[發明專利]一種連續化尼龍聚合工藝

有效

• 申請號: 202010732970.6
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN112062950B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李洋
• 申請（專利權）人: 成都肆零壹科技有限公司
• 主分類號: C08G69/28
• 分類號: C08G69/28;C08G69/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種連續化尼龍聚合工藝，聚合原料按質量計，包括聚合單體二元酸和/或二元酸酯5?60份、二元胺3?50份和反應性分散介質聚酰胺10?90份；通過重量計量或者體積計量的方式將原料連續加入螺桿擠出裝置，使得聚合單體在熔融的分散介質中反應混合均勻，然后進入后續聚合裝置中繼續聚合至尼龍樹脂達到所需分子量。在螺桿擠出裝置中完成原料的熔融反應混合，利用螺桿擠出裝置散熱和混合效率高的優勢，能夠解決熔融聚合生產效率的瓶頸，是一種高效、綠色環保的尼龍聚合工藝。

技術領域

本發明涉及工程塑料技術領域，具體涉及一種連續化尼龍聚合工藝。

背景技術

尼龍在機械性能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等性能和成本方面的綜合優勢，被廣泛應用于電子電氣、機械、纖維、汽車等各個領域。由于各個行業對輕量化、環保的追求，以塑代鋼、以塑代木已經成為設計選材方面的大趨勢。尼龍作為當今塑料工業領域中增長最快的部分之一，生產工藝的改進一直是研究的熱點。

目前最常用的尼龍聚合工藝包括尼龍鹽工藝和熔融聚合工藝兩種。尼龍鹽工藝一般首先在水或者強極性有機溶劑中制備尼龍鹽，然后在一定溫度下熔融縮聚得到最終的聚酰胺。例如直到2018年發表的專利CN109180931A中還是通過首先在水溶液中成鹽，然后熔融縮聚的方法來制備聚酰胺1313。熔融縮聚的初期，還會加入大量水作為分散劑來保證最終產品質量的穩定，該工藝存在以下問題：

1）需要經過反應釜制備尼龍鹽的步驟，過程繁瑣，難以實現連續化生產。

2）需要消耗大量的水作為分散體系，造成浪費。

3）加入的水會在縮聚過程中汽化后揮發掉，會消耗大量的能源。

熔融聚合工藝雖然不需要加入水作溶劑，但仍存在以下問題：

1）通常在反應釜中進行，難以實現連續化生產。

2）熔融聚合需要在二元酸熔融的狀態下加入二元胺，工藝過程要先將二元酸熔融，再進行聚合反應，反應效率低。

3）為了避免二元胺和二元酸結合過程中劇烈放熱導致的沸點較低的二元胺的大量損失，通常使用沸點較高的二元胺。

4）為了避免加料過程二元酸和二元胺結合時大量集中放熱，使得溫度過高導致分解，需要緩慢的加入二元胺，這個加入過程就可能長達數小時，這樣極大地限制了熔融聚合工藝生產尼龍的生產效率。

發明內容

針對現有尼龍鹽工藝能耗大和效率低的技術問題，本發明提供了一種連續化尼龍聚合工藝，即在原料體系中加入一定量的聚酰胺樹脂作為分散介質，使得各個組分能夠均勻穩定的分散到體系中，然后在螺桿擠出裝置中完成原料的混合，利用螺桿擠出裝置散熱和混合效率高的優勢，能夠解決熔融聚合生產效率的瓶頸，并可以實現生產工藝的完全連續化，是一種高效、綠色環保的尼龍聚合工藝。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案是：

一種連續化尼龍聚合工藝，聚合原料按質量計，包括聚合單體二元酸和/或二元酸酯5-60份、二元胺3-50份和反應性分散介質聚酰胺10-90份；通過重量計量或者體積計量的方式將原料連續加入螺桿擠出裝置，使得聚合單體在熔融的分散介質中反應混合均勻，然后進入后續聚合裝置中繼續聚合至尼龍樹脂達到所需分子量。

最常用的螺桿擠出裝置為同向雙螺桿擠出裝置，其他具有類似分散功能的螺桿擠出裝置都可以應用于本發明。

本發明的聚酰胺原料作為反應性分散介質，需要在熔融的單體酸和胺相遇反應前熔融，從而作為分散介質，因此優選在物料熔融前從螺桿擠出裝置的前端加入。