苯乙烯溶解完全后，通过减压蒸馏，除去其中微量的水分，再将熔融混合液分为等重量的两 份，分加入恒温储料罐A和罐B中。向罐A中加入7. 53g氢氧化钠后，再减压蒸馏除去其中 微量的水；向罐B中加入6. 15g甲苯-2,4-二异氰酸酯，并充分溶解。开启经过预热的双螺 杆挤出机，该挤出机螺杆直径60mm，长径比35,加料口至计量段的温度由150°C依次升高至 240°C，机头温度为：220°C，将挤出机螺杆转速设定为lOOrpm。开启恒温储料罐A和罐B的 出料阀门，调节罐A和罐B的流量，使其均以6kg/h流量进入挤出机加料口，开始反应挤出。 挤出物经水冷却后获得聚酰胺/聚苯乙烯合金，使用四氢呋喃为溶剂，将聚酰胺/聚苯乙烯 合金中的聚苯乙烯去除，进行干燥，得到的聚酰胺纤维平均直径见表1。
[0019] 实施例7 称取900g庚内酰胺，加热至105°C熔融，向其中加入100g聚苯乙烯，搅拌、溶解，直至聚 苯乙烯溶解完全后，通过减压蒸馏，除去其中微量的水分，再将熔融混合液分为等重量的两 份，分加入恒温储料罐A和罐B中。向罐A中加入8. 05g钠后，再减压蒸馏除去其中微量的 水；向罐B中加入2. 85g马来酸酐，并充分溶解。开启经过预热的双螺杆挤出机，该挤出机 螺杆直径70mm，长径比45,加料口至计量段的温度由120°C依次升高至200°C，机头温度为： 180°C，将挤出机螺杆转速设定为180rpm。开启恒温储料罐A和罐B的出料阀门，调节罐A 和罐B的流量，使其均以12kg/h流量进入挤出机加料口，开始反应挤出。挤出物经水冷却 后获得聚酰胺/聚苯乙烯合金，使用四氢呋喃为溶剂，将聚酰胺/聚苯乙烯合金中的聚苯乙 烯去除，进行干燥，得到的聚酰胺纤维平均直径见表1。
[0020] 实施例8 称取650g己内酰胺，加热至140°C熔融，向其中加入350g聚甲基丙烯酸甲酯，搅拌、溶 解，直至聚甲基丙烯酸甲酯溶解完全后，通过减压蒸馏，除去其中微量的水分，再将熔融混 合液分为等重量的两份，分加入恒温储料罐A和罐B中。向罐A中加入5. 32g乙醇钠后，再 减压蒸馏除去其中微量的水；向罐B中加入2. 71g甲苯-2,4-二异氰酸酯，并充分溶解。开 启经过预热的双螺杆挤出机，该挤出机螺杆直径90mm，长径比60,加料口至计量段的温度 由50°C依次升高至220°C，机头温度为：220°C，将挤出机螺杆转速设定为130rpm。开启恒 温储料罐A和罐B的出料阀门，调节罐A和罐B的流量，使其均以8kg/h流量进入挤出机加 料口，开始反应挤出。挤出物经水冷却后获得聚酰胺/聚甲基丙烯酸甲酯合金，使用丙酮为 溶剂，将聚酰胺/聚甲基丙烯酸甲酯合金中的聚甲基丙烯酸甲酯去除，进行干燥，得到的聚 酰胺纤维平均直径见表1。
[0021] 实施例9 称取800g己内酰胺，加热至140°C熔融，向其中加入100g聚苯乙烯和100g聚甲基丙 烯酸甲酯，搅拌、溶解，直至聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸溶解完全后，通过减压蒸馏，除去其中 微量的水分，再将熔融混合液分为等重量的两份，分加入恒温储料罐A和罐B中。向罐A中 加入8. 05g钠后，再减压蒸馏除去其中微量的水；向罐B中加入2. 85g亚甲基双（4-苯基） 异氰酸酯，并充分溶解。开启经过预热的双螺杆挤出机，该挤出机螺杆直径80mm，长径比 45,加料口至计量段的温度由150°C依次升高至240°C，机头温度为：220°C，将挤出机螺杆 转速设定为240rpm。开启恒温储料罐A和罐B的出料阀门，调节罐A和罐B的流量，使其 均以12kg/h流量进入挤出机加料口，开始反应挤出。挤出物经水冷却后获得聚酰胺/聚苯 乙烯甲酯合金，使用甲苯为溶剂，将聚酰胺/聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯合金中的聚苯乙 烯-聚甲基丙烯酸甲酯去除，进行干燥，得到的聚酰胺纤维平均直径见表1。
[0022] 实施例10 称取750g己内酰胺，加热至140°C熔融，向其中加入250g聚丙烯酰胺，搅拌、溶解，直至 聚丙烯酰胺溶解完全后，通过减压蒸馏，除去其中微量的水分，再将熔融混合液分为等重量 的两份，分加入恒温储料罐A和罐B中。向罐A中加入8. 05g钠后，再减压蒸馏除去其中微 量的水；向罐B中加入2. 85g苯甲酰氯，并充分溶解。开启经过预热的双螺杆挤出机，该挤 出机螺杆直径60mm，长径比45,加料口至计量段的温度由150°C依次升高至240°C，机头温 度为：220°C，将挤出机螺杆转速设定为140rpm。开启恒温储料罐A和罐B的出料阀门，调 节罐A和罐B的流量，使其均以6kg/h流量进入挤出机加料口，开始反应挤出。挤出物经水 冷却后获得聚酰胺/聚丙烯酰胺合金，使用水为溶剂，将聚酰胺/聚丙烯酰胺合金中的聚丙 烯酰胺去除，进行干燥，得到的聚酰胺纤维平均直径见表1。
[0023] 实施例11 称取350g己内酰胺和350g十二内酰胺，加热至160°C熔融，向其中加入300g聚苯乙 烯，搅拌、溶解，直至聚苯乙烯溶解完全后，通过减压蒸馏，除去其中微量的水分，再将熔融 混合液分为等重量的两份，分加入恒温储料罐A和罐B中。向罐A中加入8. 05g钠后，再减 压蒸馏除去其中微量的水；向罐B中加入3. 85g马来酸酐，并充分溶解。开启经过预热的双 螺杆挤出机，该挤出机螺杆直径70mm，长径比45,加料口至计量段的温度由180°C依次升高 至280°C，机头温度为：260°C，将挤出机螺杆转速设定为250rpm。开启恒温储料罐A和罐B 的出料阀门，调节罐A和罐B的流量，使其均以12kg/h流量进入挤出机加料口，开始反应挤 出。挤出物经水冷却后获得聚酰胺/聚苯乙烯合金，使用四氢呋喃为溶剂，将聚酰胺/聚苯 乙烯合金中的聚苯乙烯去除，进行干燥，得到的聚酰胺纤维平均直径见表1。
[0024] 表 1
【主权项】
1. 一种尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征在于：其制备方法包 括以下工艺步骤 原料预处理：将聚酰胺的单体内酰胺加热熔融，向其中加入易溶解于内酰胺中的聚合 物，并充分溶解； 将步骤（1)中所获得的混合熔体减压蒸馏，除去其中的水分，然后分成等重量的两部 分，分别储存于恒温储料罐A和B内，再将内酰胺阴离子聚合的催化剂及助催化剂分别加入 罐A和罐B中并混合均匀，最后将罐A和罐B中的混合物以相同的流速加入双螺杆挤出机 中，进行反应挤出，制备聚酰胺合金； 使用溶剂，将步骤（2)中所得的聚酰胺合金中的连续相充分溶解、去除，烘干所得纤维 状物既为聚酰胺纤维。
2. 根据权利要求1所述的尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征在 于：所述的步骤（1)中聚酰胺的单体内酰胺为丁内酰胺、己内酰胺、辛内酰胺、庚内酰胺及 十二内酰胺中的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征在 于：所述的步骤（1)中单体内酰胺熔体的温度为30~220°C。
4. 根据权利要求1所述的尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征在 于：所述步骤（1)中易溶解于内酰胺中的聚合物为聚苯乙烯及其衍生物、聚（甲基）丙烯酸 酯或者聚甲基丙烯酸酯及其衍生物、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚甲醛、苯乙烯-马来酸酐共 聚物中的一种或几种的混合物。
5. 根据权利要求1所述的尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征在 于：所述步骤（1)中聚合物在内酰胺熔体中的浓度为5~40wt%。
6. 根据权利要求1所述的尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征在 于：所述的步骤（2)中的催化剂为碱金属、碱金属的氢化物、碱金属的氢氧化物或醇化物中 的一种或者多种。
7. 根据权利要求1所述的尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征在 于：所述的步骤（2)中的催化剂加入量为内酰胺熔体的0. 004~lwt%。
8. 根据权利要求1所述的尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征在 于：所述的步骤（2)中的助催化剂选自能够与内酰胺反应生成酰化内酰胺的物质。
9. 根据权利要求1所述的聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征在于：所述 的步骤（2)中的助催化剂加入量为内酰胺熔体的0. 004~lwt%。
10. 根据权利要求1所述的尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征 在于：所述的步骤（3)中溶剂为水、四氢呋喃、甲苯、酮类溶剂、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜 中的一种有机溶剂。
11. 根据权利要求1所述的尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，其特征 在于：其制备参数为：所述的步骤（2)中的挤出机为单螺杆或双螺杆挤出机，挤出机螺杆转 速为50~300rmp，所述的步骤（2)中的挤出机螺杆直径为20~120mm，长径比为20~60， 喂料速度为5~15kg/h ;所述的步骤（2)中的挤出机各区温度设定范围为50~280°C，机 头温度范围为100~260°C。
【专利摘要】本发明公开了一种尺寸可控聚酰胺微纳米纤维的反应挤出制备方法，本发明所述尺寸可控聚酰胺微纳米维的反应挤出制备方法包括：原料预处理、反应挤出内酰胺阴离子开环聚合、聚酰胺纤维的纯化。与现有技术相比，本发明制备工艺简单、制备效率高且可连续生产。可广泛应用于衣料服装、工农业、交通运输业、渔业、地毯等领域。
【IPC分类】D01F6-60, B29C47-92, C08G69-18
【公开号】CN104630925
【申请号】CN201510058609
【发明人】闫东广, 李姣, 白阳, 邹海龙, 张和强, 周海骏, 郭伟杰
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月5日