[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)均一顆粒的聚酰胺鑄造

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410143762.7
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104129009B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設計）人: 利恩·曼斯特;唐納德·J·福斯特;康納利斯·M·馮克;羅伯特·W·麥克奈爾
• 申請（專利權）人: 英威達紡織（英國）有限公司
• 主分類號: B29B9/06
• 分類號: B29B9/06;C08G69/26;C08L77/06
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

本發(fā)明提供了用于提供均一的聚酰胺顆粒的方法和裝置。在一個實施例中，生產(chǎn)聚酰胺聚合物的均一顆粒的方法可包括以下步驟：以實質(zhì)與聚酰胺聚合物的產(chǎn)量成比例的切割速度來切割擠出的聚酰胺聚合物條狀物，以實現(xiàn)聚合物顆粒的均一性；以及調(diào)節(jié)一個或多個工藝參數(shù)來保持聚酰胺顆粒的均一性。

技術領域

本發(fā)明涉及生產(chǎn)聚酰胺聚合物的均一顆粒的方法以及用于制造均一的聚酰胺顆粒的裝置。

背景技術

在重復酰胺單元之間具有至少85％的脂族鍵的特定種類脂肪族聚酰胺描述為尼龍聚酰胺。已知這些脂族聚酰胺是自二元羧酸和其它可形成酰胺的二元羧酸的衍生物（如酸酐、酰胺、酰基鹵、半酯和二酯）衍生而來，通常與伯胺或仲胺反應。更具體地，由單體（如二羧酸和二胺）來形成脂族聚酰胺聚合物，已知是由伯二胺或仲二胺（連接到每個氮上至少具有一個氫的二胺）與二羧酸或可形成酰胺的二元羧酸的衍生物的反應來完成的。反應流程的例子如下所示：

HOOC-R-COOH+H₂N-R'-NH₂

-[NH-R'-NH-CO-R-CO]-_n-+nH₂O

其中R和R'表示二價烴基，而n表示重復單元的數(shù)量和水分子的數(shù)量。

由各自的基團（R和R’）中碳原子的數(shù)量來命名從每個二酸和二胺的一個分子中衍生的聚合物的“結(jié)構單元”。因此，由六亞甲基-1,6-二胺和己二酸的聚酰胺是“尼龍6,6”（聚己二酰己二胺）。

成纖聚酰胺可以通過在縮聚反應條件下（一般為180℃至300℃）加熱基本上等摩爾量的二胺和二羧酸或加熱可形成酰胺的二元羧酸衍生物的來制備。該產(chǎn)品具有纖維形成性質(zhì)，其中可以實現(xiàn)足夠高的分子量。

一個給定的聚酰胺的特性可以在相當大的范圍內(nèi)變化，并且可能取決于分子量。在某種程度上，該聚酰胺特性受其末端基團的性質(zhì)的影響，而這又取決于過量使用了何種反應物，二胺或二羧酸。

成纖聚酰胺的兩個特征涉及其高熔點和低溶解度。由較簡單類型的胺和酸所衍生而來的成纖聚酰胺幾乎總是不透明的固體，所述不透明的固體可在一個相當確定的溫度下熔化或變成透明的。低于其熔點的形纖聚酰胺，當用X射線檢測時，一般呈現(xiàn)尖銳的X-射線晶體粉末衍射圖、大塊狀態(tài)的晶體結(jié)構的明確證據(jù)。這些聚酰胺的密度通常在1.0和1.2之間，更具體地，尼龍6,6的密度目前被認為是1.14克/厘米³。

同其他縮聚產(chǎn)物一樣，聚酰胺一般包括非常近似的結(jié)構的獨立單元。這些獨立單元的平均大小、聚合物的平均分子量在一定的限制范圍內(nèi)受到刻意控制。聚合反應越進一步進行，平均分子量（和特性粘度）就會越高。

如果完全等摩爾量使用反應物，在可使得揮發(fā)性產(chǎn)物逸出的條件下，長時間持續(xù)聚合和加熱，并且能夠獲得非常高的分子量的聚酰胺。然而，如果過量使用任一反應物，則聚合進行到某一點，然后基本上停止。聚合停止的時間點可能取決于過量使用的二胺或二元酸（或衍生物）的量。

一種制備聚酰胺的簡便的方法包括：通過在液體中混合約化學等量的二胺和二羧酸來制備鹽，所述液體可選擇為對產(chǎn)物鹽的不良溶劑。如果需要，隨后可通過從合適的溶劑結(jié)晶來純化從液體中分離的鹽。這些二胺-二羧酸鹽是結(jié)晶狀的，并有確定的熔點。它們可溶于水，并可以方便地從某些醇及醇-水混合物來結(jié)晶。

從二胺-二羧酸鹽制備成纖聚酰胺可以以許多方式來進行。在沒有溶劑或稀釋劑存在的條件下，并在允許去除反應中生成的水的條件下，可將該鹽加熱至反應溫度（180℃至300℃）。在使用它來制造細絲及其它形狀的物體前，可能需要將聚酰胺置于減壓條件下，例如，相當于50至300毫米汞柱（67至400毫巴）的絕對壓力下。這可以在使聚合物固化前，通過排空制備聚酰胺的反應釜來很方便的完成。