CN115490849A - 一种低熔点共聚尼龙56/66在透明膜上的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种低熔点共聚尼龙56/66的合成和应用。本发明首先用尼龙56盐和尼龙66盐制备相应浓度的水溶液，然后再在反应釜中进行熔融缩聚合成尼龙56/66共聚物。并利用成膜设备进行流延成膜。该共聚尼龙降低熔点5‑30℃，透光率提高1‑5％。本发明所提供的合成的共聚尼龙56/66聚合物,具有熔点低，透光率高的优点。在透明尼龙材料领域具有较大的应用前景。

Description

一种低熔点共聚尼龙56/66在透明膜上的应用
技术领域
本发明属于透明尼龙材料技术领域，具体涉及一种低熔点共聚尼龙56/66在透明膜上的应用。
背景技术
尼龙66(PA66)作为最早开发的尼龙品种，因其的良好的力学，耐磨，耐油，耐溶剂以及自润滑性在车辆运输、电子产品以及通讯行业得到广泛应用。随着石油资源的日益紧缺以及环保需求，生物基PA56通过生物发酵制备的1,5戊二胺和己二酸缩合而成，是一种新兴的合成材料。PA56的力学性能与PA66相比有所不足，但其回潮率高，上染率，染色强度，耐洗牢度以及阻燃性能都十分优异。
本发明合成一种低熔点共聚尼龙56/66聚合物，熔点低，易加工，透明性好。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有技术的不足，提供一种低熔点共聚尼龙56/66在透明膜上的应用，通过提高尼龙56的含量实现提高尼龙56/66共聚物的透明度。
本发明低熔点共聚尼龙56/66的化学结构式如下式所示：
Figure BDA0003914605960000011
其中n≥1。
一种低熔点共聚尼龙56/66的制备方法，具体如下：
步骤(1)、尼龙56/66盐水溶液的制备
在惰性气氛中，将合格的尼龙56盐和尼龙56盐晶体或其水溶液直接混合得到尼龙56/66盐水溶液。
作为优选，尼龙56/66盐水溶液的质量百分含量为30-70％。
作为优选，尼龙56盐的含量为总尼龙盐晶体的0-50％，但不包含0％。
步骤(2)、低熔点共聚尼龙56/66的制备：
将步骤(1)中得到的尼龙56/66盐水溶液进行熔融缩聚，即可得到共聚尼龙56/66；
作为优选，步骤(2)所述的反应分为两步进行：a)预聚合阶段，反应温度为190-230℃，压力保持在1.0-1.5MPa，保持1-3h；b)缩聚阶段，缓慢释放压力至常压，并逐步升温至250-280℃，抽真空15-40min。
上述共聚尼龙的制备方法中，步骤(2)中还包括缩聚过程还需要加入助剂。
作为优选，所述助剂包括分子量调节剂，抗氧化剂、催化剂中的至少一种，加入量为总尼龙盐晶体质量的0.01-0.15％。
根据步骤(2)制备得到的尼龙56/66共聚物，基本物性变化不大，但熔点明显降低。具体参数如下：熔点为220-260℃，相对黏度2.5-3.5(测试方法参考GB/T12006.1-2009)，拉伸强度为70-90MPa，冲击强度为70-90kJ/m2,相对结晶度25-35％。
本发明的第二个目的是提供一种尼龙膜，厚度为30-80μm，具体是将共聚尼龙56/66共聚物，熔体单螺杆挤出，经过流延模头，压延收卷流延薄膜机进行收卷。
作为优选，单螺杆箱体温度一区温度240-275℃，二区和三区温度275-300℃；熔体流量为40-60r/min。
上述所述的制备方法得到共聚尼龙56/66膜的性能如下：
透光率＞90％(400-800nm)；
测试方法参考《透明塑料透光率和雾度的测定(GB/T 2410-2008)》
本发明的低熔点共聚尼龙56/66聚合物，通过共聚改变了聚合物的晶体形态。尼龙56其主链碳原子数为奇-偶型，致使其分子链中的酰胺基团不能全部形成氢键，其分子内氢键密度远低于尼龙66；共聚后熔点降低是因为第二组分的加入破坏了原本分子链的规整性，最终得到共聚尼龙56/66聚合物。
与现有技术相比，本发明的主要优点包括：
(1)本发明提供的方法属于生物质深加工利用，开发了生物质资源新应用，实现了可持续发展，减轻了化工能源的需求压力，促进绿色经济发展。
(2)本发明合成步骤简单，工艺条件温和，产率高，可用于工业化大规模生产。
(3)本发明合成的低熔点共聚尼龙56/66聚合物为无规共聚物，熔点低，易加工，透明性好。
附图说明
图1为不同组分共聚尼龙56/66的DSC曲线。
图2为不同组分共聚尼龙56/66的透光率(400-800nm)曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。
实施例1尼龙56/66的合成
将PA56盐、PA66盐按比例混合，配制成40％PA盐水溶液，加入到聚合反应釜中，同时分别加入0.3的抗氧剂、分子量调节剂及催化剂(尼龙盐总质量的百分含量)。釜内空气用N2置换5次，在200℃预聚1h，270℃真空缩聚0.5h后制得不同组分含量共聚酰胺PA(56-co-66)，尼龙56盐不同的质量含量表示为：5％为实施例1-1，15％为实施例1-2,30％为实施例1-3，50％为实施例1-4。对比例为尼龙56的含量为0％。
表1.不同组分共聚尼龙56/66的性能参数
Figure BDA0003914605960000031
相对黏度测试方法参考GB/T 12006.1-2009。透光率测试方法参考《透明塑料透光率和雾度的测定(GB/T 2410-2008)》，结晶度的测试方法为WXRD。
实施例2共聚尼龙56/66膜的制备
将实施例1所得物料，采用单螺杆机挤出，经过流延模头，压延收卷流延薄膜机进行收卷，单螺杆一区温度熔点+20℃，二区和三区温度熔点+50℃。熔体流量为40-60r/min。所得到的尼龙56/66膜的厚度为30-80μm。
从表1可见，随着尼龙56含量的增加，共聚尼龙56/66的熔点降低，当PA56含量达到50％时，共聚酰胺熔点最低，但力学性能影响不大，透明性提高。由此可见，共聚尼龙56/66可以被用于透明材料领域。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种低熔点共聚尼龙56/66在透明膜上的应用，通过提高PA56链段的含量实现提高尼龙56/66共聚物的透明度，其特征在于所述低熔点共聚尼龙56/66的化学结构式如下式所示：
Figure FDA0003914605950000011
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述低熔点共聚尼龙56/66的熔点为220-260℃，相对黏度2.5-3.5，拉伸强度为70-90MPa，冲击强度为70-90kJ/m2,相对结晶度25-35％。
3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于所述低熔点共聚尼龙56/66的制备如下：
(1)尼龙56/66盐水溶液的制备：
在惰性气氛中，将尼龙56盐和尼龙56盐晶体或其水溶液直接混合得到尼龙56/66盐水溶液；
(2)低熔点共聚尼龙56/66的制备：
将步骤(1)中得到的尼龙56/66盐水溶液进行熔融缩聚，即可得到共聚尼龙56/66。
4.根据权利要求3所述应用，其特征在于：所述尼龙56/66盐水溶液的质量百分含量为30-70％；其中尼龙56盐的含量为总尼龙盐晶体的0-50％，但不包含0％。
5.根据权利要求3所述应用，其特征在于：步骤(2)中缩聚过程还可以加入助剂；所述助剂包括分子量调节剂，抗氧化剂、催化剂中的至少一种，加入量为总尼龙盐晶体质量的0.01-0.15％。
6.根据权利要求3所述应用，其特征在于步骤(2)所述的熔融缩聚分为两步：a)预聚合阶段，反应温度为190-230℃，压力保持在1.0-1.5MPa，保持1-3h；b)缩聚阶段，缓慢释放压力至常压，并逐步升温至250-280℃，抽真空15-40min。
7.一种尼龙膜，其特征在于将权利要求1或2所述应用中低熔点共聚尼龙56/66 熔体单螺杆挤出，经过流延模头，压延收卷流延薄膜机进行收卷得到。
8.根据权利要求7所述一种尼龙膜，其特征在于单螺杆箱体温度一区温度240-275℃，二区和三区温度275-300℃；熔体流量为40-60r/min。
9.根据权利要求7或8所述一种尼龙膜，其特征在于尼龙膜的厚度为30-80μm。
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