CN107849240B

CN107849240B - 己内酰胺制剂

Info

Publication number: CN107849240B
Application number: CN201680041059.2A
Authority: CN
Inventors: P·德斯保斯
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2016-05-10
Publication date: 2021-05-25
Anticipated expiration: 2036-05-10
Also published as: JP2021169612A; EP3294791B1; KR102611771B1; JP2018518562A; US11225555B2; KR20180006435A; JP7418946B2; EP3294791A1; WO2016180832A1; CN107849240A; US20190382542A1

Abstract

本发明涉及生产可聚合混合物(pM)的方法，所述可聚合混合物包含至少一种内酰胺、至少一种催化剂、至少一种活化剂和至少一种纤维材料。此外，本发明涉及可聚合混合物(pM)，还涉及通过使可聚合混合物(pM)聚合生产聚酰胺(P)的方法。本发明进一步涉及聚酰胺(P)，还涉及由聚酰胺(P)制成的模制品，并涉及可聚合混合物(pM)用于制备聚酰胺(P)的用途。

Description

己内酰胺制剂

本发明涉及可聚合混合物(pM)的制备方法，所述可聚合混合物包含至少一种内酰胺、至少一种催化剂、至少一种活化剂和至少一种纤维材料。此外，本发明涉及可聚合混合物(pM)，还涉及通过使可聚合混合物(pM)聚合来制备聚酰胺(P)的方法。本发明进一步涉及聚酰胺(P)，还涉及由聚酰胺(P)制得的模制品，以及涉及可聚合混合物(pM)用于制备聚酰胺(P)的用途。

聚酰胺通常是半结晶聚合物，由于它们以非常好的机械性能为特征，因此具有特别的工业重要性。特别是它们具有高强度、刚性和韧性，良好的耐化学性，以及高耐磨性和耐电痕性(tracking resistance)。这些性能对于注塑模制品的生产尤为重要。高韧性对于聚酰胺作为包装膜的用途特别重要。聚酰胺的特性导致其在工业上用于生产纺织品，如钓鱼线、攀爬绳和地毯。聚酰胺也用于壁塞、螺丝和螺栓和电缆扎带(cable binder)。聚酰胺也被用作粘合剂、涂料和涂层材料。

近年来，聚酰胺模制品作为材料本身和作为例如在汽车结构中的金属材料的替代品越来越多地被使用，不仅能够替代动力传动系(power train)内的部件，还能够替代金属车身部件。具体而言，纤维增强聚酰胺模制品被用于此目的。现有技术中记载了用于生产纤维增强聚酰胺模制品的各种方法。作为举例，于其中待生产模制品的模具可以包括纤维材料，并且可以将用于生产聚酰胺的相应单体加入至模具中，随之单体的聚合在原位进行。这通常只需要加热到高于单体熔点但不高于待生产的聚酰胺熔点的温度即可。

例如在WO2014/086757中记载了用于生产包含纤维增强物的聚酰胺模制品的另一种可能的方法。在此，将包含内酰胺、催化剂和活化剂的可聚合组合物以自由流动固体的形式施加到纤维材料上，然后在升高的压力和所述固体可聚合组合物能够流动的温度下对所述纤维材料进行处理，最后使纤维材料冷却。然后使纤维材料进行成形过程。内酰胺在此聚合。

所得到的聚酰胺模制品本质上具有良好的机械稳定性。

EP 2 789 641描述了生产包含内酰胺和/或内酯、催化剂和活化剂的组合物的方法。它们通过将组分例如在挤出机中混合来生产。EP 2 789 641中描述的方法在这些组合物的生产中给出了良好的结果。该组合物还可以包含填料和/或增强材料。然而，如果在混合其它组分的过程中在挤出机内加入这些填料和/或增强材料，则通常会获得具有形成团块倾向的不均匀混合物，并且有时会导致模头堵塞。

US 2010/0286343描述了一种生产玻璃纤维增强聚酰胺的方法。在此，玻璃纤维材料与内酰胺单体和聚合催化剂混合，并在挤出机中加热以使内酰胺聚合。这生成了玻璃纤维增强聚酰胺。然而，US 2010/0286343没有描述制备其中内酰胺以未聚合形式存在的母料的任何方法。

EP 0 459 199描述了具有较高粘度的内酰胺熔体的生产。内酰胺熔体包含内酰胺和任选的填料和增强材料。对于生产过程，在搅拌的情况下使它们均质化。不利的是，这些内酰胺熔体不能在挤出机中生产或难以生产，因为经常获得具有形成团块倾向的不均匀混合物，并且有时会阻塞模头。

因此需要用于生产具有良好机械稳定性的由聚酰胺(P)制成的模制品的另外的方法，并且还需要可生产这些模制品的可聚合混合物(pM)，并且需要用于生产相应的可聚合混合物(pM)的方法。

因此，本发明的目的是提供一种生产可聚合混合物(pM)的方法，该方法可生产由聚酰胺(P)制成的模制品。

所述目的通过用于生产包含以下组分的可聚合混合物(pM)的方法来实现：

(A)至少一种内酰胺，

(B)至少一种催化剂，

(C)至少一种活化剂，

(D)至少一种纤维材料，

其包含将组分(A)、(B)、(C)和(D)在剪切速率为至少500s^-1的挤出机中配混，获得可聚合混合物(pM)。

本发明生产的可聚合混合物(pM)可以储存、运输和处理，也可以在后续时刻用于生产聚酰胺(P)。此外有利的是，可聚合混合物(pM)的聚合不需要要求使用两种组分的任何复杂的反应性聚合过程，例如在RTM(反应转移成型)的情况下或在RIM(反应注射成型)的情况下。相反，可聚合混合物(pM)可以在不添加其他组分的情况下聚合。本发明的可聚合混合物(pM)因此可即用。此外，通过可聚合混合物(pM)聚合获得的聚酰胺(P)比现有技术中描述的聚酰胺具有更低的残余单体含量。

用本发明生产的可聚合混合物(pM)生产的聚酰胺(P)以及由其制成的模制品还表现出所述至少一种纤维材料(组分(D))的特别均匀的分布，并且这提供了模制品特别好的机械稳定性和加固。

本发明生产的可聚合混合物(pM)特别适用于注射成型工艺，其中出乎意料地，尽管所述至少一种纤维材料(组分(D))包含在可聚合混合物(pM)中，喷嘴在注塑过程中没有堵塞。此外，可聚合混合物(pM)的聚合特别完全，导致所得聚酰胺(P)具有低的残余单体含量。

以下更详细地解释本发明的方法。

本发明的方法为在至少500s^-1的剪切速率下将组分(A)-至少一种内酰胺、(B)-至少一种催化剂、(C)-至少一种活化剂和(D)-至少一种纤维材料在挤出机中配混。

对于本发明，“配混”是指组分(A)、(B)、(C)和(D)的混合。

组分(A)、(B)、(C)和(D)可以通过本领域技术人员已知的任何方法在挤出机中配混。例如，组分(A)、(B)、(C)和(D)可一起引入挤出机中并在其中配混。同样可能并且在本发明中优选的是，将组分(A)、(B)、(C)和(D)中的仅两种首先引入挤出机中并相互混合(配混)。然后将组分(A)、(B)、(C)和(D)中尚未配混的其中一种引入挤出机中并与已配混的组分配混。最后，将尚未配混的组分(A)、(B)、(C)或(D)引入挤出机中并与已经配混的组分配混以得到可聚合混合物(pM)。另外可能的是，一旦组分(A)、(B)、(C)和(D)中的仅两种已在挤出机中配混，即将尚未配混的组分(A)、(B)、(C)和(D)中的另外两种引入挤出机中并且将它们与已经配混的组分配混，从而得到可聚合混合物(pM)。该实施方案是优选的。

例如，组分(A)最初与组分(B)一起引入挤出机中，并在其中配混。然后将组分(D)加入并与组分(A)和(B)一起配混。最后，组分(C)任选地与另外的组分(A)一起加入，并与已经存在于挤出机中的组分(A)、(B)和(D)配混以得到可聚合混合物(pM)。

同样可以将组分(A)和组分(C)引入挤出机中并将这些组分在其中配混。然后将组分(D)加入并与挤出机中包含的组分(A)和(C)配混。最后，将组分(B)任选地与另外的组分(A)一起加入至挤出机中并与已经存在于挤出机中的组分(A)、(C)和(D)配混以得到可聚合混合物(pM)。

特别优选组分(A)在挤出机中首先与组分(D)配混。然后将组分(B)和(C)任选地与另外的组分(A)同样一起引入或依次引入挤出机中，并与已经包含在挤出机中的组分(A)和(D)配混。

当将组分(B)和(C)一起引入挤出机中时，优选将组分(B)和组分(C)分别地彼此分开引入、即彼此空间分离地引入挤出机中。另外优选的是组分(B)和(C)分别与另外的组分(A)一起引入到挤出机中。

在一个特别优选的实施方案中，组分(A)、(B)、(C)和(D)在挤出机中的配混包含以下步骤：

a)在挤出机中提供包含组分(A)和(D)的第一混合物(M1)，

b)将组分(C)加入至挤出机中的所述第一混合物(M1)中，以在挤出机中获得第二混合物(M2)，

c)将组分(B)加入至挤出机中的所述第二混合物(M2)中，以在挤出机中获得可聚合混合物(pM)。

因此，本发明还提供了一种其中在挤出机中配混组分(A)、(B)、(C)和(D)的方法，其包括以下步骤：

a)在挤出机中提供包含组分(A)和(D)的第一混合物(M1)，

b)将组分(C)加入至挤出机中的所述第一混合物(M1)中，以在挤出机中获得第二混合物(M2)

在本发明中更优选的是，步骤b)和c)同时进行。

因此，本发明还提供了其中步骤b)和c)同时进行的方法。

不言自明地，当步骤b)和c)同时进行时，第二混合物(M2)仅在短时间内形成并作为中间体。因此，优选的是，当同时进行步骤b)和c)时，将组分(C)和组分(B)同时加入至挤出机中的第一混合物(M1)中，以在挤出机中获得可聚合混合物。

因此，本发明还提供了一种其中步骤b)和c)同时进行的方法，其中将组分(B)和组分(C)加入至挤出机中的第一混合物(M1)中，以在挤出机中获得可聚合混合物(pM)。

此外，在本发明中优选在步骤b)中将组分(C)与另外的组分(A)一起加入至第一混合物(M1)中和/或在步骤c)中将组分(B)与另外的组分(A)一起加入至挤出机中的第二混合物(M2)中。

本发明因此还提供了一种方法，其中在步骤b)中将组分(C)与另外的组分(A)一起加入至挤出机中的第一混合物(M1)中以在挤出机中获得第二混合物(M2)，和/或其中在步骤c)中将组分(B)与另外的组分(A)一起加入至挤出机中的第二混合物(M2)中以获得可聚合混合物(pM)。

可以通过本领域技术人员已知的任何方法在步骤a)中提供第一混合物(M1)。例如，组分(A)可以首先引入到挤出机中，然后可以引入组分(D)。然后将组分(A)和(D)配混以得到第一混合物(M1)。

在一个优选的实施方案中，然后将组分(C)加入至第一混合物(M1)中。然后将第一混合物(M1)与组分(C)配混以获得第二混合物(M2)。在一个优选的实施方案中，然后将组分(B)加入至第二混合物(M2)中，并随后将组分(B)与第二混合物(M2)配混以得到可聚合混合物(pM)。

步骤a)可以在任何所需的温度下进行，条件是在挤出机中存在的条件下组分(A)为液体。

例如，步骤a)可以在挤出机的夹套温度为105至220℃的情况下进行，优选挤出机的夹套温度为110至180℃，特别优选挤出机的夹套温度在115至175℃的范围内。

对于本发明，“液体”是指组分(A)可以在挤出机中输送。

“挤出机的夹套温度”是指挤出机的夹套的温度。所述挤出机的夹套温度因此是挤出机机筒外壁的温度。

挤出机的夹套温度可以高于挤出机中的组分的温度，并且挤出机的夹套温度同样可以低于挤出机中的组分的温度。例如，当组分被加热时，挤出机的夹套温度最初可能高于挤出机中组分的温度。当挤出机中的组分被冷却时，挤出机的夹套温度可能低于挤出机中组分的温度。

通常在本发明的方法中挤出机被加热或冷却。挤出机的加热和冷却可以通过本领域技术人员已知的任何方法来实现。通常通过在组分(A)、(B)、(C)和(D)配混期间释放的摩擦热量来加热挤出机。挤出机也可以外源加热，例如通过在挤出机机筒内循环液体。该液体也可以用于挤出机的冷却。这些方法本身是本领域技术人员已知的。

步骤b)同样可以在挤出机中存在的条件下组分(A)为液体的任何所需温度下进行。步骤b)优选在挤出机的夹套温度为20至<105℃、优选30至102℃的范围内进行，特别优选在挤出机的夹套温度在35至100℃的范围内进行。

在步骤c)中，组分(A)可以已经部分聚合以获得聚酰胺(P)。在步骤c)中组分(A)的聚合的情况下，组分(A)的聚合被定义为包括组分(A)的低聚物的形成。这些反应是本领域技术人员已知的。

步骤c)优选以这样的方式进行，即在步骤c)之后，组分(A)基本上以未聚合的形式存在。对于本发明，“基本上以未聚合的形式”是指组分(A)的至多50％、优选至多20％、特别优选至多5％以聚合形式存在，在每种情况下基于使用的组分(A)的总量计。

步骤c)同样可以在任何所需温度下进行，在所述温度下组分(A)在挤出机中的条件下为液体，并且组分(A)基本上以未聚合的形式存在。

在步骤c)中，挤出机的夹套温度通常在20至<105℃的范围内，优选在30至102℃的范围内，特别优选在35至100℃的范围内。

步骤c)中获得的可聚合混合物(pM)通常在步骤c)之后从挤出机中移除。可通过本领域技术人员已知的任何方法将可聚合混合物(pM)从挤出机中移除。优选在步骤c)之后将可聚合混合物(pM)造粒以得到粒状可聚合混合物(gpM)(步骤d))。

因此，本发明还提供了在步骤c)之后进行以下步骤的方法：

d)使步骤c)中获得的可聚合混合物(pM)造粒，得到粒状可聚合混合物(gpM)。

用于可聚合混合物(pM)造粒的方法本身对于本领域技术人员是已知的。例如，可聚合混合物(pM)可以在传送带上冷却，然后造粒。另外，在从挤出机中移除时，可聚合混合物(pM)可以以粒料的形式直接获得，作为粒状可聚合混合物(gpM)。在这个实施方案中，不需要任何额外的造粒。

在步骤c)中向第二混合物(M2)加入组分(B)和从挤出机中移除可聚合混合物(pM)之间的时间通常至多为10分钟，优选至多5分钟，特别优选至多1分钟。

当在步骤d)中将步骤c)中获得的可聚合混合物(pM)造粒以获得粒状可聚合混合物(gpM)时，在步骤c)中加入组分(B)和在步骤d)中获得粒状可聚合混合物(gpM)之间的时间优选至多10分钟，特别优选至多5分钟，最优选至多1分钟。

因此，本发明还提供了一种方法，其中在步骤c)中加入组分(B)和在步骤d)中获得粒状可聚合混合物(gpM)之间的时间至多为10分钟。

本发明中挤出机的剪切速率为至少500s^-1，优选至少800s^-1，特别优选至少1000s^-1。

例如挤出机的剪切速率为500至25000s^-1，优选800至25000s^-1，特别优选1000至25000s^-1。

挤出机的剪切速率可以通过使用下式计算：

S＝(π·d·N)/Δ

其中

S为剪切速率，

d为挤出机螺杆的直径，

N为挤出机螺杆的转速，

Δ为螺杆外壁与挤出机内壁之间的间隙宽度。

螺杆的直径(d)通常为10至300mm，优选20至200mm，特别优选50至100mm。

例如螺杆的转速(N)为50至2000rpm(每分钟转数)，优选为80至1500rpm，特别优选为100至1200rpm。

间隙宽度(Δ)通常为10至500μm，优选50至250μm，特别优选100至200μm。

由挤出机施加在包含的组分上的剪切应力(σ)由挤出机的剪切速率(S)和挤出机中包含的组分的粘度(η)的乘积获得：

σ＝S·η

包含在挤出机中的组分的粘度(η)通常在2至1000mPas的范围内，优选在5至500mPas的范围内，并且特别优选在10至300mPas的范围内，在剪切速率为100s^-1和温度为100℃下通过剪切应力受控(shear-stress-controlled)的旋转粘度计测量。

因此剪切应力(σ)例如在2.5至12500Pa的范围内，优选在4至12500Pa的范围内，并且特别优选在5至12500Pa的范围内。

合适的挤出机为本领域技术人员已知的任何挤出机，例如单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。本发明优选双螺杆挤出机。单螺杆挤出机和双螺杆挤出机为本领域技术人员已知的。

挤出机优选包含至少两个区段。

特别优选的是，挤出机至少包括以下区段：

(I)第一区段，

(II)第二区段，和

(III)第三区段。

挤出机的各个区段在这些区段中包含的组分(A)、(B)、(C)和(D)以及任选的组分(E)的浓度上不同。

因此，本发明还提供了一种方法，其中挤出机的第一区段(I)中组分(A)、(B)、(C)和(D)的浓度不同于挤出机的第二区段(II)和第三区段(III)中组分(A)、(B)、(C)和(D)的浓度，且其中挤出机的第二区段(II)中组分(A)、(B)、(C)和(D)的浓度与挤出机的第三区段(III)中组分(A)、(B)、(C)和(D)的浓度不同。

此外，这些区段可以例如在挤出机的各区段中的温度范围上不同，并且还任选地在挤出机的各区段中的压力范围上不同。

例如，在挤出机的第一区段(I)中可以存在第一温度(T1)。对于本发明，“第一温度(T1)”是指在第一区段(I)中可以恰好具有一个第一温度(T1)，该第一温度(T1)在整个第一区段(T1)中是相等(恒定)的；同样地，在挤出机中可以存在两个或更多个第一温度(T1)。如果在挤出机的第一区段(I)中存在两个或更多个第一温度(T1)，则第一区段(I)中可存在温度梯度，并且第一温度(T1)可连续增加或减少。同样地，恒定的第一温度(T1)的区域可以与第一温度连续增加或减少的区域交替。此外，在恒定的第一温度(T1)的区域之间温度突然变化也是可能的。

第一温度(T1)优选为20～70℃，特别优选25～50℃，特别优选30～40℃。

在挤出机的第二区段(II)中可以存在第二温度(T2)。对于本发明，“第二温度(T2)”是指在第二区段(II)中可以恰好具有一个第二温度(T2)，该第二温度(T2)在整个第二区段(II)中是相等(恒定)的；同样地，在挤出机的第二区段(II)中可以存在两个或更多个第二温度(T2)。如果在挤出机的第二区段(II)中存在两个或更多个第二温度(T2)，则第二区段(II)中可以存在温度梯度，并且第二温度(T2)可连续增加或减少。同样地，恒定的第二温度(T2)的区域可以与第二温度(T2)连续增加或减少的区域交替。此外，在恒定的第二温度(T2)的区域之间温度突然变化也是可能的。

第二温度(T2)优选为105～220℃，特别优选110～180℃，特别优选115～175℃。

在挤出机的第三区段(III)中，例如，存在第三温度(T3)。对于本发明，“第三温度(T3)”是指在第三区段(III)中可以恰好具有一个第三温度(T3)，该第三温度(T3)在整个第三区段(III)中是相等(恒定)的；同样地，在挤出机的第三区段(III)中可以存在两个或更多个第三温度(T3)。如果在挤出机的第三区段(III)中存在两个或更多个第三温度(T3)，则在第三区段(III)中可以存在温度梯度，并且第三温度(T3)可连续增加或减少。同样地，恒定的第三温度(T3)的区域可以与第三温度(T3)连续增加或减少的区域交替。此外，在恒定的第三温度(T3)的区域之间温度突然变化也是可能的。

第三温度(T3)优选为20至<105℃，特别优选30至102℃，特别优选35至100℃。

第二温度(T2)优选不同于第一温度(T1)和第三温度(T3)。

因此，本发明还包括其中第二温度(T2)不同于第一温度(T1)并且其中第二温度(T2)不同于第三温度(T3)的方法。

因此优选的是挤出机至少包括以下区段：

(I)第一区段，

(II)第二区段，和

(III)第三区段，

其中在挤出机的第一区段(I)中存在第一温度(T1)，在第二区段(II)中存在第二温度(T2)，在第三区段(III)中存在第三温度(T3)，其中所述第二温度(T2)在105至220℃的范围内。

因此，本发明还提供了一种方法，其中挤出机至少包括以下区段：

(I)第一区段，

(II)第二区段，和

(III)第三区段，

此外优选的是，在挤出机的第一区段(I)中存在20至70℃范围内的第一温度(T1)和/或在挤出机的第三区段(III)中存在20至<105℃范围内的第三温度(T3)。

因此，本发明还提供一种方法，其中在挤出机的第一区段(I)中存在20至70℃范围内的第一温度(T1)和/或在挤出机的第三区段(III)中存在20至<105℃范围内的第三温度(T3)。

表述第一温度(T1)、第二温度(T2)和第三温度(T3)分别是指在各个区段中挤出机的夹套温度。因此在挤出机的第一区段(I)中存在的第一温度(T1)也被称为挤出机的第一夹套温度。因此，表述“第一温度(T1)”和“第一夹套温度”被用作用于本发明目的的同义词，因此具有相同的含义。在挤出机的第二区段(II)中存在的第二温度(T2)因此也称为挤出机的第二夹套温度。因此，术语“第二温度(T2)”和“第二夹套温度”被用作用于本发明目的的同义词，因此具有相同的含义。因此挤出机的第三区段(III)中存在的第三温度(T3)也被称为挤出机的第三夹套温度。因此，术语“第三温度(T3)”和“第三夹套温度”被用作用于本发明目的的同义词，因此具有相同的含义。

以上关于挤出机的夹套温度的描述相应地适用于确定第一夹套温度，第二夹套温度和第三夹套温度。

此外，挤出机的每个区段包含至少一个区域。

对于本发明，“至少一个区域”是指恰好一个区域或者两个或更多个区域。

如果挤出机的一个区段恰好包含一个区域，则挤出机的该区段对应于该区域。

这些区域例如在区域内的温度、区域内的压力和/或区域内包含的元件上是不同的。

此外，区域可以在包含的元件的长度上不同。

表述“包含的元件”例如是指输送元件、流动限制元件、混合元件和捏合元件。可以包含在挤出机中的合适的输送元件、流动限制元件、混合元件和捏合元件是本领域技术人员已知的。

输送元件用于挤出机内包含的组分的向前输送。通过输送元件作用于挤出机中的组分上的剪切速率小于通过混合元件或捏合元件作用于挤出机中的组分上的剪切速率。合适的输送元件是本领域技术人员已知的，并且例如是螺杆输送元件。

混合元件用于混合挤出机中包含的各个组分。通过混合元件作用于挤出机中的组分上的剪切速率通常小于通过捏合元件作用于组分上的剪切速率。合适的混合元件对于本领域技术人员来说是已知的，并且例如是齿形混合元件或螺杆混合元件。

捏合元件同样用于混合挤出机中包含的各个组分。同时，它们粉碎例如组分(D)。通过捏合元件作用于挤出机中的组分上的剪切速率通常高于通过混合元件和通过输送元件作用于组分上的剪切速率。合适的捏合元件是本领域技术人员已知的，并且例如为捏合螺杆或捏合块，例如盘型捏合块(disk kneading block)或肩型捏合块(shoulderkneading block)。

流动限制元件不同于输送元件之处在于具有逆向输送作用，因此限制了挤出机中包含的组分的流动。通常使用的流动限制元件是以输送方向与挤出机中的输送方向相反的方式而安装的输送元件。

包含输送元件的区域也被称为“输送区域”。包含流动限制元件的区域也被称为“流动限制区域”。包含混合元件的区域也被称为“混合区域”，而包含捏合元件的区域也被称为“捏合区域”。

在一个实施方案中，挤出机包含1至20个输送区域、1至10个流动限制区域、1至10个混合区域和1至10个捏合区域，优选2至15个输送区域、1至8个流动限制区域、1至5个混合区域和2至10个捏合区域，特别优选5至13个输送区域、1至5个流动限制区域、1至3个混合区域、以及3至7个捏合区域。

例如，挤出机的第一区段(I)优选包含1至5个输送区域和任选的1至3个混合区域，特别优选1至3个输送区域和任选一个混合区域，并且特别优选恰好一个输送区域。

同样，挤出机的第二区段(II)优选包含2至10个捏合区域和1至10个输送区域，优选2至8个捏合区域和1至8个输送区域，并且特别优选2至5个捏合区域和1至4个输送区域。

此外，挤出机的第三区段(III)优选包含1至5个混合区域、1至5个捏合区域、2至10个输送区域和1至5个流动限制区域，优选1至4个混合区域、1至3个捏合区域、2至8个输送区域和1至4个流动限制区域，特别优选1至3个混合区域、1至2个捏合区域、2至5个输送区域、和1至3个流动限制区域。

因此本发明还提供了一种方法，其中挤出机的第二区段(II)包含2至10个捏合区域和1至10个输送区域，和/或挤出机的第三区段(III)包含1至5个混合区域、1至5个捏合区域、2至10个输送区域、以及1至5个流动限制区域。

通常至少一个输送区域之后总是接着至少一个混合区域、或者至少一个捏合区域、或者至少一个流动限制区域。

通常，输送区域之后总是接着恰好一个混合区域、或者恰好一个捏合区域、或者恰好一个流动限制区域。

在本发明中优选的是，挤出机包含紧接在可聚合混合物(pM)的移除点之前的混合区域，优选紧接在用于移除可聚合混合物(pM)的模头之前的混合区域。特别优选的是，挤出机包含紧接在可聚合混合物(pM)的移除点之前——优选紧接在用于移除可聚合混合物(pM)的模头之前——的混合区域，该混合区域在螺杆构造中具有至少一个齿盘元件(toothed-disk element)。

对于本发明，“至少一个齿盘元件”是指恰好一个齿盘元件或者两个或更多个齿盘元件。优选两个或更多个齿盘元件，并且特别优选2至5个齿盘元件。

在本发明优选的实施方案中，第一混合物(M1)在步骤a)中提供，其中将组分(A)引入挤出机中。当将组分(A)引入到挤出机中时，其可以以本领域技术人员已知的任何形式，例如以粒料或粉末的形式或液体形式。

如果将组分(A)以固体形式(即例如粒料)引入挤出机中，则通常首先在挤出机中将其液化并引入至少一个输送区域中，优选引入恰好一个输送区域中。优选在该至少一个输送区域之后是至少一个捏合区域，特别优选恰好一个捏合区域，其中添加了组分(D)。通常在其中加入组分(D)的所述至少一个捏合区域——优选恰好一个捏合区域——之后是至少一个另外的输送区域和至少一个另外的捏合区域，优选2至10个捏合区域和1至10个输送区域。这些2至10个捏合区域和1至10个输送区域优选以这样的方式交替，即，使得捏合区域之后是输送区域并且输送区域之后是捏合区域。其中，随后将组分(A)与组分(D)配混，获得第一混合物(M1)。这对应于本发明的方法的优选实施方案的步骤a)。

在另一个捏合区域中，然后加入组分(B)和(C)。通常在该捏合区域之后是至少一个输送区域和至少一个捏合区域，并且还可选地为至少一个流动限制区域，以及至少一个混合区域，其中组分(B)和(C)与第一混合物(M1)配混以获得可聚合混合物(pM)。这对应于本发明方法的特别优选实施方案的步骤b)和c)的同时进行。

在该实施方案中，例如，挤出机的第一区段为其中挤出机包含组分(A)的区段。第二区段(II)从将组分(D)加入挤出机开始。第三区段(III)从将组分(B)和(C)加入挤出机开始。

在另一个优选的实施方案中，首先将组分(A)的第一部分引入挤出机中。该引入相应地受到上述关于引入组分(A)的描述和优选的限制。然后将组分(D)加入捏合区域中。优选地，在其中加入组分(D)的该捏合区域之后为至少一个输送区域和至少一个捏合区域；其中所述组分(A)的第一部分与组分(D)配混，获得包含组分(D)和所述组分(A)的第一部分的第一混合物(M1)。所述至少一个输送区域和所述至少一个捏合区域相应地受到上述描述和优选的限制。该步骤同样对应于本发明优选方法的步骤a)。

在另一个捏合区域中，然后将组分(A)的第二部分与组分(B)一起加入，然后将组分(A)的第三部分与组分(C)一起加入。通常在该捏合区域之后，为至少一个输送区域和至少一个捏合区域，也任选地为至少一个流动限制区域和至少一个混合区域，其中所述组分(A)的第二部分、所述组分(A)的第三部分以及组分(B)和(C)与第一混合物(M1)配混以得到可聚合混合物(pM)。该步骤对应于在本发明方法的特别优选的实施方案中步骤b)和c)的同时进行。

该实施方案是优选的。在该实施方案中，例如，挤出机的第一区段(I)为其中挤出机包含所述组分(A)的第一部分的区段。第二区段(II)从将组分(D)加入挤出机开始。第三区段(III)从将所述组分(A)的第二部分和所述组分(A)的第三部分以及组分(B)和(C)加入到挤出机中开始。

在挤出机的第一区段(I)中，挤出机因此包含组分(A)。在挤出机的第二区段(II)中，挤出机包含组分(A)和(D)，而在挤出机的第三区段(III)中，挤出机包含组分(A)、(B)、(C)和(D)。不言自明的是，在下文的后续部分描述的当将任选的组分(E)至少一种增稠剂也加入挤出机的一个区段中时，该区段以及其下游区段也包含所述组分。

在挤出机中配混的组分(A)、(B)、(C)和(D)的定量比例通常与待生产的可聚合混合物(pM)中意欲包含的那些相同。例如，将28.5至90重量％的组分(A)、1至20重量％的组分(B)、0.5至10重量％的组分(C)和8.5至70重量％的组分(D)在挤出机中配混，在每种情况下基于组分(A)、(B)、(C)和(D)的重量百分比之和计。

优选的是，将37至80重量％的组分(A)、2至10重量％的组分(B)、1至5重量％的组分(C)、17至60重量％的组分(D)在挤出机中配混，在每种情况下基于组分(A)、(B)、(C)和(D)的重量百分比之和计。

特别优选的是，将45.5至70重量％的组分(A)、3至6重量％的组分(B)、1.5至3重量％的组分(C)、25.5至50重量％的组分(D)在挤出机中配混，在每种情况下基于组分(A)、(B)、(C)和(D)的重量百分比之和计。

在本发明的一个优选实施方案中，当首先将组分(A)的第一部分引入挤出机中，再引入组分(D)，然后将组分(A)的第二部分和第三部分与组分(B)和(C)一起引入时，优选引入作为组分(A)的第一部分的20至80％的组分(A)，并引入作为组分(A)的第二部分和第三部分的总计80至20％的组分(A)，在每种情况下基于引入挤出机中的组分(A)的总量计。特别优选引入作为组分(A)的第一部分的40至60％的组分(A)，并引入作为组分(A)的第二部分和第三部分的60至40％的组分(A)，在每种情况下基于引入挤出机中的组分(A)的总量计。

组分(A)、(B)、(C)和(D)和如果合适的话(E)以及在适当情况下可以在挤出机中配混的其他组分相应地受到以下对于组分(A)、(B)、(C)和(D)和如果合适的话(E)以及在适当情况下在可聚合混合物(pM)中包含的其他组分的描述和优选的限制。

可聚合混合物(pM)

在本发明中，通过本发明方法获得的可聚合混合物(pM)包含组分(A)——至少一种内酰胺、(B)——至少一种催化剂，(C)——至少一种活化剂和(D)——至少一种纤维材料。

例如，可聚合混合物(pM)包含28.5至90重量％的组分(A)、1至20重量％的组分(B)、0.5至10重量％的组分(C)和8.5至70重量％的组分(D)，在每种情况下基于组分(A)、(B)、(C)和(D)的重量百分比之和计，优选基于可聚合混合物(pM)的总重量计。

优选的是，可聚合混合物(pM)包含37至80重量％的组分(A)、2至10重量％的组分(B)、1至5重量％的组分(C)和17至60重量％的组分(D)，在每种情况下基于组分(A)、(B)、(C)和(D)的重量百分比之和计，优选基于可聚合混合物(pM)的总重量计。

特别优选的是，可聚合混合物(pM)包含45.5至70重量％的组分(A)、3至6重量％的组分(B)、1.5至3重量％的组分(C)和25.5至50重量％的组分(D)，在每种情况下基于组分(A)、(B)、(C)和(D)的重量百分比之和计，优选基于可聚合混合物(pM)的总重量计。

因此，本发明还提供了一种方法，其中可聚合混合物(PM)包含28.5至90重量％的组分(A)、1至20重量％的组分(B)，0.5至10重量％的组分(C)和8.5至70重量％的组分(D)，在每种情况下基于可聚合混合物(PM)的总重量计。

在一个优选的实施方案中，可聚合混合物(pM)还包含组分(E)——至少一种增稠剂。增稠剂本身是本领域技术人员已知的。组分(E)优选选自热塑性聚苯乙烯、聚砜、聚苯醚、聚丁二烯、聚异戊二烯和纳米填料。

合适的纳米填料的实例为硅酸盐、石墨烯和碳纳米管。

因此本发明还提供一种方法，其中可聚合混合物(PM)还包含组分(E)至少一种增稠剂，其中组分(E)选自热塑性聚苯乙烯、聚砜、聚苯醚、聚丁二烯、聚异戊二烯和纳米填料。

可聚合混合物(pM)包含例如0.1至50重量％、优选0.5至30重量％、特别优选1至20重量％的组分(E)，基于可聚合混合物(pM)的总重量计。

可聚合混合物还可以包含其他组分。这些其它组分对于本领域技术人员来说本身是已知的，并且例如是稳定剂、染料、抗静电剂、填充油、表面改进剂、干燥剂、脱模剂、其他脱离剂、抗氧化剂、光稳定剂、PVC稳定剂、润滑剂、阻燃剂、发泡剂、抗冲击改性剂和成核剂。

可聚合混合物(pM)例如包含0.1至10重量％、优选0.2至7重量％、特别优选0.3至5重量％的其它组分，基于可聚合混合物(pM)的总重量计。

同样，任选地包含在可聚合混合物(pM)中的其它组分、以及任选的组分(E)通常在挤出机中与组分(A)、(B)、(C)和(D)一起配混以制备可聚合混合物(pM)。

此外，可聚合混合物(pM)还可以包含已经聚合的组分(A)。通常可聚合混合物(pM)包含至多50重量％、优选至多20重量％、特别优选至多5重量％的已聚合的组分(A)，基于可聚合混合物(pM)的总重量计。

不言自明地，已聚合的组分(A)在挤出机中不与组分(A)、(B)、(C)和(D)配混，而是如上所述可以在挤出机中配混期间、特别是在步骤c)期间经由组分(A)的聚合而形成。

包含在可聚合混合物(pM)中的组分(A)、(B)、(C)和(D)的重量百分比之和通常为100％。不言自明地，当可聚合混合物(pM)包含其它组分和任选的组分(E)以及已聚合的组分(A)时，组分(A)、(B)、(C)和(D)以及任选包含的其它组分、组分(E)和已聚合的组分(A)的重量百分比之和通常为100％。

可聚合混合物(pM)包含分散在组分(A)、(B)、(C)以及任选的(E)中的组分(D)。组分(D)因此也被称为“分散相”，组分(A)、(B)、(C)以及如果合适的话(E)也被称为“连续相”。

例如，连续相即存在于可聚合混合物(pM)中的组分(A)、(B)、(C)以及如果合适的话(E)——不含组分(D)——的粘度例如在2至1000mPas的范围内，优选在5至500mPas的范围内，并且特别优选在10至300mPas的范围内，在剪切速率为100s^-1和温度为100℃下通过剪切应力受控的旋转粘度计测量。

此外，本发明提供了通过本发明的方法可获得的可聚合混合物(pM)。

通过本发明的方法可获得的可聚合混合物(pM)相应地受到与本发明方法有关的上述描述和优选的限制。

包含在可聚合混合物(pM)中的组分(A)、(B)、(C)和(D)在下文中更详细地解释。

组分(A)：内酰胺

本发明中的组分(A)为至少一种内酰胺。

术语“组分(A)”和“至少一种内酰胺”在本发明中用作同义词，因此具有相同的含义。

本发明中的“内酰胺”是指在环中具有4至12个碳原子、优选6至12个碳原子的环状酰胺。

因此，本发明还提供了一种方法，其中组分(A)包含至少一种具有4至12个碳原子的内酰胺。

合适的内酰胺的实例选自4-氨基丁内酰胺(γ-内酰胺；γ-丁内酰胺；吡咯烷酮)、5-氨基戊内酰胺(δ-内酰胺；δ-戊内酰胺；哌啶酮)、6-氨基己内酰胺(ε-内酰胺；ε-己内酰胺)、7-氨基庚内酰胺(ζ-内酰胺；ζ-庚内酰胺；庚内酰胺)、8-氨基辛内酰胺(η-内酰胺；η-辛内酰胺；辛内酰胺)、9-壬内酰胺(θ-内酰胺；θ-壬内酰胺)、10-癸内酰胺(ω-癸内酰胺；癸内酰胺)、11-十一烷内酰胺(ω-十一烷内酰胺)和12-十二烷内酰胺(ω-十二烷内酰胺；月桂烷内酰胺)。

因此，本发明还提供了一种方法，其中组分(A)选自吡咯烷酮、哌啶酮、ε-己内酰胺、庚内酰胺、辛内酰胺、癸内酰胺和月桂烷内酰胺。

内酰胺可以是未取代的或可以是至少单取代的。如果使用至少单取代的内酰胺，则它们可以在环碳原子上带有一个、两个或更多个相互独立地选自C₁-C₁₀烷基、C₅-C₆环烷基和C₅至C₁₀芳基的取代基。

组分(A)优选为未取代的。

合适的C₁-C₁₀烷基取代基的实例为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基。合适的C ₅至C₆环烷基取代基的实例为环己基。优选的C₅至C₁₀芳基取代基为苯基和蒽基。

特别优选使用未取代的内酰胺，其中优选12-十二烷内酰胺(ω-十二烷内酰胺)和ε-内酰胺(ε-己内酰胺)。最优选的为ε-内酰胺(ε-己内酰胺)。

ε-己内酰胺为己酸的环状酰胺。它也被称为6-氨基己内酰胺、6-己内酰胺或己内酰胺。其IUPAC名称为“氮杂环庚烷-2-酮”。己内酰胺的CAS号为105-60-2，其分子式为C₆H₁₁NO。生产己内酰胺的方法为本领域技术人员已知的。

组分(B)：催化剂

本发明中的组分(B)为至少一种催化剂。

术语“组分(B)”和“至少一种催化剂”在本发明中用作同义词，因此具有相同的含义。

所述至少一种催化剂优选为用于内酰胺的阴离子聚合的催化剂。因此，所述至少一种催化剂优选允许形成内酰胺阴离子。所述至少一种催化剂因此能够通过除去所述至少一种内酰胺(组分(A))的与氮键合的质子而形成内酰胺根。

内酰胺阴离子本身可以同样地起到所述至少一种催化剂的作用。所述至少一种催化剂也可以被称为引发剂。

合适的组分(B)本身是本领域技术人员已知的，并且例如在“Polyamide.Kunststoff-Handbuch”[聚酰胺.塑料手册]，Carl-Hanser-Verlag 1998中记载。

组分(B)优选选自碱金属内酰胺盐、碱土金属内酰胺盐、碱金属、碱土金属、碱金属氢化物、碱土金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属醇盐、碱土金属醇盐、碱金属酰胺、碱土金属酰胺、碱金属氧化物、碱土金属氧化物和有机金属化合物。

因此，本发明还提供了一种方法，其中组分(B)选自碱金属内酰胺盐，碱土金属内酰胺盐、碱金属、碱土金属、碱金属氢化物、碱土金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属醇盐、碱土金属醇盐、碱金属酰胺、碱土金属酰胺、碱金属氧化物、碱土金属氧化物和有机金属化合物。

组分(B)特别优选选自碱金属内酰胺盐和碱土金属内酰胺盐。

碱金属内酰胺盐对本领域技术人员本身是已知的。合适的碱金属内酰胺盐的实例为己内酰胺钠和己内酰胺钾。

合适的碱土金属内酰胺盐的实例为己内酰胺溴化镁(magnesium bromidecaprolactamate)、己内酰胺氯化镁(magnesium chloride caprolactamate)和双己内酰胺镁(magnesium biscaprolactamate)。合适的碱金属的实例为钠和钾，合适的碱土金属的实例为镁和钙。合适的碱金属氢化物的实例为氢化钠和氢化钾，合适的碱金属氢氧化物为氢氧化钠和氢氧化钾。合适的碱金属醇盐的实例为甲醇钠、乙醇钠、丙醇钠、丁醇钠、甲醇钾、乙醇钾、丙醇钾和丁醇钾。

在另一个特别优选的实施方案中，组分(B)选自氢化钠、钠、己内酰胺钠和己内酰胺钠在己内酰胺中的溶液。特别优选己内酰胺钠和/或己内酰胺酸钠在己内酰胺中的溶液(例如Brüggolen C10，17至19重量％己内酰胺钠和己内酰胺)。该至少一种催化剂可以以固体或溶液的形式使用。所述至少一种催化剂优选以固体的形式使用。特别优选的是将催化剂加入它可以溶于其中的己内酰胺熔体中。

本领域技术人员清楚，如果组分(B)例如为碱金属，则其与所述至少一种内酰胺(组分(A))一接触即发生反应并因此形成碱金属内酰胺盐。

组分(C)：活化剂

本发明中的组分(C)为至少一种活化剂。

对于本发明，术语“组分(C)”和“至少一种活化剂”被用作同义词，因此具有相同的含义。

本领域技术人员已知的适合于活化至少一种内酰胺(组分(A))的阴离子聚合的任何活化剂适合作为至少一种活化剂。优选所述至少一种活化剂选自N-取代内酰胺、二异氰酸酯、多异氰酸酯、脲基甲酸酯和二酰卤；特别优选所述至少一种活化剂选自N-取代内酰胺。

因此本发明还提供了一种方法，其中组分(C)选自N-取代内酰胺、二异氰酸酯、多异氰酸酯、脲基甲酸酯和二酰卤。

N-取代内酰胺优选具有亲电子的N-取代。合适的具有亲电子的N-取代的内酰胺的实例为酰基内酰胺，例如N-乙酰基己内酰胺，以及这些物质的前体，所述前体与所述至少一种内酰胺(组分(A))一起原位形成活化内酰胺。另一种合适的N-取代内酰胺的实例为封端的二异氰酸酯。

可以使用的二异氰酸酯不仅为脂族二异氰酸酯，而且还有芳族二异氰酸酯。在脂族二异氰酸酯中，例如为亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十一亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双(环己基异氰酸酯)和异佛尔酮二异氰酸酯。芳族二异氰酸酯的实例为甲苯二异氰酸酯和4,4'-亚甲基双(苯基)异氰酸酯。多异氰酸酯的实例为由六亚甲基二异氰酸酯(Basonat HI 100/BASF SE)衍生的异氰酸酯。合适的脲基甲酸酯的例子为脲基甲酸乙酯。

合适的二酰卤不仅为脂族二酰卤，而且还有芳族二酰卤。合适的脂族二酰卤为以下化合物，例如丁二酰氯、丁二酰溴、六亚甲基二酰氯、六亚甲基二酰溴、八亚甲基二酰氯、八亚甲基二酰溴、十亚甲基二酰氯、十亚甲基二酰溴、十二亚甲基二酰氯、十二亚甲基二酰溴、4,4'-亚甲基双(环己酰氯)、4,4'-亚甲基双(环己酰溴)、异佛尔酮二酰氯和异佛尔酮二酰溴；合适的芳族二酰基卤为诸如甲苯基亚甲基二酰氯、甲苯基亚甲基二酰氯、4,4'-亚甲基双(苯酰氯)、4,4'-亚甲基双(苯酰溴)。

在一个优选的实施方案中，组分(C)选自六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二酰溴、六亚甲基二酰氯及其混合物；特别优选使用六亚甲基二异氰酸酯。

所述至少一种活化剂可以在溶液中使用。特别地，所述至少一种活化剂可以溶解在己内酰胺中。

适合作为所述至少一种活化剂的另一种产品的实例为来自Brüggemann，DE的

C20，其为在己内酰胺中的80％的己内酰胺封端的六亚甲基1,6-二异氰酸酯。

组分(D)：纤维材料

本发明中的组分(D)为至少一种纤维材料。

对于本发明，术语“组分(D)”和“至少一种纤维材料”被用作同义词，因此具有相同的含义。

本领域技术人员已知的任何纤维材料适合作为所述至少一种纤维材料。组分(D)优选选自无机纤维材料、有机纤维材料和天然纤维材料。

无机纤维材料的实例为硼纤维材料、玻璃纤维材料、碳纤维材料、二氧化硅纤维材料、陶瓷纤维材料和玄武岩纤维材料。

有机纤维材料的实例为芳族聚酰胺纤维材料、聚(对亚苯基-2,6-苯并二噁唑)纤维材料、聚酯纤维材料、尼龙纤维材料和聚乙烯纤维材料。

天然纤维材料的实例为木纤维材料、亚麻纤维材料、大麻纤维材料和剑麻纤维材料。

组分(D)优选选自玻璃纤维材料、碳纤维材料、芳族聚酰胺纤维材料、聚(对亚苯基-2,6-苯并二噁唑)纤维材料、硼纤维材料、金属纤维材料和钛酸钾纤维材料。组分(D)特别优选为玻璃纤维材料。

因此，本发明还提供了一种方法，其中组分(D)选自玻璃纤维材料、碳纤维材料、芳族聚酰胺纤维材料、聚(对亚苯基-2,6-苯并二噁唑)纤维材料、硼纤维材料、金属纤维材料和钛酸钾纤维材料。

所述至少一种纤维材料可以以本领域技术人员已知的任何形式使用。所述至少一种纤维材料可以例如以纺织片材的形式、以单根纤维的形式或者以纤维束的形式使用。

纺织片材为本领域技术人员已知的。术语纺织片材例如用于编织织物、针织织物、平纹织物(laid scrim)和不织布。术语纤维束例如用于粗纱、短切玻璃纤维和预浸料。组分(D)优选为纤维束。

优选的纤维束例如由100至100000根单纤维组成，优选1000至70000根单纤维，特别优选2000至50000根单纤维。

纤维束的线密度例如为50至10000tex(1tex＝1g纤维/1000m)，优选500至8000tex，并且特别优选为800至6000tex。

在本发明的方法中优选的是，当组分(D)引入挤出机中时，其为选自粗纱、短切玻璃纤维，研磨玻璃纤维(ground glassfiber)和预浸料的形式。

因此，本发明还提供了一种方法，其中在组分(A)、(B)、(C)和(D)配混之前，当组分(D)引入挤出机中时，其为选自粗纱、短切玻璃纤维、研磨玻璃纤维和预浸料的形式。

特别优选的是，在本发明的方法中，当将组分(D)引入挤出机中时，其为选自粗纱、短切玻璃纤维和预浸料的形式。

因此，本发明还提供了一种方法，其中在组分(A)、(B)、(C)和(D)配混之前，当组分(D)引入挤出机中时，其为选自粗纱、短切玻璃纤维和预浸料的形式。

在特别优选的一个实施方式中，在本发明方法的步骤a)中第一混合物(M1)的提供因此包括以下步骤：

a1)将组分(A)引入挤出机中，

a2)在挤出机将组分(D)加入组分(A)中，所述组分(D)为选自粗纱、短切玻璃纤维、研磨玻璃纤维和预浸料的形式，优选选自粗纱、短切玻璃纤维和预浸料的形式，和

a3)在挤出机中配混组分(A)和(D)以得到第一混合物(M1)。

因此，本发明还提供了一种方法，其中在步骤a)中第一混合物(M1)的提供包括以下步骤：

a1)将组分(A)引入挤出机中，

a2)在挤出机中将选自粗纱、短切玻璃纤维、研磨玻璃纤维和预浸料的形式的组分(D)加入组分(A)中，以及

a3)在挤出机中配混组分(A)和(D)以得到第一混合物(M1)

在挤出机中配混组分(A)、(B)、(C)和(D)期间，通常粉碎组分(D)。对于本发明，“粉碎”是指缩短组分(D)、特别是优选用作组分(D)的纤维束。另外优选用作组分(D)的纤维束分解。这意味着纤维束被分开，然后采取单纤维的形式。特别优选的是，可聚合混合物(pM)包含比引入到挤出机中的纤维束更短并且优选用作组分(D)的单纤维。

可聚合混合物(pM)中的组分(D)采取例如单纤维的形式，其长度为10～1000μm，优选20～500μm，特别优选30～300μm。

因此，本发明还提供了一种方法，其中包含在可聚合混合物(pM)中的组分(D)采取长度为10～1000μm的单纤维的形式。

在没有任何意图限制本发明的情况下，据信组分(D)特别是在挤出机的捏合区域中被粉碎。

不言自明地，组分(D)不仅在组分(A)、(B)、(C)和(D)的配混期间被粉碎，而且在首先在步骤a)中提供第一混合物(M1)的优选实施方案中，当仅组分(A)与组分(D)配混时组分(D)已经至少部分被粉碎。

聚酰胺(P)

本发明的可聚合混合物(pM)可用于生产聚酰胺(P)。

这包括使可聚合混合物(pM)聚合以得到聚酰胺(P)。

因此，本发明还提供了一种生产聚酰胺(P)的方法，其中使通过本发明的方法获得的可聚合混合物(pM)聚合以获得聚酰胺(P)。

可聚合混合物(pM)的聚合通常通过将可聚合混合物(pM)加热至高于所述至少一种内酰胺的熔点的温度而引发。优选将可聚合混合物(pM)加热到低于聚酰胺(P)的熔点的温度。

不言自明地，组分(A)的熔点低于聚酰胺(P)的熔点。

例如，对于聚合反应，将可聚合混合物(pM)加热至130至180℃、优选135至170℃、特别优选140至160℃的温度。

包含在可聚合混合物(pM)中的所述至少一种内酰胺在此聚合，并获得聚酰胺(P)。

因此，本发明还提供通过用于生产聚酰胺(P)的所述方法可获得的聚酰胺(P)。

对于聚合反应，例如可将可聚合混合物(pM)引入模具中。在可聚合混合物(pM)的聚合反应过程中，随后由聚酰胺(P)获得模制品。

因此，本发明还提供由本发明的聚酰胺(P)制成的模制品。

本发明还提供了本发明生产的可聚合混合物(pM)用于生产聚酰胺(P)的用途。

Claims

1.一种制备可聚合混合物(pM)的方法，所述可聚合混合物(pM)包含以下组分：

(A)至少一种内酰胺，

(B)至少一种催化剂，

(C)至少一种活化剂，

(D)至少一种纤维材料，

其包含将组分(A)、(B)、(C)和(D)在剪切速率为至少500s^-1的挤出机中配混，获得可聚合混合物(pM)，其中在挤出机中配混组分(A)、(B)、(C)和(D)包括以下步骤：

a)在挤出机中提供包含组分(A)和(D)的第一混合物(M1)，

b)向挤出机中的所述第一混合物(M1)加入组分(C)以在挤出机中获得第二混合物(M2)，

c)向挤出机中的所述第二混合物(M2)加入组分(B)以在挤出机中获得可聚合混合物(pM)，其中

所述可聚合混合物(pM)包含28.5至90重量％的组分(A)、1至20重量％的组分(B)、0.5至10重量％的组分(C)和8.5至70重量％的组分(D)，在每种情况下基于所述可聚合混合物(pM)的总重量计。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤c)之后进行以下步骤：

d)将在步骤c)中获得的所述可聚合混合物(pM)造粒，获得粒状可聚合混合物(gpM)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在步骤c)中加入组分(B)和在步骤d)中获得所述粒状可聚合混合物(gpM)之间的时间至多为10分钟。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤b)和c)同时进行。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述挤出机至少包含以下区段：

(I)第一区段，

(II)第二区段，和

(III)第三区段，

其中在所述挤出机的所述第一区段(I)中存在第一温度(T1)，在所述第二区段(II)中存在第二温度(T2)，并且在所述第三区段(III)中存在第三温度(T3)，其中所述第二温度(T2)在105至220℃的范围内。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述挤出机的所述第一区段(I)中存在的第一温度(T1)为20℃至70℃，和/或在所述挤出机的所述第三区段(III)中存在的第三温度(T3)为20至<105℃。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述挤出机的所述第二区段(II)包含2至10个捏合区域和1至10个输送区域，和/或所述挤出机的所述第三区段(III)包含1至5个混合区域、1至5个捏合区域、2至10个输送区域，以及1至5个流动限制区域。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中组分(D)选自玻璃纤维材料、碳纤维材料、芳族聚酰胺纤维材料、聚(对亚苯基-2,6-苯并二噁唑)纤维材料、硼纤维材料、金属纤维材料和钛酸钾纤维材料。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述可聚合混合物(pM)中包含的组分(D)采取长度为10～1000μm的单纤维的形式。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述可聚合混合物(pM)还包含组分(E)至少一种增稠剂，其中组分(E)选自热塑性聚苯乙烯、聚砜、聚苯醚、聚丁二烯、聚异戊二烯和纳米填料。

11.可通过根据权利要求1或2所述的方法获得的可聚合混合物(pM)。

12.一种制备聚酰胺(P)的方法，其包含使权利要求11所述的可聚合混合物(pM)聚合以获得聚酰胺(P)。

13.可通过根据权利要求12所述的方法获得的聚酰胺(P)。

14.一种由根据权利要求13所述的聚酰胺(P)制得的模制品。

15.根据权利要求11所述的可聚合混合物(pM)用于制备聚酰胺(P)的用途。