[發(fā)明專利]一種尼龍6聚合方法及其熔體直紡方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610071571.3
• 申請(qǐng)日: 2016-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN105669969A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王朝生;王華平;湯廉;李益仁;樸宏;李建武;汪丹越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G69/16
• 分類號(hào): C08G69/16;D01F6/60;D01F1/10;D01F1/07;D01F1/08;D01D5/253
• 代理公司: 上海天翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 高迷想

1.一種尼龍6聚合方法，其特征是：采用分段聚合的方法制備尼龍6，具體制備方法如下：

第一段為開環(huán)反應(yīng)階段：在溫度為150-220℃和壓力為0.1-5MPa條件下，將己內(nèi)酰胺、 水和催化劑混合后進(jìn)行預(yù)聚合；

所獲產(chǎn)物數(shù)均分子量為1000-2000，低聚物含量10-30％，環(huán)狀二聚體含量0.1％以下， 熔體粘度為1-10Pa·s；

第二段為預(yù)縮聚階段：在壓力為10-200Pa和溫度為180-220℃條件下，將開環(huán)反應(yīng)所 得產(chǎn)物進(jìn)行縮聚反應(yīng)；

所得預(yù)聚物的熔體分子量為4000-6000，低聚物含量在2-8％，其中環(huán)狀二聚體含量為 0.1％，熔體粘度為1-100Pa·s；

第三段為縮聚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)強(qiáng)化階段：在壓力為10-100Pa條件下聚合，聚合溫度從 180-220℃逐步升至220-280℃；所獲熔體分子量為11400-45600，相對(duì)粘度為2.0-5.0，低 聚物含量在1.5％以下，其中環(huán)狀二聚體含量為0.2％以下；為保證小分子能快速脫除以達(dá) 到快速增粘的目的，聚合溫度從180-220℃逐步升至220-280℃采用的是階梯升溫的方式， 保證熔體粘度為1000-4000Pa·s；縮聚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)強(qiáng)化結(jié)束后即制得尼龍6聚合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍6聚合方法，其特征在于，水含量為己內(nèi)酰胺的1-20wt％， 催化劑含量為己內(nèi)酰胺的1-20wt％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍6聚合方法，其特征在于，所述催化劑為氨基酸和/或質(zhì) 子酸，所述質(zhì)子酸為HCl、H₃PO₄、H₂SO₄、HNO₃、NH₃、[Al(H₂O)₆]中的一種及以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種尼龍6聚合方法，其特征在于，所述氨基酸為脂肪族氨基酸或 芳香族氨基酸；所述脂肪族氨基酸的分子式為NH₂(CH₂)_xCOOH，其中x＝1～16；所述芳香 族氨基酸為主鏈或支鏈上存在苯環(huán)，為苯丙氨酸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍6聚合方法，其特征在于，所述開環(huán)反應(yīng)時(shí)間為3-12h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍6聚合方法，其特征在于，所述預(yù)縮聚反應(yīng)時(shí)間為1-3h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍6聚合方法，其特征在于，所述縮聚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)強(qiáng)化過程 時(shí)間為10-90min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍6聚合方法，其特征在于，所述階梯升溫是指溫度從 180-220℃升到220-280℃分為2-10個(gè)階段，以實(shí)現(xiàn)溫度隨縮聚反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸上升。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍6聚合方法，其特征在于，采用液相增粘釜，實(shí)現(xiàn)所述縮 聚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)強(qiáng)化過程。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍6聚合方法，其特征在于，所述開環(huán)階段、所述預(yù)縮聚 或所述縮聚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)強(qiáng)化階段，還添加分子量穩(wěn)定劑，為單元酸、單元胺、多元酸或多 元胺中的一種及以上，添加量為己內(nèi)酰胺的0.01-10wt％；其中：

單元酸，為脂肪族H(CH₂)_aCOOH，其中，a＝1～16；或芳香族，為苯甲酸；

單元胺，為脂肪族H(CH₂)_bNH₂，其中，b＝1～16；或芳香族，為苯胺；

多元酸，為脂肪族二元酸HOOC(CH₂)_cCOOH，其中，c＝1-20；或芳香族二元酸，為 鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸或萘二甲酸；

多元胺，為脂肪族二元胺H₂N(CH₂)_dNH₂，其中，d＝1-20；或芳香族二元胺，為鄰苯 二胺、間苯二胺、對(duì)苯二胺、萘二胺或二甲苯二胺。