改质聚酰胺及其制作方法及尼龙复合纤维技术

提供一种改质聚酰胺，其具有式(I)的结构：

Modified polyamide and its manufacturing method and nylon composite fiber

A modified polyamide, which has a (I) structure, is provided.

【技术实现步骤摘要】
改质聚酰胺及其制作方法及尼龙复合纤维
本专利技术是关于改质聚酰胺及其制作方法，以及尼龙复合纤维。特别是关于利用二乙基三胺为反应物之一所制得的改质聚酰胺及其制作方法，以及包括此改质聚酰胺的尼龙复合纤维。
技术介绍
自从尼龙纤维问世以来，由于其具有强韧、耐磨、平滑、重量轻且不易产生静电等诸多优点，故被广泛应用在各种织物、衣物及医疗用品上。然而，当尼龙纤维仅由单一种聚酰胺为材料所构成时，其并无法满足各式各样的产品所需。有鉴于此，目前亟需发展出其他聚酰胺来制作尼龙纤维，从而改变尼龙纤维的性质以符合各种产品所需。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种为改变尼龙纤维的性质以符合各种产品所需而发展的改质聚酰胺。本专利技术提供一种改质聚酰胺，具有式(I)的结构：其中，a+c为1～20，b为4～50，m为5～11，n为2～16，x为100～220，y为1～6。本专利技术提供一种尼龙复合纤维，包括第一尼龙纤维及第二尼龙纤维。第一尼龙纤维包括前述的改质聚酰胺。第二尼龙纤维包括第一聚酰胺或第二聚酰胺，第一聚酰胺是由具有6～12个碳的内酰胺聚合而成，第二聚酰胺是由具有N1个碳的直链脂肪二胺及具有N2个碳的直链脂肪二羧酸聚合而成，N1为4～10，N2为6～14，且(N2-2)的数值为(N1-2)的数值的整数倍，其中第一尼龙纤维及第二尼龙纤维为并列排列。在一实施方式中，第一聚酰胺为尼龙6、尼龙11或尼龙12。在一实施方式中，第二聚酰胺为尼龙4.6、尼龙6.6、尼龙6.10、尼龙6.12、尼龙6.14或尼龙10.10。在一实施方式中，第一尼龙纤维与第二尼龙纤维的重量比为40：60至60：40。本专利技术提供一种改质聚酰胺的制作方法，包括使具有6～12个碳的内酰胺、具有4～18个碳的直链脂肪二羧酸、聚丁醚二胺及二乙基三胺(diethylenetriamine；DETA)共聚合，其中内酰胺为80～95重量份，直链脂肪二羧酸为0.5～2.5重量份，聚丁醚二胺为4～16重量份，且二乙基三胺为0.3～1.2重量份。在一实施方式中，二乙基三胺在内酰胺、直链脂肪二羧酸、聚丁醚二胺及二乙基三胺中所占的重量百分浓度为0.3wt％～1.2wt％。在一实施方式中，聚丁醚二胺在内酰胺、直链脂肪二羧酸、聚丁醚二胺及二乙基三胺中所占的重量百分浓度为4wt％～16wt％。在一实施方式中，聚丁醚二胺具有式(II)的结构：其中a+c为1～20，且b为4～50。在一实施方式中，使内酰胺、直链脂肪二羧酸、聚丁醚二胺及二乙基三胺共聚合是在温度为200℃～270℃及绝对压力为0.1bar～3bar下进行。相较于现有技术，本专利技术的改质聚酰胺具有良好的弹性、强度及伸展性，且适合被制为尼龙纤维。此外，本专利技术的尼龙复合纤维包括了含有此改质聚酰胺的第一尼龙纤维及具有良好尺寸安定性的第二尼龙纤维，而使得尼龙复合纤维具有自发性卷缩的特性，且具有良好的强度和伸度。因此，此尼龙复合纤维可用于制造具有高伸长回复率且能够经久耐用的弹性尼龙织物。具体实施方式以下的揭示内容提供许多不同的实施例或实例，以实现本专利技术的不同特征。特定实例的组成及布局叙述如下，以简化本专利技术。当然这些仅是实例，并非用以限制。本专利技术提供一种改质聚酰胺的制作方法，利用具有6～12个碳的内酰胺、具有4～18个碳直链脂肪二羧酸、聚丁醚二胺及二乙基三胺(diethylenetriamine；DETA)作为反应物，以共聚合形成改质聚酰胺。在共聚合之后，这些反应物之间会以随机排列的方式以酰胺键相互键结来形成改质聚酰胺。在一实施方式中，是在温度为200℃～270℃及绝对压力为0.1bar～3bar下，使内酰胺、直链脂肪二羧酸、聚丁醚二胺及二乙基三胺进行共聚合反应。详细来说，在一实施方式中，在温度为200℃～260℃及绝对压力为1bar～3bar下，使内酰胺进行水解1～2.5小时。接着，将绝对压力调整至1bar～1.3bar(可藉由通入或抽出氮气来调整)，升温至240℃～280℃，使水解后的内酰胺、直链脂肪二羧酸、聚丁醚二胺及二乙基三胺进行共聚合反应。继之，再将压力逐渐降低至0.1bar～0.5bar。可以通过调整各反应物之间的重量比例来调整改质聚酰胺的性质。在一实施方式中，内酰胺为80～95重量份，直链脂肪二羧酸为0.5～2.5重量份，聚丁醚二胺为4～16重量份，且二乙基三胺为0.3～1.2重量份。在另一实施方式中，二乙基三胺在内酰胺、直链脂肪二羧酸、聚丁醚二胺及二乙基三胺中所占的重量百分浓度为0.3wt％～1.2wt％。在另一实施方式中，聚丁醚二胺在内酰胺、直链脂肪二羧酸、聚丁醚二胺及二乙基三胺中所占的重量百分浓度为4wt％～16wt％。亦可藉由选取不同的反应物组合来调整改质聚酰胺的性质。在一实施方式中，内酰胺为具有6个碳的己内酰胺(caprolactam；CPL)，且直链脂肪二羧酸为具有6个碳的己二酸(adipicacid；AA)。在一实施方式中，本专利技术的改质聚酰胺具有式(I)的结构：其中，a+c为1～20，b为4～50，m为5～11，n为2～16，x为100～220，y为1～6。在一实施方式中，改质聚酰胺的分子量为13000～25000。如同前述，在共聚合反应之后，会形成改质聚酰胺。详细来说，在共聚合反应之后，产物应为混合物，且混合物包括不同分子量的改质聚酰胺。不同分子量的改质聚酰胺之间可能会形成氢键或藉由库伦力的作用而使得上述产物整体更具弹性。上述的改质聚酰胺是以具有式(II)的结构的聚丁醚二胺为反应物所形成，式(II)如下所示：其中a+c为1～20，且b为4～50。在一实施方式中，聚丁醚二胺的分子量为500～1500。此聚丁醚二胺具有柔软的长链而较具弹性，从而改质聚酰胺具有良好的延展性和弹性。然而，本专利技术并不限于此，其他的聚丁醚二胺亦可用于本专利技术的制作方法。此外，本专利技术另提供一种尼龙复合纤维，包括第一尼龙纤维及第二尼龙纤维。第一尼龙纤维包括前述的改质聚酰胺且弹性较佳。在一实施方式中，第一尼龙纤维包括多种改质聚酰胺，其具有不同的分子量。第二尼龙纤维包括具有较差弹性的第一聚酰胺或第二聚酰胺，第一聚酰胺是由具有6～12个碳的内酰胺聚合而成，第二聚酰胺是由具有N1个碳的直链脂肪二胺及具有N2个碳的直链脂肪二羧酸聚合而成，其中N1例如是4～10，N2例如是6～14，且(N2-2)的数值为(N1-2)的数值的整数倍，且第一尼龙纤维及第二尼龙纤维为并列排列。具体来说，在一些实施方式中，第一聚酰胺可为尼龙6、尼龙11或尼龙12。在一实施方式中，第二聚酰胺可为尼龙4.6、尼龙6.6、尼龙6.10、尼龙6.12、尼龙6.14或尼龙10.10。可以通过调整第一尼龙纤维及第二尼龙纤维之间的重量比例来调整尼龙复合纤维的性质。在一实施方式中，第一尼龙纤维与第二尼龙纤维的重量比为40：60至60：40。承上所述，由于改质聚酰胺的弹性较佳而具有较差的尺寸安定性，而第一聚酰胺或第二聚酰胺弹性较差而具有较佳的尺寸安定性，因此，当具有两种不同尺寸安定性的尼龙纤维的尼龙复合纤维受到适当张力后，尼龙复合纤维会自发性产生螺旋状卷曲。以下的实施例是用以详述本专利技术的特定态样，并使本专利技术所属
中具有通常知识者得以实施本专利技术。然而，以下的实施例不应用以限制本专利技术。实验例1：合成改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改质聚酰胺，其特征在于，具有式(I)的结构：

【技术特征摘要】
1.一种改质聚酰胺，其特征在于，具有式(I)的结构：其中，a+c为1～20，b为4～50，m为5～11，n为2～16，x为100～220，y为1～6。2.一种尼龙复合纤维，其特征在于，包括：第一尼龙纤维，包括如权利要求1所述的改质聚酰胺；以及第二尼龙纤维，包括第一聚酰胺或第二聚酰胺，所述第一聚酰胺是由具有6～12个碳的内酰胺聚合而成，所述第二聚酰胺是由具有N1个碳的直链脂肪二胺及具有N2个碳的直链脂肪二羧酸聚合而成，N1为4～10，N2为6～14，且(N2-2)的数值为(N1-2)的数值的整数倍，其中所述第一尼龙纤维及所述第二尼龙纤维为并列排列。3.根据权利要求2所述的尼龙复合纤维，其特征在于，所述第一聚酰胺为尼龙6、尼龙11或尼龙12。4.根据权利要求2所述的尼龙复合纤维，其特征在于，所述第二聚酰胺为尼龙4.6、尼龙6.6、尼龙6.10、尼龙6.12、尼龙6.14或尼龙10.10。5.根据权利要求2所述的尼龙复合纤维，其特征在于，所述第一尼龙纤维与所述第二尼龙纤维的重量比为40：60至60：40。6.一种改质...

【专利技术属性】
技术研发人员：林炜翔，林维朋，柯达，
申请(专利权)人：财团法人纺织产业综合研究所，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71