CN109575274B - 一种尼龙512的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种尼龙512的制备方法，原料包括27～31质量份的1,5‑戊二胺，69～73质量份的十二烷二酸，30～125质量份的蒸馏水，0.002～0.02质量份的分子量调节剂以及0.005～0.015质量份的抗氧化剂，先将1,5‑戊二胺的水溶液加入到中和锅中与十二烷二酸的水溶液搅拌混合进行中和反应，制得尼龙512盐溶液，然后将尼龙512盐溶液的滤液、分子量调节剂以及抗氧剂在聚合釜中进行聚合反应，制得成品的尼龙512；经检测，本申请提供的尼龙512的多个性能与尼龙612的相应的性能基本相当，在个别应用领域中基本上可以代替尼龙612使用，但价格更便宜。

Description

一种尼龙512的制备方法
技术领域
本发明涉及尼龙材料技术领域，尤其是一种尼龙512的制备方法。
背景技术
近年来尼龙612作为一种长碳链尼龙工程塑料得到了广泛的应用，其具有耐磨、低吸水、高回弹、耐油等优异特性，被广泛应用于长丝、汽车零配件、电子电器、机械等行业。
但最近两年，尼龙612的一种原材料己二胺价格大幅上涨，导致尼龙612价格居高不下，给下游制品行业带来难以承受的价格压力，因此开发一种与尼龙612性能相当，且价格更便宜的尼龙材料具有非常重要的意义。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种尼龙512的制备方法。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种尼龙512的制备方法，包括以下步骤：
1)将1,5-戊二胺加入带氮气密封的计量罐中，并按质量比1：1加入蒸馏水配制成1,5-戊二胺的水溶液；
在中和锅中加入十二烷二酸与蒸馏水，并抽真空充入氮气到表压0.1MPa，反复2次；
然后将所述1,5-戊二胺的水溶液加入到中和锅中搅拌混合进行中和反应，控制中和反应温度为60～70℃，反应30～60分钟后结束，然后测定中和锅内盐溶液的pH，并通过加入1,5-戊二胺或十二烷二酸的方式调节中和锅内的尼龙512盐溶液的pH至7.65～7.9，完成后制得合格的尼龙512盐溶液；
2)将步骤1)制得的尼龙512盐溶液用氮气压入袋式过滤器过滤，过滤后的滤液进入到聚合釜中，并向聚合釜中加入分子量调节剂以及抗氧剂；
然后聚合釜升温先排气15～60min，然后关闭排气阀升温至压力升到1.5～2.0Mpa，此时温度升温至190～220℃；
然后在1.5～2.0Mpa的压力下聚合反应2～8小时，升温至220℃～240℃；
然后减压到常压，升温至240℃～275℃；
然后常压排气继续反应5min～60min，然后依次出料、冷却、风干、切粒，完成后制得成品的尼龙512；
3)各原料的配比：27～31质量份的1,5-戊二胺，69～73质量份的十二烷二酸，30～125质量份的蒸馏水，0.002～0.02质量份的分子量调节剂以及0.005～0.015质量份的抗氧化剂。
优选的，所述分子量调节剂为冰醋酸、十二碳二元酸、己二酸或癸二酸；
所述抗氧化剂为亚磷酸。
优选的，步骤1)中，1,5-戊二胺与十二烷二酸的摩尔比为1：(1～1.2)。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本申请提供了一种尼龙512的制备方法，包括以下步骤：
1)将1,5-戊二胺加入带氮气密封的计量罐中，并按质量比1：1加入蒸馏水配制成1,5-戊二胺的水溶液；
在中和锅中加入十二烷二酸与蒸馏水，并抽真空充入氮气到表压0.1MPa，反复2次；
然后将所述1,5-戊二胺的水溶液加入到中和锅中搅拌混合进行中和反应，控制中和反应温度为60～70℃，反应30～60分钟后结束，然后测定中和锅内盐溶液的pH，并通过加入1,5-戊二胺或十二烷二酸的方式调节中和锅内的尼龙512盐溶液的pH至7.65～7.9，完成后制得合格的尼龙512盐溶液；
2)将步骤1)制得的尼龙512盐溶液用氮气压入袋式过滤器过滤，过滤后的滤液进入到聚合釜中，并向聚合釜中加入分子量调节剂以及抗氧剂；
然后聚合釜升温先排气15～60min，然后关闭排气阀升温至压力升到1.5～2.0Mpa，此时温度升温至190～220℃；
然后在1.5～2.0Mpa的压力下聚合反应2～8小时，升温至220℃～240℃；
然后减压到常压，升温至240℃～275℃；
然后常压排气继续反应5min～60min，然后依次出料、冷却、风干、切粒，完成后制得成品的尼龙512；
3)各原料的配比：27～31质量份的1,5-戊二胺，69～73质量份的十二烷二酸，30～125质量份的蒸馏水，0.002～0.02质量份的分子量调节剂以及0.005～0.015质量份的抗氧化剂。
1,5-戊二胺(1,5-pentanediamine)，俗名1,5-二氨基戊烷(1,5-diaminopentane)，分子式为C5H14N2，分子量为102.18，有类似氨气的恶臭的气味，简称尸胺。该物质易燃，高毒，具强刺激性。随着技术的发展，采用微生物转化法，采用赖氨酸在赖氨酸脱羧酶的催化下脱去羧基生成1,5-戊二胺。
本申请中，蒸馏水的加入量不易过多，否则在反应时因水的大量蒸发而消耗过多的热量，同时延长反应时间，但加入量也不宜过少，过少会造成1,5-戊二胺与十二烷二酸的成盐温度提高，以及pH检测的困难。
在本申请的一个实施例中，所述分子量调节剂为冰醋酸、十二碳二元酸、己二酸或癸二酸，分子量调节剂可以封闭高分子链的端基来终止链的增长达到控制聚合物的分子量；
所述抗氧化剂为亚磷酸，抗氧化剂可以防止反应物和生成物在反应过程中被氧化。
在本申请的一个实施例中，步骤1)中，1,5-戊二胺与十二烷二酸的摩尔比为1：(1～1.2)，优选的为1：1.05。
本申请提供了一种尼龙512的制备方法，原料包括27～31质量份的1,5-戊二胺，69～73质量份的十二烷二酸，30～125质量份的蒸馏水，0.002～0.02质量份的分子量调节剂以及0.005～0.015质量份的抗氧化剂，先将1,5-戊二胺的水溶液加入到中和锅中与十二烷二酸的水溶液搅拌混合进行中和反应，制得尼龙512盐溶液，然后将尼龙512盐溶液的滤液、分子量调节剂以及抗氧剂在聚合釜中进行聚合反应，制得成品的尼龙512；经检测，本申请提供的尼龙512的多个性能与尼龙612的相应的性能基本相当，在个别应用领域中基本上可以代替尼龙612使用，但价格更便宜。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种尼龙512的制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种尼龙512的制备方法，包括以下步骤：
1)将30Kg的液体1,5-戊二胺打入到盛有30Kg蒸馏水的计量罐中，计量罐用0.1MPa的氮气密封，配制成1,5-戊二胺的水溶液；
在中和锅中加入67.8Kg的十二烷二酸与70Kg的蒸馏水，并抽真空充入氮气到表压0.1MPa，反复2次；
然后将所述1,5-戊二胺的水溶液加入到中和锅中搅拌混合进行中和反应，控制中和反应温度为70℃，反应30分钟后结束，然后测定中和锅内盐溶液的pH为7.55，并通过加入1,5-戊二胺的方式调节中和锅内的尼龙512盐溶液的pH至7.8，完成后制得合格的尼龙512盐溶液；
2)将步骤1)制得的尼龙512盐溶液用氮气压入袋式过滤器过滤，过滤后的滤液进入到聚合釜中，并向聚合釜中加入0.01Kg的十二碳二元酸以及0.01Kg的亚磷酸；
然后聚合釜升温先排气30min，然后关闭排气阀升温至压力升到1.8Mpa，此时温度升温至215℃；
然后在1.75～1.85Mpa的压力下聚合反应2.5小时，升温至230℃；
然后减压到常压，升温至255℃；
然后常压排气继续反应30min，然后依次出料、冷却、风干、切粒，完成后制得成品的尼龙512；产品的性能指标见表1。
实施例2
将实施例1中的十二碳二元酸的用量改为0.015Kg，并调节聚合釜的保压压力为1.55MPa，其他条件同实施例1，产品的性能指标见表1。
实施例3
将实施例1中的中和反应之前的中和锅中的与十二烷二酸混合的蒸馏水的用量改为80Kg，调节中和反应温度为60℃；且实施例1中的分子量调节剂改为冰醋酸(用量为0.00417kg)，其他条件同实施例1，产品的性能指标见表1。
表1实施例1～3中的尼龙512材料的性能检测结果
Figure BDA0001881024640000051
从上表可以看出，尼龙512比尼龙612更加柔软，可用于纺丝行业。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种尼龙512的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将1,5-戊二胺加入带氮气密封的计量罐中，并按质量比1：1加入蒸馏水配制成1,5-戊二胺的水溶液；
在中和锅中加入十二烷二酸与蒸馏水，并抽真空充入氮气到表压0.1MPa，反复2次；
然后将所述1,5-戊二胺的水溶液加入到中和锅中搅拌混合进行中和反应，控制中和反应温度为60～70℃，反应30～60分钟后结束，然后测定中和锅内盐溶液的pH，并通过加入1,5-戊二胺或十二烷二酸的方式调节中和锅内的尼龙512盐溶液的pH至7.65～7.9，完成后制得合格的尼龙512盐溶液；
2)将步骤1)制得的尼龙512盐溶液用氮气压入袋式过滤器过滤，过滤后的滤液进入到聚合釜中，并向聚合釜中加入分子量调节剂以及抗氧剂；
然后聚合釜升温先排气15～60min，然后关闭排气阀升温至压力升到1.5～2.0MPa ，此时温度升温至190～220℃；
然后在1.5～2.0MPa 的压力下聚合反应2～8小时，升温至220℃～240℃；
然后减压到常压，升温至240℃～275℃；
然后常压排气继续反应5min～60min，然后依次出料、冷却、风干、切粒，完成后制得成品的尼龙512；
3)各原料的配比：27～31质量份的1,5-戊二胺，69～73质量份的十二烷二酸，30～125质量份的蒸馏水，0.002～0.02质量份的分子量调节剂以及0.005～0.015质量份的抗氧化剂；
所述分子量调节剂为冰醋酸、十二碳二元酸、己二酸或癸二酸；
所述抗氧化剂为亚磷酸。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，1,5-戊二胺与十二烷二酸的摩尔比为1：(1～1.2)。
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