CN110857331B - 一种包括聚酰胺56的共聚物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包括聚酰胺56的共聚物及其制备方法,该共聚物在高温状态下,能够有效抑制凝胶生成,提高产品的品质和着色问题,同时,具有较好抗冲击强度和熔点,且透明度高,能满足聚酰胺56在纺丝、工程塑料领域的应用。

Description

一种包括聚酰胺56的共聚物及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚酰胺材料技术领域,具体涉及一种含聚酰胺56的共聚物。
背景技术
聚酰胺(PA)是重要的工程塑料和纤维制品原料。聚酰胺可以通过使二胺-二元羧酸盐的水溶液在超大气压下连续地通过连续反应区而制备,将酰胺形成反应物的浓缩水溶液连续地提供至反应区,在所述反应区中控制温度-压力条件并将主要部分的盐转化为聚合物。
聚酰胺5X是一种新型的聚酰胺,其由1,5-戊二胺和二元酸聚合而成,其不但具有优异的机械性能,同时还具有常规聚酰胺不具备的特殊性能,目前是企业界和学术界研究的重点。
但在聚酰胺56的开发过程中发现:聚酰胺56在高温下容易生成凝胶,这对聚酰胺56在纺丝、工程塑料领域的应用带来很大的困扰。同时,与常规聚酰胺66和聚酰胺6相比,聚酰胺56的抗冲击能力较差,这也给它的下游应用带来一定的影响。
凝胶的生成是在聚合中及成形加工中分子受到损伤,引起非直链的分子生长等异常反应,与其它聚酰胺分子相比极端高分子量化。凝胶的流动性和溶解性极差,容易聚集在产物和设备壁上。凝胶化聚合物的存在潜在地导致后缩聚过的产物中有很多制造缺陷,影响最终产品的品质和着色问题。凝胶粒子脱离工艺设备的内表面从而损坏下游设备,例如阻塞管道和纺丝组件,导致纺丝工业上的部件需要定期停车维护;为了去除凝胶,只能使用极端方法,即对组件进行焙烧,如此极大的降低生产效率并增加人力成本。
为解决凝胶问题,专利WO2014179037A1(公开日:2014-11-06)公开了一种通过设备改善粗糙度来减少凝胶形成的方法,其通过增加设备表面的光洁度,改善了熔体的流动性,不利于聚合物凝胶在管壁和组件上结胶。该方法从设备工艺角度上提出了抑制凝胶的方法,设备需要定期维护,耗费人力物力,且不能从根本上解决凝胶产生。
从凝胶的产生机理出发,在熔融聚合时添加抗氧化剂以及反应抑制剂且规定各种添加剂的配混比是常用的方法(例如日本专利JP2005194328A(公开日2005-07-21)、JP200709205A(公开日2007-04-12)),但是对于在熔融聚合时配混添加剂的这些方法,若以增加碱化合物的添加量来达到进一步抑制凝胶化的效果,会出现由于聚合速度下降而增大热历程的结果,反应不利于成形品的品质。专利CN103403094A(公开日2013-11-20)公开了一种利用包包括特定粒径分布的碱化合物的母料,使碱化合物能够充分地分散和溶解于聚酰胺中来制造聚酰胺树脂组合物的方法,虽然所得聚酰胺组合物外观和色调良好且成形加工时凝胶生成较少,但该制备工艺复杂,且去凝胶效果并不十分理想。
另外,还有一些在成形加工时将熔融状态的聚酰胺通过过滤器以除去凝胶和异物的报道,然而有时凝胶会因流体压力而细微化从而通过过滤器,同时在制造高粘度品时实施固相聚合时也会有生成凝胶的可能,因此将它们完全除去等同于不可能。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明提供了一种包括聚酰胺56的共聚物,该共聚物在高温状态下,能够有效抑制凝胶生成,提高产品的品质和着色问题,同时,具有较好抗冲击强度,透明度高,能满足聚酰胺56在纺丝、工程塑料领域的应用。
凝胶现象在很多热塑性塑料中都会发生,PA56树脂尤其严重。PA56树脂在高温熔融状态下,部分聚合物会发生自由基反应,导致生成体型聚合物,再次加热不易熔融,形成凝胶。这部分凝胶对下游应用,特别是纺丝过程,有很大影响。凝胶一方面黏附在纺丝设备上,包括熔体输送管路、纺丝箱体等,不长的时间内就导致相关设备的堵塞。另一方面,凝胶对纺丝过程也有影响,会导致断头率高,可纺性能下降,成品染色不稳定。为了解决PA56树脂的凝胶现象,发明人对聚合物的原料、制备方法和工艺步骤进行了深入研究,最终发现:通过特定链段的加入,能够在保证强度、熔点等性能的基础上,实现很好的抗凝胶的效果,由此得到本发明的技术方案。
本发明的目的之一是,提供一种共聚物,其至少包括:
链段A):-NH(CH2)5NH-链段和-CO(CH2)4CO-链段,和,
链段B):-NH(CH2)5CO-链段;
所述共聚物的相对粘度为2.2~3.2,优选2.4~2.8。
以下对上述方案的优选的技术方案做进一步说明:
本发明的一个优选的技术方案,所述链段A)和链段B)之和占整个共聚物重量的95%以上,优选97%以上。
本发明的一个优选的技术方案,所述链段B)的重量占链段A)重量的0.5~5.5wt%,优选1~4wt%,更优选2~3wt%。
本发明人发现:该共聚物中,随着链段B)占比的增加,其抗凝胶特性也逐步增强。但链段B)的过度增加,共聚物其他特性,如熔点等也出现大幅度下降,对共聚物的下游应用产生不利的影响。基于此,发明人综合平衡共聚物的各项性能,选择了特定的重量比,实现了更好的效果。即:所述共聚物中,链段A)在共聚物中占主导地位,少量的链段B)分布在所述共聚物中。当链段B)重量占链段A)为0.5~10wt%,具有足够的抗凝胶性能,同时对其他性能影响比较小;优选的,链段B)重量占链段A)的0.5~5.5wt%,或者优选1~5.5wt%,或者优选1~4wt%,或者优选2~3wt%,或者优选2~10wt%,或者优选3~7wt%,或者优选4.5~5.5wt%,并且可以为:0.5wt%,1wt%,1.5wt%,2wt%,2.5wt%,3wt%,3.5wt%,4wt%,4.5wt%,5wt%,5.5wt%,6wt%,6.5wt%,7wt%,7.5wt%,8wt%,8.5wt%,9wt%,9.5wt%,10wt%。
对于聚酰胺产品而言,熔点是决定聚酰胺产品使用范围的重要指标。当熔点下降过多,则聚酰胺产品的使用范围受到极大限制。所以一般而言在对聚酰胺研究或改性的过程中,都力求尽量在保证熔点基本不变的基础上进行。本发明的共聚物,通过链段A)和B)的重量份之比,在保证熔点的基础上,减少凝胶的产生,实现了很好的技术效果。
本发明的一个优选的技术方案,所述链段A)中,-NH(CH2)5NH-链段和-CO(CH2)4CO-链段的摩尔比为(0.95~1.05):1,优选(0.98~1.02):1。
本发明的一个优选的技术方案,所述共聚物中可以包括少量的其他单体聚合链段,例如己二酰己二胺链段、癸二酸戊二胺链段等。在本发明中,这些少量添加的其他链段,对本发明的聚合物抗凝胶特性不会发生明显的影响。
本发明的一个优选的技术方案,所述共聚物中还可以包括添加剂。述添加剂包括但不限于:抗氧剂、耐热稳定剂、耐候剂、颜料、光泽增强剂、染料、晶体成核剂、消光剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、催化剂、封端剂和抗UV剂中的任意一种或多种的组合。
本发明的目的之二是,提供一种共聚物的制备方法,所述制备方法以下步骤:
1)制备包括聚酰胺56盐的混合溶液;
2)将步骤1)中的混合溶液聚合,得到共聚物;
在上述步骤1)和/或步骤2)中,加入己内酰胺、己内酰胺开环产物和PA6聚合物中的一种或多种。
以下对上述方案的优选的技术方案做进一步说明:
本发明的一个优选的技术方案,所述己内酰胺、己内酰胺开环产物和PA6聚合物中的一种或多种的添加量为所述聚酰胺56盐的重量的0.4~4.5wt%,或者优选1~4.5wt%,或者优选1~4wt%,或者优选2~3wt%,或者优选1~9wt%,或者优选2~7wt%,或者优选3.5~4.5wt%,并且可以为0.5wt%,1wt%,1.5wt%,2wt%,2.5wt%,3wt%,3.5wt%,4wt%,4.5wt%,5wt%,5.5wt%,6wt%,6.5wt%,7wt%,7.5wt%,8wt%,8.5wt%,9wt%。
本领域技术人员均理解:上述重量百分比中,当添加己内酰胺、己内酰胺开环产物和PA6聚合物中的一种时,为该一种物质的重量占聚酰胺56盐的重量的百分比;当添加己内酰胺、己内酰胺开环产物和PA6聚合物中的两种或三种时,为该两种或三种物质的总重量占聚酰胺56盐的重量的百分比。该聚酰胺56盐的重量为干盐的重量。
本发明中,对于PA6聚合物的粘度、分子量等不做进一步限定,PA6聚合物主要是为了提供己内酰胺单体,本领域常规粘度和分子量的PA6聚合物均可实现本发明的技术效果。
本发明的一个优选的技术方案,所述聚酰胺56盐,可以是聚酰胺56盐的溶液的形式,所述聚酰胺56盐可以通过己二酸和戊二胺在溶剂中反应制备得到;也可以通过聚酰胺56固体盐溶解在溶剂中制备得到。所述溶剂可以是水和/或醇;所述醇可以是甲醇、乙醇和丙醇中的一种或多种。
本发明的一个优选的技术方案,所述聚合包括以下步骤:加热,反应体系内压力升至0.5-1.9Mpa,排气,保压,再降压使反应体系内压力降至0-0.2MPa,所述压力为表压,且降压结束后反应体系的温度为240-285℃,抽真空,得熔体,再冷却,切粒。
其中,优选的,保压结束时反应体系的温度为240-275℃。
其中,优选的,降压结束后反应体系的温度为250-275℃。
其中,优选的,所述抽真空的时间优选为15-40min。
其中,优选的,所述抽真空后的真空度优选为-0.015~-0.07Mpa,所述压力为表压。
其中,优选的,所述抽真空后的温度优选260-290℃。
所述抽真空后,冷却,切粒。
本发明的一个优选的技术方案,在所述聚合前,将所述混合溶液浓缩。所述浓缩可以采用常规的浓缩方法,在减压、常压或正压条件下,将所述混合溶液蒸发,进一步提高混合溶液的浓度。
本发明的一个优选的技术方案,所述聚合可以为间歇聚合,也可以为连续聚合。
本发明的一个优选的技术方案,所述己内酰胺、己内酰胺开环产物和PA6聚合物中的一种或多种,可以直接加入到所述混合溶液中,加入的时机可以在聚酰胺56成盐前、成盐中或成盐后,也可以在盐浓缩阶段或聚合阶段加入。可以一次性加入,也可以分批加入。
本发明的一个优选的技术方案,本发明中的PA6聚合物,是指己内酰胺和/或其开环产物通过聚合反应得到的聚合物。PA6的聚合反应,可以采用本领域常规的聚合方式。PA6的聚合物也可以通过在公开市场上购买得到。
本发明的一个优选的技术方案,所述加入己内酰胺、己内酰胺开环产物和PA6聚合物,可以选其中的一种加入,也可以选其中的几种混合加入,可以一次性加入,也可以分批加入。并且,所述加入己内酰胺、己内酰胺开环产物和PA6聚合物,根据原料溶解度的不同,一般配成水溶液或水悬浮液,或者醇溶液或醇悬浮液,加入到聚合反应中;所述醇可以包括:甲醇、乙醇和丙醇中的一种或多种。如果在聚合高压阶段加入,一般需要增压泵,将溶液或悬浮液加入到聚合反应器中。
本发明中,在步骤1)和/或2)中,可以加入各种常规的聚酰胺添加剂,所述添加剂包括但并不限于:抗氧剂、耐热稳定剂、耐候剂、颜料、光泽增强剂、染料、晶体成核剂、消光剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、催化剂、封端剂和抗UV剂中的任意一种或几种的组合。
其中,所述耐热稳定剂包括但不限于:基于受阻酚的化合物、基于氢醌的化合物、基于噻唑的化合物、基于磷的化合物(如苯基膦酸),基于咪唑的化合物(如2-巯基苯并咪唑)及其取代产物、卤化铜和碘化合物等。
其中,所述耐候剂包括但不限于:间苯二酚、水杨酸盐、苯并三唑、二苯甲酮和受阻胺等。
其中,所述颜料包括但不限于:硫化镉、酞菁和炭黑等。
其中,所述光泽增强剂包括但不限于:氧化钛和碳酸钙等。
其中,所述染料包括但不限于:尼格黑和苯胺黑等。
其中,所述晶体成核剂包括但不限于:滑石、二氧化硅、高岭土和粘土等。
其中,所述增塑剂包括但不限于:对氧苯甲酸辛酯和N-丁基苯磺酰胺等。
其中,所述抗静电剂包括但不限于:烷基硫酸盐型阴离子型抗氧化剂、季铵盐型阳离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂(如聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯)和基于甜菜碱的两性抗静电剂等。
其中,所述阻燃剂包括但不限于:三聚氰胺氰脲酸酯、氢氧化物(如氢氧化镁或氢氧化铝)、多磷酸铵、溴化聚苯乙烯、溴化聚苯醚、溴化聚碳酸酯、溴化环氧树脂、由任何基于溴的阻燃剂与三氧化二锑构成的组合等。
其中,所述催化剂包括但不限于:磷酸盐、次磷酸盐、次亚磷酸盐等。
其中,所述封端剂包括但不限于:醋酸、硬脂酸等。
其中,所述消光剂包括但不限于:二氧化钛等。
优选地,所述添加剂为抗氧剂。
本发明的一个优选的技术方案,所述添加剂的加入量不高于聚合物总量的5%,优选不高于3%,所述百分比为质量百分比。
本发明的一个优选的技术方案,根据添加剂的种类、耐热性能、溶解特性,所述添加剂可以选择在不同时机加入,例如:可以分别在成盐阶段、浓缩阶段或聚合阶段加入,或在上述三个阶段中的两个或三个阶段中分批加入。例如:封端剂可以在成盐阶段加入,也可以在浓缩阶段加入,也可以在聚合前期加入,还可以在成盐和浓缩阶段分批加入。所述添加剂,根据其特性,可以直接加入,或以溶液的形式加入。例如:封端剂醋酸的加入,可以在聚酰胺盐混合溶液中直接加入醋酸,也可以加入醋酸水溶液等。
本发明的目的之三是提供如上所述的共聚物的制备方法制得的共聚物。
本发明的所述共聚物的主要应用于纺丝以及工程塑料领域。
本发明中所得共聚物,在抗凝胶方面有特殊的优异表现。本发明得到的共聚物,随着己内酰胺、己内酰胺开环产物和PA6聚合物中一种或多种的加入,抗凝胶性能大大加强,甚至在试验测定条件下,完全不产生凝胶。这一共聚物独特的抗凝胶特性,为下游纺丝和工程塑料应用,打下坚实的基础。
本发明中所述共聚物,与聚酰胺56相比,耐冲击性明显提高,接近PA66的水平。抗冲击性能的改善,为聚酰胺树脂的下游应用,特别是扎带、工程塑料等对冲击强度要求高的领域,打下坚实的基础。本发明中所述共聚物,其透光度也有明显改善。高透光度的聚酰胺材料,改善了材料的表面性能,拓宽了材料的应用范围。
本发明的有益效果:本发明提供了一种包括聚酰胺56的共聚物,该共聚物在高温状态下,能够有效抑制凝胶生成,提高产品的品质和着色问题,同时,具有较好抗冲击强度和熔点,且透明度高,能满足聚酰胺56在纺丝、工程塑料领域的应用。
具体实施方式
1、相对粘度ηr的检测方法
乌氏粘度计浓硫酸法:准确称量干燥后的尼龙样品0.5±0.0002g,加入50mL浓硫酸(98%)溶解,在25℃恒温水浴槽中测量并记录浓硫酸流经时间t0和尼龙溶液流经时间t。
相对粘数计算公式:
相对粘度ηr=t/t0
其中:t:溶液流经时间;
t0:溶剂流经时间。
2、凝胶及其含量的检测方法
凝胶的检测,可以通过将聚酰胺加热熔融,过滤得到不溶物的方法来检测。但因大部分聚酰胺熔点高,高温熔融导致聚酰胺不稳定,容易氧化降解,并生成二次凝胶,对凝胶的检测造成很大困难。
本发明人员通过大量实验验证,凝胶因体型聚合物的原因,绝大多数溶剂无法溶解。而聚酰胺聚合物,大部分溶解在浓硫酸、六氟异丙醇等溶剂中。
本发明采用三氟乙醇回流萃取的方法来检测凝胶含量。常规的聚酰胺56或聚酰胺6或其共聚物很容易被热的三氟乙醇溶解,进而被萃取出来。留下来无法溶解的部分则为凝胶。
具体而言,检测方法可以为:
将干燥后的2g尼龙切片经氮气置换三次后,充氮气至压力为0.2Mpa。加热至280℃,熔融50小时后再氮气氛围中冷却,取出样品。称量样品质量A1,放入索氏抽提器,加热溶剂三氟乙醇进行回流抽提48小时后,取出样品真空烘干,称量质量A2。
凝胶含量的计算公式:
凝胶含量=A2/A1*100%。
以上方法在检测有助剂的PA体系时,根据助剂在三氟乙醇回流溶液中的溶解性,进行相应重量扣除。
3、IZOD缺口冲击强度测试
注塑设备海天MA900型,冲击仪器为三思冲击实验仪;根据ISO179规范测试。
4、熔点的检测方法
差示扫描量热法(DSC)测试:采用了型号为DSC-Q20的热失重分析仪,测试条件为高纯N2氛围保护,升温速率为20℃/min,50ml/min的气流速率,DSC的测试范围为30~280℃。
以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使盐溶液的pH为指定值S1,制得聚酰胺盐溶液;
(2)在步骤(1)制备得到的聚酰胺盐溶液中加入M1kg己内酰胺,同时加入助剂(助剂种类及其含量如表1所示);
(3)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气;用290℃导热油加热,尼龙盐溶液缓慢升温;待釜内压力升至1.73MPa(表压),开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为250℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压);降压结束后反应体系的温度为273℃,抽真空-0.03MPa(表压),抽真空后的温度为280℃,维持30min;
(4)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
根据制备方法的不同工艺条件,制得样品1#~6#,制备样品的工艺条件如表1所示。
表1样品1#-8#的制备工艺
Figure BDA0001773836940000081
样品1#-8#的链段成分及其产品性能指标,如表2所示。
表2样品1#-8#的链段成分及其产品性能指标
Figure BDA0001773836940000082
Figure BDA0001773836940000091
实施例2
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使10wt%的盐溶液的pH值为8.2,制得聚酰胺盐溶液;
(2)在步骤(1)制备得到的聚酰胺盐溶液中加入0.58kg己内酰胺,同时加入1kgPA66盐;
(3)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气;用290℃导热油加热,尼龙盐溶液缓慢升温;待釜内压力升至1.7MPa(表压),开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为255℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.15Mpa(表压);待釜内温度达到275℃时,抽真空-0.025MPa(表压),抽真空后的温度为280℃,维持25min;
(4)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.73,凝胶测试结果为:凝胶含量2%;冲击强度4.1KJ/m2
实施例3
(1)在100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,直接加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,0.23kg己内酰胺;用氮气置换空气;用285℃导热油加热,尼龙盐缓慢升温;维持釜内压力为1.3Mpa(表压),开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为260℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压);待釜内温度达到272℃时,抽真空-0.01MPa(表压),抽真空后的温度为280℃,维持30min;
(2)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.42,凝胶测试结果为:凝胶含量4%;冲击强度3.6KJ/m2
实施例4
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使盐溶液的pH值为8.1,制得聚酰胺盐溶液;
(2)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气;用290℃导热油加热,尼龙盐溶液缓慢升温;待釜内压力升至1.73MPa(表压),加入2kg含己内酰胺22%的水溶液,开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为250℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压);待釜内温度达到273℃时,抽真空-0.03MPa(表压),抽真空后的温度为280℃,维持30min;
(3)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.65,凝胶测试结果为:凝胶含量2.1%;冲击强度3.9KJ/m2
实施例5
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使盐溶液的pH值为7.6,制得聚酰胺盐溶液;
(2)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气;用290℃导热油加热,尼龙盐溶液缓慢升温;待釜内压力升至1.73Mpa,加入2kg含己内酰胺22%的水溶液,开始缓慢排气,保压,保压结束时反应体系的温度为235℃,加入0.689kg10%的二氧化钛水悬浮液;继续加热排气,釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压),降压结束后反应体系的温度为270℃,抽真空-0.03MPa(表压),抽真空后的温度为280℃,维持30min;
(3)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.48,凝胶测试结果为:凝胶含量0.8%。
实施例6
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,0.62kg6-氨基己酸,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使盐溶液的pH值为7.6,制得聚酰胺盐溶液;
(2)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气;用290℃导热油加热,尼龙盐溶液缓慢升温;待釜内压力升至1.7MPa(表压),开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为255℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压);降压结束后反应体系的温度为275℃,抽真空-0.03MPa(表压),抽真空后的温度为280℃,维持30min;
(3)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.45,凝胶测试结果为:凝胶含量3%。
实施例7
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,0.2kg6-氨基己酸,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使盐溶液的pH值为7.5,制得聚酰胺盐溶液;
(2)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气;用290℃导热油加热,尼龙盐缓慢升温;待釜内压力升至1.73Mpa(表压),加入2kg含己内酰胺22%的水溶液,开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为250℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压);降压结束后反应体系的温度为271℃,抽真空-0.03MPa,抽真空后的温度为285℃,维持30min;
(3)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.52,凝胶测试结果为:凝胶含量2.1%。
实施例8
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,0.2kg己内酰胺,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使盐溶液的pH值为7.5,制得聚酰胺盐溶液;
(2)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气;用290℃导热油加热,尼龙盐缓慢升温;待釜内压力升至1.73Mpa(表压),加入2kg含己内酰胺22%的水溶液,开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为250℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压),降压结束后反应体系的温度为271℃时,抽真空-0.03MPa,抽真空后的温度为280℃,维持30min;
(3)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.50,凝胶测试结果为:凝胶含量1.6%。
实施例9
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,0.6kgPA6聚合物,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使盐溶液的pH值为7.5,制得聚酰胺盐溶液;
(2)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气;用290度导热油加热,尼龙盐缓慢升温;待釜内压力升至1.73Mpa(表压),开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为250℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压),降压结束后反应体系的温度为0.1Mpa(表压);降压结束后反应体系的温度为271℃,抽真空-0.03MPa,抽真空后的温度为280℃,维持30min;
(3)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.51,凝胶测试结果为:凝胶含量3.9%。
实施例10
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,0.4kgPA6聚合物,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使盐溶液的pH值为7.5,制得聚酰胺盐溶液;
(2)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气;用290℃导热油加热,尼龙盐缓慢升温;待釜内压力升至1.73Mpa(表压),开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为250℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压),降压结束后反应体系的温度为271℃,抽真空-0.03MPa,抽真空后的温度为280℃,维持30min;
(3)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.51,凝胶测试结果为:凝胶含量5.1%。
实施例11
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,0.2kgPA6聚合物,0.3kg己内酰胺,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使盐溶液的pH值为7.5,制得聚酰胺盐溶液;
(2)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气;用290℃导热油加热,尼龙盐缓慢升温;待釜内压力升至1.73Mpa(表压),开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为250℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压),降压结束后反应体系的温度为271℃,抽真空-0.03MPa,抽真空后的温度为285℃,维持30min;
(3)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.57,凝胶测试结果为:凝胶含量2.3%。
实施例12
(1)将50升搪瓷成盐釜通过抽真空充氮气的方式置换其中空气三遍,并用氮气保护,向成盐釜中加入25kg纯水,然后加入9.4kg戊二胺与13.5kg己二酸,0.5kg己内酰胺,0.3kg尼龙610盐,搅拌成盐,再利用少量戊二胺或己二酸调节pH值,使盐溶液的pH值为7.5,制得聚酰胺盐溶液;
(2)将盐溶液转移至100升聚合釜(K/SY166-2007型)中,用氮气置换空气用氮气置换空气;用290℃导热油加热,尼龙盐缓慢升温;维持釜内压力为1.73Mpa(表压),开始排气,保压,保压结束时反应体系的温度为260℃,再使反应釜内压力缓慢降低到0.1Mpa(表压);待釜内温度达到271℃时,抽真空-0.03MPa,抽真空后的温度为280℃,维持30min;
(3)聚合结束后,向聚合釜内充入氮气至压力0.5Mpa,开始熔融出料,并利用切粒机(电磁调速电动机300型悬臂式)造粒;80℃干燥真空干燥8小时后进行各性能检测。
检测结果:终产品聚酰胺聚合物相对粘度为2.49,凝胶测试结果为:凝胶含量3.1%。

Claims (12)

1.一种共聚物,其至少包括:
链段A):-NH(CH2)5NH-链段和-CO(CH2)4CO-链段,和,
链段B):-NH(CH2)5CO-链段;
所述共聚物的相对粘度为2.2~3.2;
所述链段B)的重量占链段A)重量的3-10wt%;所述链段A)和链段B)之和占整个共聚物重量的95%以上。
2.如权利要求1所述的共聚物,其特征在于:所述共聚物的相对粘度为2.4~2.8。
3.如权利要求1所述的共聚物,其特征在于:所述链段A)和链段B)之和占整个共聚物重量的97%以上。
4.如权利要求1所述的共聚物,其特征在于:所述链段B)的重量占链段A)重量的3.5-9.5wt%。
5.如权利要求1所述的共聚物,其特征在于:所述链段B)的重量占链段A)重量的5-7wt%。
6.如权利要求1-5任一项所述的共聚物,其特征在于:所述链段A)中,-NH(CH2)5NH-链段和-CO(CH2)4CO-链段的摩尔比为(0.95~1.05):1。
7.如权利要求1-5任一项所述的共聚物,其特征在于:所述链段A)中,-NH(CH2)5NH-链段和-CO(CH2)4CO-链段的摩尔比为(0.98~1.02):1。
8.如权利要求1-5任一项所述的共聚物,其特征在于:所述共聚物中还包括己二酰己二胺链段和/或癸二酸戊二胺链段;
和/或,所述共聚物中还包括添加剂;所述添加剂包括:抗氧剂、耐热稳定剂、耐候剂、颜料、光泽增强剂、染料、晶体成核剂、消光剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、催化剂、封端剂和抗UV剂中的任意一种或多种的组合。
9.一种用于制备权利要求1-5中任一项所述的共聚物的方法,所述方法包括以下步骤:
1)制备包括聚酰胺56盐的混合溶液;
2)将步骤1)中的混合溶液聚合,得到共聚物;
在上述步骤1)和/或步骤2)中,加入己内酰胺、己内酰胺开环产物和PA6聚合物中的一种或多种。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于:所述聚合包括以下步骤:加热,反应体系内压力升至0.5-1.9Mpa,排气,保压,再降压使反应体系内压力降至0-0.2MPa,所述压力为表压,且降压结束后反应体系的温度为240-285℃,抽真空,即可。
11.如权利要求9或10所述的方法,其特征在于:在所述聚合前,将所述混合溶液浓缩;
和/或,在步骤1)和/或2)中,加入添加剂,所述添加剂包括:抗氧剂、耐热稳定剂、耐候剂、颜料、光泽增强剂、染料、晶体成核剂、消光剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、催化剂、封端剂和抗UV剂中的任意一种或几种的组合;所述添加剂的加入量不高于聚合物总量的5%,所述百分比为质量百分比。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于:所述添加剂的加入量不高于聚合物总量的3%。
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