改进的聚合物制备制造技术

技术编号:18463943 阅读:30 留言:0更新日期:2018-07-18 14:58
本公开涉及具有改进的颜色和特性的聚合物的制备。更具体来说,本公开涉及通过在聚合物挤出步骤期间引入聚醚胺添加剂来制备聚酰胺。所述挤出的聚合物在外观方面是优越的并且在后续加工成纱线中是可纺的。

Improved preparation of polymer

The disclosure relates to the preparation of polymers with improved color and characteristics. More specifically, the disclosure relates to the preparation of polyamide by introducing polyether amine additives during polymer extrusion. The extruded polymers are superior in appearance and can be spun in subsequent processing into yarns.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的聚合物制备
公开了一种用于制备具有改进的颜色和特性的聚合物的方法。更具体来说,本公开涉及通过在聚合物挤出步骤期间引入聚醚胺添加剂来制备聚酰胺。由此形成的挤出的聚合物在后续加工成纱线中是可纺的。
技术介绍
多年来,已经有许多方法将聚醚链段并入到聚酰胺中,目的在于改进由这样的聚酰胺制成的纱线的特性。用于服装应用的尼龙纱中所期望的亲水特性常常是经由并入氧化乙烯(-OCH2CH2-)重复单元来赋予。聚酰胺合成可以按单独的分批运行、一系列连续的分批运行或连续地进行。高压釜常常用于分批加工。连续聚合可以在各种装置中进行,包括管式反应器、连续搅拌反应器以及螺杆挤出机。美国专利5,635,589公开了一种使用用于搅拌的反向旋转多孔滚筒以及低压和高速的惰性气体吹扫以提高转化率来制备缩合聚合物的方法。美国专利6,254,374公开了一种沟槽式进料挤出机,其具有填塞进料器以用于将进料加入到螺杆挤出机的入口喉以加工适用于制备膜的聚合物。美国专利8,859,816公开了一种用于制备聚酰胺的方法,其中惰性气体平行于液体反应物相的流动而流动。美国公开申请2015/019569公开了一种用于制备聚酰胺的方法,所述方法具有多个用于惰性气体的加入点和以负压为特征的吸取点。国际申请公开号WO2014/057363A1教导了一种用于将亲水性官能团引入到聚酰胺中的方法,所述方法是通过在聚合过程的大部分期间反应性并入亲水性添加剂,如最多15重量%的亲水性聚醚二胺来实现的。这样的添加剂的实例包括RE-2000聚醚胺单体和ED-20013。按比例放大测试已经揭示,在某些工艺条件下,初始聚合循环可能因增加的蒸汽释放而触发起泡。因此,将期望提供其中可以管理过量的泡/沫的商业上可接受的方法。将所期望的官能团并入聚酰胺共聚物中的一种方法是在第一个循环(被称为盐阶段)时添加单体,在聚合过程开始时连同大部分的其它添加剂一起添加。聚合过程然后在多个循环中继续,其中仔细调节压力和温度条件以有效去除水(作为蒸汽),同时保持系统处于流体状态。当在聚合开始时将聚醚二胺添加到反应混合物中时,在某些工艺条件下观测到过度的起泡。PCT/US2015/047742公开了引入这样的添加剂的另一种方法是在其中水含量显著低的后续聚合循环中延迟添加。这种方法在一定程度上缓解了起泡的问题,但是添加剂的适当混合和并入常常面临着聚合物熔体的粘度增加。国际申请公开号WO2015/001515公开了一种用于从已经被聚醚胺改性的聚酰胺制备纱线的方法。因此期望一种商业方法来引入功能性添加剂,同时缓和起泡和处理高熔体粘度方案的问题。将期望所述方法将所述添加剂并入到成品聚合物组合物中,特别是适用于后续加工成纱线的可纺聚酰胺组合物中。
技术实现思路
公开了一种用于制备聚酰胺的方法,所述方法包括:将第一二酸和二胺供给到螺杆挤出机的第一进料喉中,所述螺杆挤出机包括位于所述第一进料喉下游的第一熔体区和第一熔体输送区;使所述二酸和所述二胺至少部分聚合以形成第一聚酰胺;将聚醚胺添加剂和任选的第二二酸供给到所述螺杆挤出机的位于所述第一熔体输送区下游的第二进料喉中;在第二熔体区和第二熔体输送区中使聚醚胺添加剂和所述第二二酸(如果添加的话)与所述第一聚酰胺结合;以及在所述第二熔体输送区下游从所述螺杆挤出机回收第二聚酰胺,其中:使用ASTMD789方法,所述第二聚酰胺的RV是约20至约60;氨基端基(AEG)含量是约15mpmg至130mpmg,或所述第二聚酰胺的每单位重量的回潮率大于所述第一聚酰胺的每单位重量的回潮率。所述聚醚胺添加剂的热稳定性可以小于所述第一聚酰胺的热稳定性。所述第二聚酰胺的回潮率可以大于所述第一聚酰胺的回潮率。举例来说,所述第二聚酰胺的回潮率可以在约6重量%至约30重量%的范围内,例如在约10重量%至约15重量%的范围内。所述方法可以包括注入一种或多种添加剂。所述添加剂可以在所述第一进料喉、所述第二进料喉中的一个或多个处或在所述第一进料喉或所述第二进料喉下游的一个或多个添加剂注入点处被注入。至少一种这样的添加剂可以是催化剂,并且可以任选地与所述聚醚胺一起添加。所述催化剂也可以单独添加。所述催化剂可以选自由以下各项组成的组:磷酸、亚磷酸、连二磷酸、芳基膦酸、芳基次膦酸、其盐、以及其混合物。所述催化剂也可以选自由以下各项组成的组:水合次磷酸钠(SHP)、次磷酸锰、苯基次膦酸钠、苯基膦酸钠、苯基次膦酸钾、苯基膦酸钾、双苯基次膦酸六亚甲基二铵、甲苯基次膦酸钾、以及其混合物。所述添加剂可以包含抗氧化剂或热稳定剂。举例来说,所述添加剂可以包含二羧酸,如己二酸。所公开的方法的进料可以包含如上文所述的二酸和二胺,或可以包含至少部分聚合的聚酰胺。因此,所公开的方法可以包括一种用于制备聚酰胺的方法,所述方法包括:将第一聚酰胺供给到螺杆挤出机的第一进料喉中,所述螺杆挤出机包括位于所述第一进料喉下游的第一熔体区和第一熔体输送区;将聚醚胺添加剂供给到所述螺杆挤出机的位于所述第一熔体输送区下游的第二进料喉中;在第二熔体区和第二熔体输送区中使所述聚醚胺添加剂(并且任选地还包含第二二酸)与所述第一聚酰胺结合;以及在所述第二熔体输送区下游从所述螺杆挤出机回收第二聚酰胺,其中:使用ASTMD789方法,所述第二聚酰胺的RV是约20至约60;氨基端基(AEG)含量是约15mpmg至130mpmg,或所述第二聚酰胺的每单位重量的回潮率大于所述第一聚酰胺的每单位重量的回潮率。与在使用常规的分批高压釜或连续工艺方法制备时由相似的进料组合物产生的聚酰胺相比,所述第二聚酰胺可以是不太黄的。所公开的方法可以在任何合适的挤出机,例如螺杆挤出机中进行,所述挤出机包括:机筒中的挤出机螺杆,所述机筒在第一末端处具有第一进料喉以用于加入原料以接触所述挤出机螺杆;在所述机筒中顺序位于所述第一进料喉下游的第一熔体区;在所述机筒中顺序位于所述第一进料喉下游的第一熔体输送区;位于所述第一熔体输送区下游的用于将进料加入到所述螺杆挤出机中的第二进料喉;以及在所述机筒中顺序位于所述第二进料喉下游的第二熔体区;在所述机筒中顺序位于所述第二熔体区下游的第二熔体输送区;以及位于所述第二熔体输送区下游的用于从所述机筒中挤出聚酰胺的装料板。具体实施方式本公开涉及具有改进的颜色和特性的聚合物的制备。更具体来说,本公开涉及通过在聚合物挤出步骤期间引入聚醚胺添加剂来制备聚酰胺。所挤出的聚合物适用于制备纤维,所述纤维随后可以被纺成纱线。所公开的方法提供了功能添加剂,例如具有亲水性官能团的添加剂的有效添加,并且适当地在聚合物挤出阶段中进行。所述方法在聚合物组合物中提供包括氧化乙烯(-OCH2CH2-)重复单元的聚酰胺。已经发现,在挤出阶段期间添加聚醚胺,如RE-2000胺会产生具有优越的外观特性和同样可接受的回潮特性的挤出聚合物。为了了解所公开的方法的优势,值得参考典型的商业聚酰胺聚合方法,这通常分多个阶段进行。在蒸发阶段中[在通常在单独的容器中完成的商业分批设备(本领域公知的蒸发器)上],通过在适度的压力下蒸发溶液的大部分水来使盐溶液的盐浓度从约50重量%增加到约80重量%-85重量%。一般来说,缩聚可以涉及各种连续加热循环。这些循环已经描述于《尼龙塑料手册(NylonPla本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于制备聚酰胺的方法,所述方法包括:a)将二酸和二胺供给到螺杆挤出机的第一进料喉中,所述螺杆挤出机包括位于所述第一进料喉下游的第一熔体区和第一熔体输送区;b)使所述二酸和所述二胺至少部分聚合以形成第一聚酰胺;c)将聚醚胺添加剂供给到所述螺杆挤出机的位于所述第一熔体输送区下游的第二进料喉中;d)在第二熔体区和第二熔体输送区中使所述聚醚胺添加剂与所述第一聚酰胺结合;以及e)在所述第二熔体输送区下游从所述螺杆挤出机回收第二聚酰胺,其中:i)使用ASTM D789方法,所述第二聚酰胺的RV是约20至约60;或ii)氨基端基(AEG)含量是约15mpmg至130mpmg。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.02 US 62/261,9421.一种用于制备聚酰胺的方法,所述方法包括:a)将二酸和二胺供给到螺杆挤出机的第一进料喉中,所述螺杆挤出机包括位于所述第一进料喉下游的第一熔体区和第一熔体输送区;b)使所述二酸和所述二胺至少部分聚合以形成第一聚酰胺;c)将聚醚胺添加剂供给到所述螺杆挤出机的位于所述第一熔体输送区下游的第二进料喉中;d)在第二熔体区和第二熔体输送区中使所述聚醚胺添加剂与所述第一聚酰胺结合;以及e)在所述第二熔体输送区下游从所述螺杆挤出机回收第二聚酰胺,其中:i)使用ASTMD789方法,所述第二聚酰胺的RV是约20至约60;或ii)氨基端基(AEG)含量是约15mpmg至130mpmg。2.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括将第二二酸供给到步骤(c)中以及在步骤(d)中将所述第二二酸并入到所述第一聚酰胺中。3.如权利要求1或2所述的用于制备聚酰胺的方法,其中所述聚醚胺添加剂的热稳定性小于所述第一聚酰胺的热稳定性。4.如权利要求1或2所述的用于制备聚酰胺的方法,其中所述第二聚酰胺的回潮率大于所述第一聚酰胺的回潮率。5.如权利要求1或2所述的用于制备聚酰胺的方法,其中所述第二聚酰胺的回潮率是≥6重量%至≤30重量%。6.如权利要求1或2所述的方法,其中所述第二聚酰胺的回潮率是≥10重量%至≤15重量%。7.如权利要求1或2所述的用于制备聚酰胺的方法,其中所述聚醚胺含有一种或多种添加剂。8.如权利要求1或2所述的用于制备聚酰胺的方法,其中添加剂是催化剂。9.如权利要求1或2所述的用于制备聚酰胺的方法,其中所述催化剂选自由以下各项组成的组:磷酸、亚磷酸、连二磷酸、芳基膦酸、芳基次膦酸、其盐、以及其混合物。10.如权利要求1或2所述的用于制备聚酰胺的方法,其中所述催化剂选自由以下各项组成的组:水合次磷酸钠(SHP)、次磷酸锰、苯基次膦酸钠、苯基膦酸钠、苯基次膦酸钾、苯基膦酸钾、双苯基次膦酸六亚甲基二铵、...

【专利技术属性】
技术研发人员:查理·理查德·兰格里克加里·S·亨特
申请(专利权)人:英威达纺织英国有限公司
类型:发明
国别省市:英国,GB

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