CN1132872C - 共聚尼龙613或1013的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及共聚物尼龙613或1013的制备方法，将己二胺或癸二胺同十三烷二酸溶解在乙醇中，在40℃～120℃以上搅拌混合2小时～6小时，进行中和反应、生成盐析出，再过滤、醇洗，干燥得613盐或1013盐，再将613盐或1013盐、分子量调节剂、引发剂、防老剂加入到聚合釜中；或者直接将己二胺或癸二胺同十三烷二酸、分子量调节剂、引发剂、防老剂加入到聚合釜中；升温至210℃～290℃，在0.4MPa～2.5MPa(表压)压力下，反应2小时～10小时，然后减压至0～-0.05Mpa(表压)反应0.5小时～2小时即得产品。用本发明的方法制得的共聚物尼龙613或1013的性能与尼龙11，12，612接近，且柔软性更好、耐溶解性更强，成本也较低，市场竞争力强，可广泛应用于汽车、电气和电子工业等。
Description
技术领域
本发明涉及共聚物尼龙613或1013的制备方法。
背景技术
尼龙613或1013性能优异，柔软、透明、吸水率及吸湿性很低，流动性好，加工简便，收缩率小，可用于塑料制品、薄膜、纤维和输油管。它在很多方面可以替代尼龙11，12，612，可广泛应用于汽车、电气和电子工业等。在汽车油漆等工业中用作输油管或软管及气动或水利制动装置等，还用于电缆电线的护套、电子音频和视频设备的零部件，无噪声齿轮等。军工上用作枪托、弹药箱等。在航天工业也有广泛的应用。在体育用品方面，可以作成滑雪和登山靴及用品等。目前，国内外还没有这种产品的研制和生产。
共聚物尼龙613或1013，性能与尼龙11，12，612接近，且柔软性更好、耐溶解性更强。
发明内容
本发明制备共聚物尼龙613或1013的方法如下：
1)将己二胺或癸二胺同十三烷二酸溶解在乙醇中，在40℃～120℃下，搅拌混合2小时～6小时，进行中和反应、生成盐析出，再过滤、醇洗，干燥得613盐或1013盐，再将613盐或1013盐、分子量调节剂、引发剂、防老剂加入到聚合釜中；或者直接将己二胺或癸二胺同十三烷二酸、分子量调节剂、引发剂、防老剂加入到聚合釜中；
2)升温至210℃～290℃，在0.4MPa～2.5MPa(表压)压力下，反应2小时～10小时，然后减压至0～-0.05Mpa(表压)反应0.5小时～2小时即得产品。
3)各原料配比如下：单位为重量份数
按613盐或1013盐计 100
引发剂 2～15
分子量调节剂 0.01～0.5
防老剂 0.01～0.5
其中引发剂为蒸馏水或去离子水。引发剂的加入量过少则反应不进行；过多则在反应时因蒸去大量的水而消耗过多的能量，同时延长了反应时间。引发剂的加入量为生成盐的2～15％。
分子量调节剂为冰醋酸、己二酸、苯甲酸等有机酸或己二胺、苄胺等有机胺。其目的是为了使链增长终止来控制聚合物的分子量。
防老剂为DMP、124，168、1098、1010。其目的是为了防止原料在反应过程中被氧化。
十三烷二酸与己二胺或癸二胺的摩尔比以1∶1为最佳；
在制备613盐或1013盐时，乙醇的加入量以原料单体正好溶解为宜，过少则单体溶解不完全，使反应不充分，造成单体浪费；过多则使部分盐溶于乙醇中不能结晶析出，在过滤过程中造成产品损失。
按本发明制备的尼龙613或1013的性能与尼龙11，12，612的性能指标对比见表1。
表1 尼龙613或1013与尼龙11，12，612的性能指标对比
具体实施例尼龙613的制备：
实施例1：
将585.33g己二胺、996g十三烷二酸和1620g乙醇溶液加入到三口瓶中回流反应2小时，冷却至室温倒入烧杯中结晶析出，用乙醇洗涤，干燥得613盐；
将1500g干燥的613盐、132g水、5g己二酸、4gDMP加入到反应釜中，升温至230℃，在0.4MPa压力下反应10小时，卸压后，在表压为-0.05MPa下反应0.5小时，加压出料，冷却、铸带、切粒、干燥得产品。产品的各项性能指标见表2。
实施例2～3
改变反应温度，其中实施例2的反应温度为250℃，实施例3的反应温度为270℃，其他条件同实施例1。产品的各项性能指标见表2。
实施例4～5：
改变反应压力，其中实施例4的反应压力为1.5Mpa，实施例5的反应压力为2.5Mpa，其他条件同实施例1。产品的各项性能指标见表2。
实施例6～8：
改变反应时间，其中实施例6的反应时间为8小时，实施例7的反应时间为6小时，实施例8的反应时间为2小时，其他条件同实施例1。产品的各项性能指标见表2。
实施例9～11：
改变水的用量，实施例9、实施例10、实施例11的水用量分别为108g、50g、26g，其他条件同实施例1。产品的各项性能指标见表2。
实施例12：
将458.75g己二胺、964.47g十三烷二酸、108g水、5g己二酸、4gDMP加入到反应釜中，升温至230℃，在0.4MPa压力下反应10小时，卸压后在表压为-0.05MPa下反应0.5小时，加压出料，冷却、铸带、切粒、干燥得产品。产品的各项性能指标见表2。
表2：实施例1～12所制备的尼龙613的性能指标
尼龙1013的制备：
| 实施例 | 比重 | 缺口冲击强度KJ/m2 | 拉伸强度Mpa | 断裂伸长率％ | 弯曲强度MPa | 弯曲模量MPa | 热变形温度℃(1.82MPa) | 熔点℃ |
| 1 | 1.0555 | 11.4 | 51.2 | 241.9 | 69.1 | 1715 | 64.5 | 210.2 |
| 2 | 1.0591 | 10.1 | 50.2 | 253.8 | 72.4 | 1774 | 65.2 | 213.1 |
| 3 | 1.0562 | 11.8 | 51.3 | 235.2 | 71.5 | 1798 | 62.8 | 209.6 |
| 4 | 1.0558 | 12.10 | 50.8 | 247.8 | 72.5 | 1812 | 63.1 | 211.5 |
| 5 | 1.0572 | 12.15 | 52.4 | 255.7 | 71.8 | 1809 | 62.9 | 208.8 |
| 6 | 1.0554 | 10.4 | 522 | 245.9 | 69.8 | 1765 | 63.5 | 212.5 |
| 7 | 1.0561 | 11.6 | 51.2 | 243.8 | 71.4 | 1794 | 65.6 | 208.9 |
| 8 | 1.0572 | 10.8 | 52.3 | 255.2 | 72.3 | 1791 | 63.8 | 210.5 |
| 9 | 1.0568 | 11.9 | 51.8 | 257.8 | 70.5 | 1822 | 64.1 | 212.5 |
| 10 | 1.0569 | 12.1 | 51.4 | 238.7 | 72.8 | 1829 | 65.9 | 211.5 |
| 11 | 1.0590 | 12.3 | 52.7 | 245.7 | 71.2 | 1709 | 66.4 | 209.2 |
| 12 | 1.0587 | 11.5 | 53.3 | 245.3 | 72.6 | 1728 | 64.9 | 212.3 |
实施例13：
将678.88g癸二胺、996g十三烷二酸和1620g乙醇溶液加入到三口瓶中回流反应2小时，冷却至室温倒入烧杯中结晶析出，用乙醇洗涤，干燥得1013盐；
将1630g干燥的1013盐、132g水、5g己二酸、4gDMP加入到反应釜中，升温至240℃，在0.5MPa压力下反应8小时，卸压后在表压为-0.05MPa下反应0.5小时，加压出料，冷却、铸带、切粒、干燥得产品。产品的各项性能指标见表3。
实施例14～15
改变反应温度，其中实施例14的反应温度为245℃，实施例15的反应温度为275℃，其他条件同实施例13。产品的各项性能指标见表3。
实施例16～17：
改变反应压力，其中实施例16的反应压力为1.5Mpa，实施例17的反应压力为2.5Mpa，其他条件同实施例13。产品的各项性能指标见表3。
实施例18～20：
改变反应时间，实施例18、实施例19、实施例20的反应时间分别为10小时、6小时、4小时，其他条件同实施例13。产品的各项性能指标见表3。
实施例21～23：
改变水的用量，实施例21、实施例22、实施例23的水用量分别为128g、70g、35g，其他条件同实施例13。产品的各项性能指标见表3。
实施例24：
将655.33g癸二胺、930.12g十三烷二酸、145g水、5g己二酸、4gDMP加入到反应釜中，升温至240℃，在0.5MPa压力下反应8小时，卸压后在表压为-0.05MPa下反应0.5小时，加压出料，冷却、铸带、切粒、干燥得产品。产品的各项性能指标见表3。
表3 实施例13～24所制备的尼龙1013的性能指标
| 实施例 | 比重 | 缺口冲击强度KJ/m2 | 拉伸强度Mpa | 断裂伸长率％ | 弯曲强度MPa | 弯曲模量MPa | 热变形温度℃(1.82MPa) | 熔点℃ |
| 13 | 1.0238 | 14.2 | 55.8 | 335.3 | 52.7 | 1215 | 55.1 | 193.1 |
| 14 | 1.0120 | 13.8 | 56.1 | 328.5 | 53.4 | 1187 | 55.3 | 192.5 |
| 15 | 1.0157 | 14.2 | 56.9 | 373.2 | 53.8 | 1235 | 54.8 | 189.4 |
| 16 | 1.0182 | 14.6 | 55.7 | 345.1 | 51.2 | 1247 | 56.1 | 193.2 |
| 17 | 1.0135 | 15.1 | 57.2 | 381.3 | 54.1 | 1301 | 54.9 | 191.8 |
| 18 | 1.0136 | 14.7 | 56.8 | 345.3 | 54.7 | 1275 | 54.6 | 192.1 |
| 19 | 1.0130 | 15.5 | 57.1 | 326.5 | 52.4 | 1167 | 54.7 | 192.8 |
| 20 | 1.0137 | 14.8 | 55.6 | 353.2 | 57.8 | 1265 | 56.8 | 190.4 |
| 21 | 1.0132 | 15.6 | 58.7 | 365.1 | 53.2 | 1347 | 56.3 | 193.3 |
| 22 | 1.0125 | 14.4 | 56.2 | 371.3 | 53.1 | 1321 | 54.3 | 193.8 |
| 23 | 1.0133 | 14.9 | 59.4 | 375.1 | 54.2 | 1267 | 56.5 | 192.2 |
| 24 | 1.0138 | 15.2 | 58.2 | 391.3 | 55.1 | 1351 | 57.9 | 192.8 |
Claims (3)
1、共聚物尼龙613或1013的制备方法，其特征在于：
1)将己二胺或癸二胺同十三烷二酸溶解在乙醇中，在40℃～120℃下，搅拌混合2小时～6小时，进行中和反应、生成盐析出，再过滤、醇洗，干燥得613盐或1013盐，再将613盐或1013盐、分子量调节剂、引发剂、防老剂加入到聚合釜中；或者直接将己二胺或癸二胺同十三烷二酸、分子量调节剂、引发剂、防老剂加入到聚合釜中；
2)升温至210℃～290℃，在表压为0.4MPa～2.5MPa下，反应2小时～10小时，然后减压至表压为0～-0.05Mpa下，反应0.5小时～2小时即得产品；
3)各原料配比如下：单位为重量份数
按613盐或1013盐计 100
引发剂 2～15
分子量调节剂 0.01～0.5
防老剂 0.01～0.5。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于引发剂为蒸馏水或去离子水；分子量调节剂为冰醋酸、己二酸、苯甲酸或己二胺、苄胺；防老剂为DMP、124，168、1098、1010。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于十三烷二酸与己二胺或癸二胺的摩尔比为1∶1。
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