来生产浇注的聚酰胺的方法,a)将该活化剂以最大5wt%的量值加入在70℃与120℃之间的温度下熔化的至少一种内酰胺之中、使之均匀化、在生产之后分离、任选地干燥、包装并储存、或在造粒带上粒化或者在刨片辊上刨片;并且b)将该催化剂以最大5wt%的量值加入在70℃与120℃之间、优选80℃至100℃的温度下熔化的至少一种内酰胺之中、使之均匀化并在造粒带上粒化或者在刨片辊上刨片,使它们熔化,将a)和b)混合在一起并接着在模具中于80℃与160℃之间的温度下聚合。本发明的方法有成本效益的并且有效。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产浇注的聚酰胺(cast polyamide)的新方法。
背景技术
浇注的聚酰胺具体是高分子聚酰胺。在浇注的聚酰胺的生产中,将一种内酰胺与至少一种催化剂以及至少一种活化剂一起倒入一个模具中并然后使之在这个模具中阴离子聚合。该模制中存在的这些原料化合物一般在热量的作用中聚合。这产生了一种均匀的材料,该材料就结晶性而言优于挤出的聚酰胺。
浇注的聚酰胺适合作为热塑性聚合物用于制造复杂部件。与许多其他的热塑性塑料不同,它们不需要被熔化、而是通过内酰胺在120℃至150℃的模具中的无压阴离子聚合在仅仅几分钟内形成。所有已知的浇注工艺都可以使用,如重力浇注、旋转浇注以及离心浇注。在各自的情况下,所得的终端产品包括高分子的结晶聚酰胺的模制品,其特征为低重量、高机械强度、非常好的滑动特性以及优异的化学物耐受性,并且因为在压力下没有发生模具填充而仅具有小的内应力。浇注的聚酰胺可以进行锯切、钻孔、碾磨、研磨、焊接或印刷或喷漆;连同复杂的空心形状,还有可能例如使用这种聚合物用于制造客梯的滚轮以及半成品,例如机械结构和汽车行业的管、杆、以及板。
由低粘度内酰胺熔融物以及一种催化剂和一种活化剂开始、通过所谓的活化的阴离子聚合而生产浇注的聚酰胺部件是本身已知的。为此目的,通常在聚合之前新制备处于彼此分离的液体熔体形式的催化剂以及内酰胺或活化剂以及内酰胺的两种混合物,将其立即混合在一起并接着在模具中进行聚合。这应该确保预先没有不希望的反应发生。
因为仅要求少量的催化剂/活化剂,所以定比例是困难的。不精确的定比率导致产品品质的大的波动并且因此导致有缺陷的批次。此外,该活化剂/催化剂在它反复与空气和湿气接触时受损。因此在工作场所卫生的观点来看还希望以一种不同的更安全的方式来制备该活化剂和/或催化剂。
发明内容
因此本发明要解决的一个问题是提供一种有成本效益的并且有效的方法,该方法没有现有技术的缺点。
因此本发明涉及在至少一种活化剂以及至少一种催化剂的存在下通过内酰胺的聚合来生产浇注的聚酰胺的方法,根据该方法
a)将该活化剂以混合物的最大5wt%、优选最大2wt%、尤其优选0.1wt%至小于1wt%的量值加入在70℃与120℃之间、优选80℃至100℃的温度下熔化的至少一种内酰胺之中、使之均匀化、在生产之后分离、任选地干燥、包装并储存、或在造粒带上粒化或者在刨片辊(flaking roll)上刨片并且
b)将该催化剂以最大5wt%、优选0.2wt%、尤其优选0.2wt%至小于2wt%、尤其优选1wt%至小于2wt%的量值加入在70℃与120℃之间、优选80℃至100℃的温度下熔化的至少一种内酰胺之中、使之均匀化并且在造粒带上粒化或者在刨片辊上刨片,
将a)和b)的熔融物混合在一起并接着在模具中于80℃与160℃之间的温度下聚合。
优选地,该内酰胺对应于以下通式
其中R代表具有3至13个碳原子的亚烷基基团。
优选地,使用至少一种异氰酸酯、异氰尿酸酯(isocyanurate)、缩二脲、脲基甲酸酯(allophanate)、异氰酸酯二聚体(uretdione)和/或碳二亚胺作为活化剂。
优选地,使用至少一种内酰胺-卤化镁(lactam-magnesium halide)、碱铝二内酰胺盐(alkali-alumo dilactamate)、碱金属和/或碱土金属内酰胺盐作为催化剂。
优选地,在熔化之前加入另外的内酰胺和/或催化剂。
本发明还涉及浓度高达最大5%的至少一种异氰酸酯、异氰尿酸酯、缩二脲、脲基甲酸酯、异氰酸酯二聚体和/或碳二亚胺作为活化剂在至少一种具有以下通式的内酰胺中的储存稳定的混合物
其中R代表具有3至13个碳原子的亚烷基基团。
优选地,该活化剂是至少一种缩二脲和/或异氰酸酯。
本发明还涉及在高达80℃的温度下为固体并且储存稳定的催化剂混合物,包括浓度高达最大5wt%的至少一种催化剂以及至少一种具有以下通式的内酰胺
其中R代表具有3至13个碳原子的亚烷基基团。
优选地,该催化剂是一种内酰胺-卤化镁、碱铝二内酰胺盐、碱金属和/或碱土金属内酰胺盐。
本发明还涉及根据本发明的至少一种活化剂的储存稳定的上述混合物用于生产浇注的聚酰胺的用途。
本发明还涉及根据本发明的储存稳定的催化剂混合物用于生产浇注的聚酰胺的用途。
本发明还涉及根据本发明的至少一种活化剂的储存稳定的上述混合物以及至少一种在高达80℃的温度下储存稳定的固体催化剂混合物的组合用于生产浇注的聚酰胺的用途。
本发明的方法有成本效益的并且有效。
具体实施方式
现在已经出人意料地发现了至少一种活化剂在至少一种内酰胺中的、以及任选地至少一种催化剂在至少一种内酰胺中的混合物在符合某些浓度限制的同时,可以实际上更容易地进行生产、分离和储存,并且可以按聚合反应所希望的浓度用作所谓的BATCH-内酰胺。Batch-产品品质的高恒定性可以归因于这些单独组分的极其精确的起始重量以及该均匀化的混合物的随后所协助的定比例。非常小的量值的定比例措施对于品质和生产安全性的指标而言是关键的,因此不再应用。
因此本发明涉及在至少一种活化剂以及至少一种催化剂的存在下通过内酰胺的聚合来生产浇注的聚酰胺的方法,根据该方法
a)将该活化剂以混合物的最大5wt%、优选最大2wt%、尤其优选0.1wt%至小于1wt%的量值加入在70℃与120℃之间、优选80℃至100℃的温度下熔化的至少一种内酰胺之中、使之均匀化、在生产之后分离、任选地干燥、包装并储存、或在造粒带上粒化或者在刨片辊上刨片并且
b)将该催化剂以最大5wt%、优选0.2wt%、尤其优选0.2wt%至小于2wt%、尤其优选1wt%至小于2wt%的量值加入在70℃与120℃之间、优选80℃至100℃的温度下熔化的至少一种内酰胺之中、使之均匀化并且在造粒带上粒化或者在刨片辊上刨片,
将a)和b)的熔融物混合在一起并接着在模具中于80℃与160℃之间的温度下聚合。
在本发明的一个实施方案中,将该活化剂以混合物的最大5wt%、优选最大2wt%、尤其优选0.1wt%高达小于1wt%的量值加入在70℃与120℃之间、优选80℃至100℃的温度下熔化的至少一种内酰胺之中、使之均匀化并且在生产之后分离、干燥、包装并储存。
在本发明的另一个实施方案中,将该活化剂以混合物的最大5wt%、优选最大2wt%、尤其优选0.1wt%至小于1wt%的量值加入在70℃与120℃之间、优选80℃至100℃的温度下熔化的至少一种内酰胺之中、使之均匀化并且在生产之后分离、包装并储存。
在本发明的意义上可以使用具有通式(I)的化合物:
作为内酰胺,其中R代表具有3至13个碳原子的亚烷基基团。优选地它是己内酰胺和/或月桂内酰胺。这些是可商购的,例如从Lanxess Deutschland GmbH公司。
在本发明的意义上可以使用作为单独组分或作为混合物的异氰酸酯类、异氰尿酸酯类、缩二脲类、脲基甲酸酯类、异氰酸酯二聚体和/或碳二亚胺类作为活化剂。在本发明的意义上可以使用被例如内酰胺(尤其优选己内酰胺)或被酚类、肟类和/或环氧化物阻滞的活化剂和/或还有含溶剂的活化剂。以下物质适合作为溶剂:N-烷基吡咯烷酮,例如N-甲基吡咯烷酮和N-乙基吡咯烷酮;聚乙二醇类,如聚乙二醇DME 200、二丙二醇DME或四乙二醇DME。这些是可商购的产品,例如从Clariant公司可得。
在本发明的意义上,异氰酸酯是:二异氰酸酯类,如2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物、二异氰酸六亚甲酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯、2,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2′-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4′-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4′-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4′-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,2′-二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、2,6-二异丙基亚苯基异氰酸酯以及它们的混合物。二异氰酸六亚甲酯是尤其优选的。上述化合物是可商购的、并且例如从Bayer MaterialScience AG公司可得。
本发明意义上的异氰尿酸酯是具有以下化学式(II)的化合物
其中R1、R2和R3在每种情况下彼此独立地是-(CH2)m-N=C=O,-(CH2)q-[(C6H3)(Me/Et)3(N=C=O)],并且m=1-12,q=0-6并且Me=甲基而Et=乙基,其中
R1、R2以及R3优选是相同的。
具有以下化学式(III)
以及具有以下化学式(IV)
的化合物是优选的。
上述化合物是可商购的、并且例如从Bayer MaterialScience AG公司可得。
本发明意义上的缩二脲是例如具有以下化学式(V)的化合物
其中R4、R5和R6在每种情况下彼此独立地是-(CH2)p-N=C=O,其中p=1-12,其中
R4、R5以及R6优选是相同的。
在本发明的一个尤其优选的实施方案中,该缩二脲是具有以下化学式(VI)的一种化合物
上述化合物是可商购的、并且例如从Bayer MaterialScience AG公司可得。
本发明意义上的异氰酸酯二聚体是至少两种异氰酸酯在形成至少两个二氧二氮杂环丁烷键后的反应产物:
其制备是本领域的普通技术人员本身已知的并且可以例如按EP 1422223A1中所描述的进行。
该异氰酸酯二聚体可以是二聚物、三聚物、低聚物或聚合物。
具有脂肪族的或脂环族的基团的异氰酸酯二聚体的合适的例子是本领域的普通技术人员本身已知的并且对应的单体异氰酸酯二聚体包括例如异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯、1,1-亚甲基-双(4-异氰酸环己烷)、1,2-双(4-异氰酸壬基)-3-庚基-4-戊基-环己烷以及六亚甲基-1,6-二异氰酸酯。使用异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基-1,6-二异氰酸酯是优选的。
此外,在本发明的范围内有可能使用自一种芳香族异氰酸酯开始而得到的异氰酸酯二聚体作为活化剂。这种芳香族异氰酸酯优选具有6至20个碳原子、尤其优选是6至15个碳原子。对应的芳香族的单体异氰酸酯可以是例如选自下组,该组包括:2,4-二异氰酰甲苯、2,6-二异氰酰甲苯、1,5-萘二异氰酸酯、4,4′-亚甲基联苯二异氰酸酯、1,3-双(3-异氰酸基-4-甲基苯基)-2,4-二氧二氮杂环丁烷、N,N′-双(4-甲基-3-异氰酸基苯基)脲以及四甲基苯二甲基二异氰酸酯。在这些芳香族异氰酸酯之中,2,4-二异氰酰甲苯、2,6-二异氰酰甲苯和4,4′-亚甲基-双(苯基二异氰酸酯)是优选的。2,6-二异氰酰甲苯和4,4′-亚甲基-双(苯基二异氰酸酯)是尤其优选的。
上述化合物是可商购的、并且例如从Rhein Chemie Rheinau GmbH公司或从Bayer MaterialScience AG可得。
本发明意义上的脲基甲酸酯是具有以下化学式(VII)的化合物
这些化合物一般可通过使任何含氨基甲酸酯和/或脲基团、还包含具有通式(R″OOC-NHR′)的单元的原料化合物与具有通式R″′-NCO的单异氰酸酯或与具有通式OCN-A-NCO的二异氰酸酯进行反应而获得,其中R″′或A优选是具有1至20个碳原子的烷基基团或具有6至20个碳原子的芳基基团,并且R′和R″彼此独立地是具有1至20个碳原子的烷基基团或具有6至20个碳原子的芳基基团。
适当的单异氰酸酯是具有高达20个碳原子的任何芳香族的、脂肪族的以及脂环族的单异氰酸酯,例如甲基异氰酸酯、异丙基异氰酸酯、正丁基异氰酸酯、正己基异氰酸酯、环己基异氰酸酯、硬脂基异氰酸酯、任选卤代的苯基异氰酸酯、1-萘基异氰酸酯、任选氯化或氟化的间、邻以及对甲苯基异氰酸酯、对异丙基苯基异氰酸酯、2,6-二异丙基苯基异氰酸酯、以及对甲苯磺酰基二异氰酸酯。
适当的二异氰酸酯是具有6至40个碳原子、优选6至15个碳原子的任何芳香族的、脂肪族的以及脂环族的二异氰酸酯,如异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯、1,1-亚甲基-双(异氰酸基己烷)、1,2-双(4-异氰酸基壬基)-3-庚基-4-戊基环己烷、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、2,4-二异氰酰甲苯、2,6-二异氰酰甲苯、1,5-萘二异氰酸酯、4,4′-亚甲基联苯二异氰酸酯、1,3-双(3-异氰酸基-4-甲基苯基)-2,4-二氧二氮杂环丁烷、N,N′-双(4-甲基-3-异氰酸基苯基)脲以及四甲基苯二甲基二异氰酸酯。在这些之中,六亚甲基-1,6-二异氰酸酯是优选的。
在本发明的范围内尤其优选的脲基甲酸酯是具有以下化学式(VIII)的混合物
其中分子内的RIV可以是相同或不同的并且表示C1-C6-烷基、优选-(CH2)6-,并且RV对应于C1-C6-烷基。
对应的脲基甲酸酯及其生产描述于例如EP 0000194A1中,其在此方面的披露内容通过引用结合在本发明中。上述化合物是可商购的、并且例如从Bayer MaterialScience AG公司可得。
本发明意义上的碳二亚胺优选是具有以下化学式(IX)的化合物
R11-(-N=C=N-R12-)m-R13 (IX),
其中
m对应于从1至500的一个整数,
R12=C1-C18-亚烷基、C5-C18-亚环烷基、亚芳基和/或C7-C18-芳基亚烷基,
R11=R12-NCO、R12-NHCONHR9、R12-NHCONR9R7或R12-NHCOOR8,并且
R13=-NCO、-NHCONHR9、-NHCONR9R7或-NHCOOR8,
其中,在R11中,R9和R7彼此独立地是相同的或不同的,并且表示一个C1-C6-烷基、C6-C10-环烷基或C7-C18-芳烷基基团并且R8表示一个C1-C6-烷基、C6-C10-环烷基或C7-C18-芳烷基基团或表示一个聚酯或聚酰胺基团或-(CH2)l-(O-(CH2)k-O)g-R10,
其中l=1-3,k=1-3,g=0-12,并且
R10=H或C1-C4-烷基。
可以使用具有化学式(IX)的碳二亚胺的混合物,包括对应的低聚物和/或聚合物,其中聚合的碳二亚胺是优选的。
根据化学式(IX)的这些化合物是可商购的,例如从Rhein ChemieRheinau GmbH公司,或可以通过本领域的技术人员熟悉的方法来制备,作为举例描述于DE-A-1130594或US 2840589中,或经由在多种催化剂的存在下二异氰酸酯在升高的温度下(例如在从40℃到200℃下)的缩合反应(消除了二氧化碳)。已经证明例如强碱或磷化合物适合作为催化剂。优选使用环磷烯氧化物类(phospholene oxide)、磷杂咪唑烷类(phospholidine)或二乙氧磷酰硫胆碱氧化物类(phospholine oxide)以及对应的硫化物。也可以使用叔胺、进行碱反应的金属化合物、羧酸的金属盐、以及非碱性有机金属化合物作为催化剂。
上述化合物是可商购的、并且例如从Rhein Chemie Rheinau GmbH公司可获得。
优选被内酰胺、尤其优选被己内酰胺阻滞的活化剂,或被酚类、肟类和/或环氧化物阻滞的活化剂例如可以通过至少一种具有化学式(I)至(IX)的化合物与至少一种内酰胺、己内酰胺、酚类、肟和/或环氧化物在80℃至100℃的温度下通过本领域的普通技术人员熟悉的方法进行反应而生产。
在本发明的意义上可以使用内酰胺-卤化镁(优选溴化物)、碱铝二内酰胺盐(alkali-alumo dilactamates)(优选钠)、碱金属和/或碱土金属内酰胺盐(优选钠、钾和/或镁),单独地或混合地作为催化剂。
上述催化剂是可商购的、并且例如从Rhein Chemie Rheinau GmbH公司或从KatChem spol.s.r.o公司可得。
在本发明的一个实施方案中,将混合物a)和混合物b)一起加入以便在80℃与160℃、优选100℃与140℃之间的温度下进行聚合。聚合作用通过本领域的普通技术人员熟悉的过程发生,例如描述于Kunststoffhandbuch,Vol.3/4,Technische Thermoplaste,Hanser Fachbuch,pages 413-430中。在此过程中,优选搅拌该混合物。对此可以使用混合单元,例如搅拌的反应器。
在本发明的另一个实施方案中,将另外的内酰胺和/或另外的催化剂和/或任选另外的添加剂,如抗冲击改性剂,如聚醚胺共聚物、玻璃纤维、连续的玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维和/或加工助剂,如高分子多元醇;增稠剂,例如像二氧化硅气凝胶;UV稳定剂和热稳定剂;导电性改进剂,例如像碳黑和石墨;离子液体;标记物质和/或着色剂,加入混合物a)和混合物b)中。
混合物a)和b)优选以从1∶3至3∶1的比例、尤其优选以1∶1的比例来使用。
根据本发明的混合物a)和b)的生产优选如下发生:
a)活化剂混合物
对此,将至少一种具有化学式I-IX的活化剂加入在70℃与120℃之间、优选80℃-100℃的温度下熔化的一种内酰胺之中、使之均匀化并在造粒带上粒化或者在刨片辊上刨片。
b)催化剂混合物
对此,将至少一种催化剂(例如Na的己内酰胺盐或一种高浓度的Na的己内酰胺盐母料)加入在70℃与120℃之间、优选80℃-100℃的温度下熔化的一种内酰胺之中、使之均匀化并在造粒带上粒化或者在刨片辊上刨片。
上述造粒带或刨片辊是从Sandvik Holding GmbH或GMF Gouda可商购的。
作为替代方案,催化剂混合物b)可以通过直接合成由对应的起始材料以高达最大5wt%的浓度制得,例如按照本领域的普通技术人员熟悉的方法由内酰胺和甲氧基Na并且随后或同时通过蒸馏去除溶剂而制备。该方法可以按分批模式和连续模式进行。
在本发明的一个实施方案中,将混合物a)和b)在生产之后分离、任选地干燥、包装并储存。可以将包装的材料粉碎或压碎。通过根据本发明的方法制得的内酰胺与活化剂和/或催化剂的混合物的特征为高的储存稳定性(多于6周),因而这些混合物可以在使用之前进行储存并且可以运输到使用地点。由此有可能精确制备供使用的混合物并且因此避免了直接在聚合之前制得的混合物中出现的组成上的波动。
本发明还涉及包括至少一种浓度高达最大5wt%的活化剂在至少一种内酰胺中的、储存稳定的混合物,以及它们用于生产浇注的聚酰胺的用途。
在本发明的意义上的活化剂是作为单独组分或作为混合物的异氰酸酯类、异氰尿酸酯类、缩二脲类、脲基甲酸酯类、异氰酸酯二聚体和/或碳二亚胺类以及阻滞的活化剂和/或还包含溶剂的活化剂的一种混合物,尤其优选缩二脲和/或异氰酸酯。
关于本发明的储存稳定的混合物,应参考以上关于活化剂的信息。
本发明还涉及至少一种在高达80℃的温度下为固体、浓度高达最大5wt%的活化剂与一种内酰胺的储存稳定的混合物,以及它们用于生产浇注的聚酰胺的用途。
本发明还覆盖了根据本发明的至少一种活化剂的储存稳定的上述混合物以及至少一种在高达80℃的温度下储存稳定的固体催化剂混合物的组合用于生产浇注的聚酰胺的用途。
本发明意义上的催化剂是内酰胺-卤化镁、碱铝二内酰胺盐、碱金属和/或碱土金属内酰胺盐。
关于本发明的储存稳定的混合物,应参考以上关于催化剂的信息。
根据本发明的上述混合物优选被用作金属的替代物,例如在汽车行业中,用于生产电气工程部件以及出于电子目的、用于生产板、杆、管、皮带轮、滑轮、齿轮以及轴承和/或用于容器制造。
关于本发明的储存稳定的混合物,应参考以上关于内酰胺的信息。具有通式(I)的化合物是优选的。
本发明的范围包括所有这些基团的定义、指数、参数和解释,它们是一般陈述的或在以上优选范围内陈述的并且在下面一起考虑的、因此也以任何组合处于这些对应的范围以及优选范围之间。
如果该混合物中活性物质的浓度高于预期用于聚合的活性物质的浓度,可以在实际的聚合之前加入另外的内酰胺。
如果仅使用活化剂作为与内酰胺的混合物,优选在聚合过程中向该活化剂混合物中加入该催化剂、任选地与另外的内酰胺一起。
以下实例用来解释本发明而非限制它。
实例:
试剂:
己内酰胺,干的(MP>69℃),来自Lanxess Germany GmbH公司,
活化剂8108,一种二异氰酸六亚甲酯(HDI)缩二脲,在N-乙基吡咯烷酮中为70%,从Rhein Chemie Rheinau GmbH可商购,
活化剂Brüggolen C20(约35%的HDI在己内酰胺中),从Brüggemann GmbH公司可商购,
进行与测量:
烧瓶A:196.8g己内酰胺以及3.2g8108,,相当于2.2g HDI缩二脲(对比实例),恰在测量之前制备,
烧瓶C:197.8g己内酰胺以及2.2g HDI缩二脲(根据本发明),在90℃下储存一段时间:a)烧瓶C1:1周,b)烧瓶C2:2周,c)烧瓶C3:6周。
烧瓶G:200g固体Batch-己内酰胺,HDI含量为1.2%(根据本发明),
将烧瓶A至G加热至122℃(±2℃)。
将如此得到的熔体在油浴中于真空(<15毫巴)下在20分钟内加热至122℃(±2℃)。在充入氮气后,将这些活化剂组分(烧瓶A、C、E、F和G)与催化剂组分(烧瓶B和D)按下表中列出的在一个三颈烧瓶中合并、简单搅拌并转移到600ml的烧杯中。模具(烧杯)的温度是160℃。
在将这些熔体一起放入一个三颈烧瓶中之后立即开始温度测量。这是使用带有IR-Serial界面的Testo 175-T3温度测量设备进行的。
持续15分钟的时间段,测量聚合中的内酰胺熔体的温度并且每隔10秒进行记录。
测量了聚合混合物的温度对比时间的曲线并且确定了温度升高为最大值时的时间点(温度-时间曲线上的转折点)。从将这些反应混合物放在一起直到最大温度升高的时间点的时间对应于储存期。
表1示出了使用固体Batch-己内酰胺作为催化剂混合物以及Batch-己内酰胺作为以液体形式(90℃)储存的活化剂时的结果,将混合物II)、III)和IV)与新近制备的活化剂/催化剂混合物(混合物I)进行比较。
表1:
实例 | 储存期 | T(最大)[℃] |
I)A与B的混合物(对比实例) | 300-500s | >190℃ |
II)C1与D的混合物(根据本发明) | 300-500s | >190℃ |
III)C2与D的混合物(根据本发明) | 300-500s | >190℃ |
IV)C3与D的混合物(根据本发明) | 300-500s | >190℃ |
从实例的对比中可以看出,即使储存至少6周也并不导致这些特性的任何损害。
表2示出了制备固体Batch-Ready活化剂混合物与来自现有技术的活化剂混合物Brüggolen C20的对比结果。
表2:
活化剂 | 可粒化性 |
Brüggolen C20(比较) | 非常差的可粒化性 |
己内酰胺中40%的HDI缩二脲(比较) | 不可粒化 |
混合物F(根据本发明) | 非常好的可粒化性 |
混合物G(根据本发明) | 非常好的可粒化性 |
表3示出了当使用固体Batch-Ready己内酰胺作为活化剂与催化剂的混合物时与现有技术相比的结果。
表3:
实例 | 储存期 | T(最大)[℃] |
E与B的混合物(对比实例) | 300-500s | >190℃ |
F与D的混合物(根据本发明) | 300-500s | >190℃ |
G与D的混合物(根据本发明) | 300-500s | >190℃ |
使用根据本发明的方法,因此有可能无溶剂地并且技术上简单地生产或制备活化剂和催化剂混合物,而不需要在生产浇注的聚酰胺部件的过程中对少量催化剂和活化剂费力地定比例。通过特定地并且精确地调整所要求的活化剂和催化剂的比例,可以使聚合反应总是最佳地进行,从而确保了浇注的聚酰胺的部件的恒定品质。此外,由于所要求的原材料处置简单,使人员成本最小化,该方法是更有成本效益的并且在工作场所的安全性的角度上是更有利的。
Claims (12)
1.在至少一种活化剂以及至少一种催化剂的存在下通过内酰胺的聚合来生产浇注的聚酰胺的方法,其特征在于
a)将该活化剂以最大5wt%的量值加入在70℃与120℃之间、优选80℃至100℃的温度下熔化的至少一种内酰胺之中、使之均匀化、在生产之后分离、任选地干燥、包装并储存、或在造粒带上粒化或者在刨片辊上刨片并且
b)将该催化剂以最大5wt%的量值加入在70℃与120℃之间、优选80℃至100℃的温度下熔化的至少一种内酰胺之中、使之均匀化并在造粒带上粒化或者在刨片辊上刨片,
使这些熔化,将a)和b)混合在一起并接着在模具中于80℃与160℃之间的温度下聚合。
2.根据权利要求1所述的用于通过聚合来生产浇注的聚酰胺的方法,其特征在于该内酰胺对应于以下通式
其中R代表具有3至13个碳原子的亚烷基基团。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于使用至少一种异氰酸酯、异氰尿酸酯、缩二脲、脲基甲酸酯、异氰酸酯二聚体和/或碳二亚胺作为活化剂。
4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的方法,其特征在于使用至少一种内酰胺-卤化镁、碱铝二内酰胺盐、碱金属和/或碱土金属内酰胺盐作为催化剂。
5.根据权利要求1至4中的一项或多项所述的方法,其特征在于在熔化之前加入另外的内酰胺和/或催化剂。
7.根据权利要求6所述的储存稳定的混合物,其特征在于该活化剂是至少一种缩二脲和/或异氰酸酯。
9.根据权利要求8所述的储存稳定的催化剂混合物,其特征在于该催化剂是一种内酰胺-卤化镁、碱铝二内酰胺盐、碱金属和/或碱土金属内酰胺盐。
10.根据权利要求6或7所述的储存稳定的混合物用于生产浇注的聚酰胺的用途。
11.根据权利要求8或9所述的储存稳定的混合物用于生产浇注的聚酰胺的用途。
12.根据权利要求6或7以及8或9所述的储存稳定的混合物用于生产浇注的聚酰胺的用途。
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