一种尼龙的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种尼龙的制备方法，该方法采用的原料为二元羧酸与4,4’-二氨基二环己基甲烷，按设定的温度、压力变化程序直接进行熔融缩聚反应，得到无色透明，力学性能优异的尼龙产品。
【专利说明】一种尼龙的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及一种高透明性尼龙的制备方法，具体说是一种由4，4’ - 二氨基二环己基甲烷与二元羧酸缩聚合成一种高透明性尼龙的制备方法，属于有机高分子材料制备领域。
【背景技术】
[0002]尼龙具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性等，且有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。
[0003]本发明所制备的一种新型尼龙材料所采取的主单体为PACM (4，4’ - 二氨基二环己基甲烷)与二元羧酸，其化学通式可表示为NylonPACMn，该类产品有着卓越的光学特性、耐化学性以及均衡的机械和热性能并容易加工成型，因此在汽车工业、机械工业、体育运动器材等领域有非常广泛的应用。美国专利US3502624与US3869400对类似结构尼龙的合成进行了描述，其合成过程分为两步:先成盐，再缩聚。成盐过程需要不断调节溶液PH，加入各种添加剂，通过加热和冷却促使尼龙盐析出等等，这就加大了设备的投入，提高了操作难度，不仅能耗高，而且大量溶剂的使用对环境也造成了污染。同样的尼龙合成在美国专利US3661982与US4213884中也有描述，虽然对成盐过程有所改进，但上述问题依然没有克服。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种尼龙的制备方法，采用了一步熔融缩聚的方法省略了成盐工序，不仅降低了投资成本而且杜绝了成盐过程中有机溶剂的使用对环境造成的污染。在工艺控制方面只要保持反应所需要的温度压力条件，简单易行，而合适抗氧剂的加入对产品的外观改善也起到了积极的促进作用，通过此制备方法制得的尼龙产品具有高透明性，抗冲性能强，耐化学药品性能优良。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种尼龙的制备方法，通过二元胺和二元羧酸缩聚得到，具体制备过程如下:
[0007]I)在反应器中加入包含去离子水、二元羧酸、二元胺、抗氧剂和催化剂的物料，开始搅拌，升温至100~150°C，优选为135~145°C;保持温度在100~150°C，优选为135~145 0C ;通过放气维持压力为0.206~0.275MPa,优选为0.270~0.275MPa ;持续30~90min,优选为 50 ~60min ；
[0008]2)将压力调节为1.723~2.413MPa，优选为2.000~2.lOOMPa，温度调节为200~240°C，优选为220~225°C，保持压力30~120min，优选为80~90min之后逐渐降压，并且在保压和降压过程中持续升温，于60min内降压至常压，且在降压完成的同时升至平衡温度250~310°C，优选为265~275°C ；
[0009]3)保持平衡温度，调节至平衡压力-0.1MPa~OMPa，优选为-0.1~-0.08MPa后，在保持平衡温度和平衡压力的条件下继续保持10~120min (即平衡时间)，优选为40~60min，得到产品。
[0010]本发明的方法中，所述二元胺为4，4’ - 二氨基二环己基甲烷
【权利要求】
1.一种尼龙的制备方法，其特征在于:所述方法包括如下过程: 1)在反应器中加入包含去离子水、二元羧酸、二元胺、抗氧剂和催化剂的物料，开始搅拌，升温至100~150°C，优选为135~145°C;保持温度在100~150°C，优选为135~145°C ；通过放气维持压力为0.206~0.275MPa，优选为0.270~0.275MPa ;持续30~90min，优选为50~60min ； 2)将压力调节为1.723~2.413MPa，优选为2.000~2.lOOMPa，温度调节为200~240°C，优选为220~225°C，保持压力30~120min，优选为80~90min之后逐渐降压，并且在保压和降压过程中持续升温，于60min内降压至常压，且在降压完成的同时升至平衡温度250~310°C，优选为265~275°C ； 3)保持平衡温度，调节至平衡压力-0.1MPa~OMPa，优选为-0.1~-0.08MPa后，在保持平衡温度和平衡压力的条件下继续保持10~120min，优选为40~60min，得到产品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二元胺为4，4’- 二氨基二环己基甲烷;
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤I)中所述的二元羧酸与二元胺的摩尔比为1.03:1~1:1.03，优选1:1~1:1.02，二元羧酸用量占去离子水的质量分数为40%~60%,优选 45% ~50%。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的催化剂为磷酸盐、次磷酸盐和次亚磷酸盐中的一种或两种或多种，优选磷酸碱金属盐，次磷酸碱金属盐和次亚磷酸碱金属盐中的一种或两种或多种，更优选磷酸钠、次磷酸钠和次亚磷酸钠中的一种或两种或多种，催化剂的用量为二元羧酸与二元胺总质量的0.5%。~1.5%。，优选为0.6%。~0.8%。。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，以4，4’- 二氨基二环己基甲烷总重计，4，4’ - 二氨基二环己基甲烷的反反异构体含量在20wt%~50wt%之间，优选40wt% ~48wt%。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，抗氧剂的用量为去离子水、二元羧酸与二元胺总质量的0.5%0~8%。,优选4%。~5%0。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述的抗氧剂为chinoX1098、chinoxl589、H818D、chinoxl325 和 chinoxl590 中的一种或两种或多种，优选 chinoxl098或 chinoxl589。
【文档编号】C08G69/28GK103665375SQ201310633632
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】曹堃, 陈海波, 姚臻, 陈浩, 周亚单, 张聪颖, 李鑫, 刘振国 申请人:万华化学集团股份有限公司, 万华化学（宁波）有限公司