[發(fā)明專利]向聚合物中摻入添加劑的方法及由此產生的聚合物產品

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410143528.4
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104130573B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設計）人: 加里·R·韋斯特;唐納德·J·福斯特;托馬斯·A·米卡;約翰·P·波因塞特
• 申請（專利權）人: 英威達紡織（英國）有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

本發(fā)明公開了一種聚合物添加劑裝置和利用聚合物反應器向聚合物中摻入添加劑的方法，其中所述聚合物反應器與攜帶聚合物的初級歧管流體連通。所述初級歧管與至少一個包括添加劑注入管線的次級歧管流體連通。本發(fā)明還公開了用于向現有的聚合方法中添加聚合物添加劑裝置的改裝選項。所述裝置和方法從一個連續(xù)聚合反應器中生產多種聚合物成品。

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年5月1日提交的美國臨時申請61/818244的優(yōu)先權，其全部內容通過引用結合到本文中。

技術領域

本發(fā)明涉及從一個連續(xù)聚合反應器中生產出多種聚合物產品的方法。具體地，本發(fā)明涉及通過利用添加劑注入裝置將不同的添加劑注入到液體聚合物的不同部分中以生產出多種聚合物產品的方法。

背景技術

本領域已知的各種聚合物用于生產成型制品，如薄膜、絲管狀物、帶狀物和類似形狀。聚合物，往往以固體片狀物的形式產生，經熔融并擠出成型得到這樣的制品。聚酰胺是一類重要的聚合物，其廣泛應用于紡織品、服裝、包裝、輪胎加固、地毯、汽車成型零件用熱塑性工程塑料、電氣設備、體育裝備以及各種廣泛的工業(yè)領域。脂肪族聚酰胺，也稱為尼龍，可以由二羧酸和二胺生產，例如從二羧酸和二胺的鹽溶液中產生。尼龍是一種可用于需要特殊耐久性、耐熱性和韌性的塑料和纖維領域的高性能材料。

但是在制造這些聚合物的工藝過程中遇到了一系列的挑戰(zhàn)。例如，當由熔融的聚己二酰己二胺（“尼龍6,6”）生產成型制品時，已經知道聚酰胺在需要保持其為熔融狀態(tài)的高溫下會分解。分解造成擠壓成型制品變色，并且會對制品的物理性能產生不良影響。例如，美國專利US3121763中已經提出通過在熔融聚合物中加入熱穩(wěn)定添加劑以解決這一問題。

其它的添加劑也被提出摻入到熔融聚合物中。美國專利US3824207提出通過向單體反應物料中注入色素生產有顏色的高分子量的聚酰胺?？_瑟斯等人在美國專利US2119584中建議在溶液中添加改性劑，該溶液是通過將近似產生一定量的聚酰胺所需的二胺和二羧酸的總量溶解于水中形成的。所述的改性劑包括粘度穩(wěn)定劑、增塑劑、消光劑、顏料和染料。

然而，迄今為止所提出的向聚合物中摻入添加劑的方法存在著挑戰(zhàn)。例如，在WO99/10408中公開了在聚酰胺聚合過程的反應器的上游注入添加劑會導致添加劑的降解。

此外，向聚酰胺聚合過程的不同階段引入添加劑，特別是在聚合反應器的上游，可能使生產符合規(guī)格的產品時會發(fā)生明顯的時間延遲?？梢圆捎枚喾N方法將該添加劑摻入到聚合物產品中，例如，物理混合所述添加劑與聚合的尼龍6,6、使尼龍6,6顆粒同粉末添加劑進行表面滾動或將添加劑物理摻入熔體擠出機中。

制造者期望通過一種單一的聚合過程和裝置生產出各種不同等級的尼龍。前體鹽溶液可以包含水和己二胺己二酸鹽。前體鹽溶液可被脫水并加熱產生聚合物。在聚合之前向諸如鹽溶液、蒸發(fā)器或連續(xù)聚合反應器的入口處注入添加劑包會使靈活性受到限制。例如，由于產生的全部聚合物都含有注入到鹽溶液中的添加劑，從而阻止了操作者生產多元化的聚合物產品。此外，為了改變添加劑和聚合物產品，需要顯著的時間以切換過程并生產具有不同添加劑的不同鹽溶液。

相反地，向連續(xù)聚合過程的流出物中注入添加劑存在許多技術問題。首先，將添加劑均勻一致地分散到大部分聚合物中是很困難的。此外，常規(guī)注入閥往往是栓式的。另外，在反應器下游注入添加劑可能造成添加劑的降解。

因此，需要一種改進的方法和裝置，它解決了上述的難題，同時生產出多種聚合物產品。

發(fā)明內容