[發明專利]連續生產聚酰胺功能母粒的方法及該聚酰胺功能母粒

有效

• 申請號: 201811593273.6
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109851824B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 邱志成;李鑫;姜鋒;張厚羽;王雪;曲希明;王穎;盛平厚;金劍;趙亮
• 申請（專利權）人: 中國紡織科學研究院有限公司;中紡院（天津）科技發展有限公司
• 主分類號: C08J3/22
• 分類號: C08J3/22;C08G69/16;C08G69/46;B29B9/06
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

本發明公開了一種連續生產聚酰胺功能母粒的方法及該聚酰胺功能母粒。該方法包括：將由水、己內酰胺及功能粉體調配成的功能粉體漿料預分散料連續輸送至功能粉體漿料多級研磨裝置進行研磨分散；所得功能粉體漿料與己內酰胺熔體和催化劑經動態混合器混合均勻經換熱器調節溫度后進入高壓水解反應器進行開環反應；所得功能母料低聚物低聚熔體經低聚物熔體脫水器脫除過量水分后進入常壓聚合反應器進行聚合反應；所得聚酰胺功能母料熔體經薄膜蒸發脫揮系統脫除己內酰胺單體后直接切粒成型，得到聚酰胺功能母粒。該方法連續生產的聚酰胺功能母粒中功能粉體呈高度均勻分散，適合用于生產高品質纖維和薄膜等產品。

技術領域

本發明涉及高分子材料合成技術領域，具體而言，涉及一種連續生產聚酰胺功能母粒的方法及該聚酰胺功能母粒。

背景技術

目前，聚酰胺功能母粒的制備方法主要是功能母粒紡前著色法。功能母粒是一種把超常量的顏料或染料均勻載附于樹脂之中而制得的聚集體。功能母粒的制備通常采用熔融共混法，載體樹脂與功能粉體在載體樹脂的粘流溫度以上依靠混合設備提供的強剪切力實現均勻混合，使得功能粉體以一定的粒徑，穩定、均勻地分散在載體樹脂中。由于在熔融共混法中，功能粉體在高粘載體樹脂熔體中的分散主要是依靠混合設備所提供的機械剪切力，因此難以實現功能粉體在載體樹脂熔體以較小尺度高度均勻分散，從而導致熔融共混法制備的功能母粒難以適用于細旦或超細旦功能纖維的制備。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種連續生產聚酰胺功能母粒的方法及該聚酰胺功能母粒，以實現功能粉體高度均勻分散的聚酰胺功能母粒的連續穩定制備。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種連續生產聚酰胺功能母粒的方法，該方法包括以下的步驟：

(1)將由水、己內酰胺及功能粉體調配成的功能粉體漿料預分散料連續輸送至功能粉體漿料多級研磨裝置進行研磨分散，得到功能粉體漿料；

(2)將步驟(1)制備得到功能粉體漿料與己內酰胺熔體和催化劑經動態混合器混合均勻經換熱器調節溫度后進入高壓水解反應器進行開環反應，得到聚酰胺功能母料低聚物熔體；

(3)將步驟(2)制備得到聚酰胺功能母料低聚物熔體經低聚物熔體脫水器脫除過量水分后進入常壓聚合反應器進行聚合反應，得到聚酰胺功能母料熔體；

(4)將步驟(3)制備得到聚酰胺功能母料熔體經薄膜蒸發脫揮系統脫除己內酰胺單體后直接切粒成型，得到聚酰胺功能母粒。

進一步地，功能粉體漿料多級研磨裝置由1～5臺研磨機串聯而成。

進一步地，步驟(2)中，高壓水解反應器為內置混合單元的塔式反應器，物料下進上出呈平推流流動。

進一步地，步驟(5)中，薄膜蒸發脫單系統由多級薄膜蒸發裝置和蒸汽冷凝系統組成。

進一步地，多級薄膜蒸發裝置由1～3臺薄膜蒸發器串聯而成。

進一步地，蒸汽冷凝系統包含蒸汽冷凝器和噴淋捕集器。

進一步地，步驟(2)中，催化劑為質子酸。

進一步地，步驟(1)中，功能粉體漿料中功能粉體的平均粒徑不高于0.5μm。

進一步地，步驟(1)中，水、己內酰胺、功能粉體的質量比為1:(0.5～1):(0.22～3)。

進一步地，步驟(2)中，催化劑的添加量為己內酰胺熔體質量的30～1500ppm；功能粉體漿料的添加量為己內酰胺熔體質量的15～250wt％。

進一步地，步驟(2)中，換熱器的溫度為130～200℃。

進一步地，步驟(2)中，開環反應的反應溫度為200～300℃，反應壓力為1.6～8.6MPa，反應時間為10～90min。