[實用新型]用于生產聚酰胺顆粒的鑄造裝置

有效

• 申請號: 201420173506.8
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN203973821U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 利恩·曼斯特;唐納德·J·福斯特
• 申請（專利權）人: 英威達科技公司
• 主分類號: B29B9/06
• 分類號: B29B9/06;C08G69/28
• 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

技術領域

本實用新型模型涉及用于測量或預測擠出的聚酰胺聚合物的鑄造產量來生產聚酰胺顆粒的鑄造裝置。

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：

-[NH-R'-NH-CO-R-CO]-_n-+nH₂O

其中R和R'表示二價烴基，而n表示重復單元的數量和水分子的數量。

由各自的基團（R和R’）中碳原子的數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。該產品具有纖維形成性質，其中可以實現足夠高的分子量。

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，一般呈現尖銳的X-射線晶體粉末衍射圖、大塊狀態的晶體結構的明確證據。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。

同其他縮聚產物一樣，聚酰胺一般包括非常近似的結構的獨立單元。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，在可使得揮發性產物逸出的條件下，長時間持續聚合和加熱，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技術包括：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物鹽的不良溶劑。如果需要，隨后可通過從合適的溶劑結晶來純化從液體中分離的鹽。這些二胺-二羧酸鹽是結晶狀的，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。

在一般情況下，在上述聚酰胺形成過程中必須要求不添加催化劑。然而，眾所周知某些含磷的材料（例如金屬膦酸鹽和磷酸鹽）起到一定程度的催化作用。使用添加的催化劑有時給制備高分子量的材料賦予了額外的優點。

大多數線性縮聚物、聚酰胺的商業化制備通常涉及加熱單體起始材料，以引發漸進的聚合物的縮合。這個過程通常在幾個階段進行，包括通過去除揮發物來中間形成低分子量、低粘度的聚合物液體。在各種真空度和停留時間和溫度下處理該低分子量、低粘度的聚合物液體以使聚合物能達到所需的最終的分子量和粘度。

盡管所期望的最終的分子量和粘度一般都可以實現，但在鑄造期間獲得準確的工藝參數，因此獲得一致的聚合材料的均一性可能會出現問題。因此，發現和利用多種技術使用高度準確的工藝參數來制造聚合材料，是本領域中的進步。

實用新型內容