制备预聚物颗粒的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备预聚物颗粒的方法。该方法包括通过自底向上型注射来注射溶液状态的预聚物以通过从溶液状态的预聚物除去溶剂而形成预聚物颗粒。该方法可以利用自底向上型闪蒸过程制备可以用于固态聚合中的预聚物颗粒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备预聚物颗粒（prepolymer particles)的方法。更具体地，本 专利技术涉及可以利用自底向上型闪蒸方法（自下而上型闪蒸方法，bottom-up type flash method)用于固态聚合的。
技术介绍
在作为广泛公知的聚合方法的气溶胶方法或闪蒸方法中，以溶液状态聚合低分子 量聚合物，然后通过从高压到常压经由注射经受颗粒化（结晶）。更具体地，闪蒸方法包括 使在高温和高压条件下已被聚合到一定程度的聚合物（液态预聚物）通过孔口等经受常压 注射，以蒸发在聚合物聚合中使用的溶剂，然后收集从其已蒸发溶剂的粒化（颗粒化）聚合 物。可以更改这样的闪蒸方法，其取决于每种聚合物的性能。具体地，在高耐热尼龙聚合方 法中，闪蒸方法可以用作用来制备待用于固态聚合的预聚物颗粒（细粒）的方法。因为预 聚物颗粒具有相对低的分子量，所以预聚物颗粒的制备需要更加仔细的处理条件。 美国专利第4, 603, 193号披露了一种闪蒸方法，其中通过自上而下型注射来注射 溶液状态的预聚物并在高温下通过闪蒸反应器（快速反应器，flash reactor)的壁表面加 以干燥，以改善干燥效率。这样的闪蒸方法具有的优点在于可以从预聚物有效除去使用的 溶剂。然而，存在以下担忧：在高温下在与氧气接触以后，缩合聚合物如尼龙树脂等可以遭 受脱色。另外，缩合聚合物极有可能熔化、碳化或降解。在这方面，制备的预聚物需要后处 理以用于固态聚合。 因此，需要一种用于，其能够抑制或防止发生预聚物颗粒 (细粒）的脱色、熔化、碳化、和降解，而无需另外的处理。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种制备能够用于固态聚合的预聚物颗粒的方法、利用 所述方法制备的预聚物颗粒、以及用于制备预聚物颗粒的闪蒸反应器，当从溶液状态的预 聚物来制备预聚物颗粒时，所述方法可以抑制或防止发生预聚物颗粒的脱色、熔化、碳化和 降解。 本专利技术的一个方面涉及一种。该包 括通过自底向上型注射来注射溶液状态的预聚物以通过从溶液状态的预聚物除去溶剂而 形成预聚物颗粒。 在一个实施方式中，在200°C至300°C和10巴至40巴的条件下经由底部喷嘴通过 自底向上型注射来注射溶液状态的预聚物，所述底部喷嘴设置至处于15°C至30°C和0巴至 3巴的条件下的闪蒸反应器。 在一个实施方式中，溶液状态的预聚物可以具有0. 05dL/g至0. 2dL/g的特性粘 度。 在一个实施方式中，可以以10m/s至70m/s的注射速率来注射溶液状态的预聚物。 在一个实施方式中，闪蒸反应器可以具有3m至30m的高度和Im3至20m 3的容积。 在一个实施方式中，预聚物颗粒可以具有〇. 〇5dL/g至0. 2dL/g的特性粘度和 500g/mol至3, 000g/mol的重均分子量。 本专利技术的另一个方面涉及预聚物颗粒。该预聚物颗粒通过 制备。 本专利技术的又一个方面涉及闪蒸反应器。闪蒸反应器可以在其底部设置有喷嘴，其 能够以自底向上型注射的方式注射溶液状态的预聚物。 在一个实施方式中，闪蒸反应器可以具有3m至30m的高度和Im3至20m 3的容积。 在一个实施方式中，可以以10m/s至70m/s的注射速率来注射溶液状态的预聚物。 在一个实施方式中，闪蒸反应器可以具有15°C至30°C的内部温度和0巴至3巴的 压力。 【附图说明】 图1是根据本专利技术的一个实施方式的用于中的闪蒸反应 器的示意图。 【具体实施方式】 在下文中，将参照附图来描述本专利技术的实施方式。 根据本专利技术的一个实施方式，可以包括通过自底向上型注 射来注射溶液状态的预聚物以通过从溶液状态的预聚物除去溶剂而形成预聚物颗粒。 图1是根据本专利技术的一个实施方式的用于中的闪蒸反应 器的示意图。如图1中所示，可以通过自底向上型注射经由设置在闪蒸反应器10的底部的 底部喷嘴12来注射溶液状态的预聚物。 在一个实施方式中，可以包括通过自底向上型注射在 200°C至300°C和10巴至40巴的条件下经由底部喷嘴12来注射溶液状态的预聚物，所述底 部喷嘴12设置至处于15°C至30°C和0巴至3巴的条件下的闪蒸反应器。 根据本专利技术，预聚物可以是通过缩聚所制备的树脂的预聚物，例如脂肪族聚酰胺 聚合物如尼龙66、尼龙6等，芳族聚酰胺聚合物（高耐热尼龙树脂）如尼龙6T、尼龙9T、尼 龙10T、尼龙12T等，聚酯树脂如聚对苯二甲酸乙二酯（PET)等，以及聚碳酸酯（PC)树脂，但 不限于此。优选地，预聚物是高耐热尼龙树脂的预聚物。 可以通过典型的缩聚来获得在本专利技术中使用的溶液状态的预聚物。虽然可以取 决于待制备的聚合物（树脂）的种类来改变制备条件，但可以通过在200°C至300°C，例如 200°C至250°C的温度下，和在10巴至40巴，例如15巴至35巴，具体地15巴至30巴的压 力下，使所期望的预聚物的单体反应来制备溶液状态的预聚物。例如，在制备聚酰胺聚合物 的情况下，溶液状态的预聚物可以是这样的溶液，其包含水、通过以〇. 9:1.0至1.1:1.0(二 羧酸：二胺）的摩尔比缩聚包括二羧酸如对苯二甲酸和二胺如六亚甲基二胺的单体所获得 的预聚物等。 在一个实施方式中，虽然溶液状态的预聚物可以取决于待制备的聚合物具有不同 的特性粘度，但溶液状态的预聚物具有〇. 〇5dL/g至0. 2dL/g，例如，0. IdL/g至0. 2dL/g的 特性粘度。在将预聚物溶解在浓硫酸（98%)中以后，利用Ubbelohde粘度计在25°C下测 得特性粘度。 另外，虽然包括在溶液状态的预聚物中的溶剂可以取决于待制备的聚合物而不 同，但溶剂的实例包括水，醇如甲醇、乙醇、异丙醇等，芳族溶剂，典型的有机溶剂如酮、二醇 醚、乙酸酯等，以及它们的混合物。 参照图1，闪蒸反应器10可以包括底部喷嘴12,经由所述底部喷嘴12通过自底向 上型注射来注射溶液状态的预聚物。在常规闪蒸反应器中，通过自上而下型注射来注射溶 液状态的预聚物并通过加热从预聚物除去溶剂。与此相反，在根据本专利技术的方法中，可以在 15°C至30°C，例如，20°C至25°C的温度下使用闪蒸反应器10以通过自底向上型注射来注射 溶液状态的预聚物，从而允许冷却预聚物颗粒足够的时间段。当闪蒸反应器10的温度大于 30°C时，预聚物颗粒可以遭受脱色、熔化、碳化或降解。当闪蒸反应器10的温度小于15°C 时，则存在从预聚物不足以除去溶剂的担忧。 另外，可以将闪蒸反应器10保持在0巴至3巴的压力下，例如，0巴至2巴，具体地 1巴至1. 5巴（减压或常压），使得可以在高温和高压条件下从注射的溶液状态的预聚物除 去（闪蒸）溶剂，以形成预聚物颗粒（细粒）。当闪蒸反应器10的内部压力大于3巴时，存 在从溶液状态的预聚物不足以除去溶剂的担忧。当闪蒸反应器10的内部压力小于〇巴时， 则存在由于包括氧等使预聚物可以遭受脱色的担忧。 在一个实施方式中，可以以10m/s至70m/s，例如，15m/s至60m/s，具体地20m/s至 50m/s的注射速率来注射溶液状态的预聚物。在此范围内，可以充分确保溶剂去除和冷却时 间。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备预聚物颗粒的方法，包括通过自底向上型注射来注射溶液状态的预聚物以通过从所述溶液状态的预聚物除去溶剂而形成预聚物颗粒。

【技术特征摘要】
2013.09.02 KR 10-2013-01051431. 一种制备预聚物颗粒的方法，包括通过自底向上型注射来注射溶液状态的预聚物以 通过从所述溶液状态的预聚物除去溶剂而形成预聚物颗粒。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，在200°C至300°C和10巴至40巴的条件下经由底 部喷嘴通过自底向上型注射来注射所述溶液状态的预聚物，所述底部喷嘴设置至处于15°C 至30°C和0巴至3巴的条件下的闪蒸反应器。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶液状态的预聚物具有0. 05dL/g至0. 2dL/ g的特性粘度。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，以lOm/s至70m/s的注射速率注射所述溶液状态 的预聚物。5. 根据权利要求1所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：金秦圭，权素煐，任相均，李基渊，全锡珉，裴国建，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR