CN107474244B - 一种双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，首先制备以羟基封端的尼龙齐聚物，和异氰酸酯，聚醚多元醇混合并采用双螺杆一步法本体聚合的方式来生产，由原有间歇式生产转变为连续自动化控制生产，一条线年产量可提高3‑5倍，人工成本降低1‑3倍，且产品质量及其稳定性优于间歇生产方式。

Description

一种双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法
技术领域
本发明涉及尼龙弹性体的制备领域，具体涉及一种双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法。
背景技术
尼龙弹性体具有耐油、耐化学试剂、耐磨、超韧性以及回弹性好等优点，目前生产尼龙弹性体的方法基本是经过二步，第一步是先合成出羧基封端的尼龙6、尼龙12等中间产物，然后在反应釜中加入聚醚多元醇经过负压缩聚得到产物。该方法工艺复杂，产量较低，溶剂污染，耗能大，成本高且原料间反应活性较低等问题。因此，现在市场上的尼龙弹性体的售价高，限制了使用范围。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法。
本发明所采取的技术方案如下：一种双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，包括以下步骤：
1)按重量百分比准备以下原料：
C6-C12内酰胺 60-80%
水 3-5%
分子量调节剂 10-30%
抗氧剂 0.3-0.5%
醇类化合物 5-25%；
2)将内酰胺类化合物，水，分子量调节剂及抗氧剂加入反应釜持温于140-160℃下溶解；
3)将反应釜的温度升高至230-260℃，搅拌转速控制在30-100RPM间，保持10-25bar压力下反应5-15h；
4)向反应釜中加入醇类化合物；
5)在200-260℃下 80-700mmHg负压下反应4-10小时，得到尼龙齐聚物；
6)将步骤五得到的聚酯多元醇、聚醚多元醇、异氰酸酯按45-55%、20-35%、20-25%的重量百分比以液体形式高速混合，并且灌注至双螺杆机，挤出得到尼龙弹性体，双螺杆反应温度控制在200-260℃，螺杆转速在100-800RPM。
所述C6-C12内酰胺为已内酰胺、十二内酰胺中的一种。
所述的分子量调节剂为对苯二甲酸、己二酸、己二胺、异佛尔酮二胺中的一种或多种。
所述醇类化合物为二甘醇胺、酒石酸、乙二醇中的一种或多种。
步骤三中的反应温度为250-260℃。
步骤三中的反应压力为20-25bar。
步骤五中的反应温度为230-240℃。
步骤五中的反应压力为100-600mmHg负压。
步骤六中的反应温度为220-240℃。
步骤六中的反应压力为400-500 RPM。
本发明的有益效果如下：步骤一至步骤五得到的是以羟基封端的尼龙齐聚物，和异氰酸酯，聚醚多元醇混合并采用双螺杆一步法本体聚合的方式来生产，由原有间歇式生产转变为连续自动化控制生产，一条线年产量可提高3-5倍，人工成本降低1-3倍，且产品质量及其稳定性优于间歇生产方式。
具体实施方式
实施例1：
1)准备以下原料：
十二内酰胺 160g
去离子水 6g
己二酸 23.4g
抗氧剂1010 0.6g
乙二醇 10g；
2)将十二内酰胺，去离子水，己二酸及抗氧剂1010加入反应釜持温于150℃下溶解；
3)将反应釜的温度升高至250 ℃，搅拌转速控制在60RPM间，保持20bar压力下反应12h；
4)向反应釜中加入乙二醇；
5)在230℃下 600mmHg负压下反应8小时，得到尼龙齐聚物；
6)将步骤五得到的200g尼龙齐聚物、150g聚醚多元醇PTMEG1000、87.5g异氰酸酯MDI以液体形式高速混合，并且灌注至双螺杆机，挤出得到尼龙弹性体，双螺杆反应温度控制在200-260℃，螺杆转速在400RPM。
实施例2：
1)准备以下原料：
已内酰胺 123g
去离子水 6g
对苯二甲酸 60g
抗氧剂1010 1g
二甘醇胺 10g；
2)将已内酰胺，去离子水，对苯二甲酸及抗氧剂1010加入反应釜持温于150℃下溶解；
3)将反应釜的温度升高至300 ℃，搅拌转速控制在100RPM间，保持22bar压力下反应12h；
4)向反应釜中加入二甘醇胺；
5)在260℃下 100mmHg负压下反应10小时，得到尼龙齐聚物；
6)将步骤五得到的200g尼龙齐聚物、120g聚醚多元醇PTMEG1000、81.2g异氰酸酯MDI以液体形式高速混合，并且灌注至双螺杆机，挤出得到尼龙弹性体，双螺杆反应温度控制在200-260℃，螺杆转速在500RPM。
实施例3：
1)准备以下原料：
已内酰胺 120g
去离子水 9.4g
己二胺 20g
抗氧剂1010 0.6g
酒石酸 50g；
2)将已内酰胺，去离子水，己二胺及抗氧剂1010加入反应釜持温于150℃下溶解；
3)将反应釜的温度升高至250 ℃，搅拌转速控制在60RPM间，保持20bar压力下反应12h；
4)向反应釜中加入酒石酸；
5)在230℃下 600mmHg负压下反应8小时，得到尼龙齐聚物；
6)将步骤五得到的250g尼龙齐聚物、94g聚醚多元醇PTMEG1000、115g异氰酸酯MDI以液体形式高速混合，并且灌注至双螺杆机，挤出得到尼龙弹性体，双螺杆反应温度控制在200-260℃，螺杆转速在500RPM。
将实施例1、2、3与国外进口的产品进行性能测试，测试结果如下：
由上述测试结果可知，本发明在年产量可提高3-5倍，人工成本降低1-3倍的情况下，所制成的产品在性能上可以略优于国外进口的产品。
以上所述仅为本发明的一些实施例，并非用来限制本发明的保护范围；本发明的保护范围由权利要求书中的权利要求限定，并且凡是依发明所作的等效变化与修改，都在本发明专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按重量百分比准备以下原料：
C6-C12内酰胺 60-80%
水 3-5%
分子量调节剂 10-30%
抗氧剂 0.3-0.5%
醇类化合物 5-25%；
步骤二：将内酰胺类化合物，水，分子量调节剂及抗氧剂加入反应釜持温于140-160℃下溶解；
步骤三：将反应釜的温度升高至230-260℃，搅拌转速控制在30-100RPM间，保持10-25bar压力下反应5-15h；
步骤四：向反应釜中加入醇类化合物；
步骤五：在200-260℃下 80-700mmHg负压下反应4-10小时，得到尼龙齐聚物；
步骤六：将步骤五得到的尼龙齐聚物、聚醚多元醇、异氰酸酯按45-55%、20-35%、20-25%的重量百分比以液体形式高速混合，并且灌注至双螺杆机，挤出得到尼龙弹性体，双螺杆反应温度控制在200-260℃， 螺杆转速在100-800RPM。
2.根据权利要求1所述的双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，其特征在于：所述C6-C12内酰胺为已内酰胺、十二内酰胺中的一种。
3.根据权利要求1所述的双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，其特征在于：所述的分子量调节剂为对苯二甲酸、己二酸、己二胺、异佛尔酮二胺中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，其特征在于：所述醇类化合物为二甘醇胺、酒石酸、乙二醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，其特征在于：步骤三中的反应温度为250-260℃。
6.根据权利要求1所述的双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，其特征在于：步骤三中的反应压力为20-25bar。
7.根据权利要求1所述的双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，其特征在于：步骤五中的反应温度为230-240℃。
8.根据权利要求1所述的双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，其特征在于：步骤五中的反应压力为100-600mmHg负压。
9.根据权利要求1所述的双螺杆反应挤出型尼龙弹性体的制备方法，其特征在于：步骤六中的反应温度为220-240℃。
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