制备聚酰胺的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备聚酰胺(p)的方法，通过以下方式进行：混合第一混合物(M1)与第二混合物(M2)以得到可聚合混合物(pM)，所述第一混合物(M1)包含至少一种内酰胺和至少一种催化剂，所述第二混合物(M2)包含至少一种内酰胺、至少一种活化剂和至少一种胺；然后使可聚合混合物(pM)聚合，以得到聚酰胺(P)。本发明专利技术还涉及一种聚酰胺(P)，其可根据本发明专利技术的方法来制备，以及涉及由所述聚酰胺(P)制成的成型体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备聚酰胺的方法本专利技术涉及一种制备聚酰胺(p)的方法，通过以下方式进行：混合第一混合物(M1)与第二混合物(M2)以得到可聚合混合物(pM)，所述第一混合物(M1)包含至少一种内酰胺和至少一种催化剂，所述第二混合物(M2)包含至少一种内酰胺、至少一种活化剂和至少一种胺；然后使可聚合混合物(pM)聚合，以得到聚酰胺(P)。本专利技术还涉及一种通过本专利技术的方法可获得的聚酰胺(P)，以及由所述聚酰胺(P)制成的模制品。聚酰胺通常是半结晶聚合物，它们因其非常良好的机械性能而具有特别的工业重要性。特别地，它们具有高的强度、刚度和韧性，良好的耐化学性，以及高耐磨性和耐电痕性。这些特性对于注塑模制品的生产尤为重要。高韧性对于聚酰胺作为包装膜的用途而言特别重要。聚酰胺的性质使得其可以工业应用，用于生产纺织品，例如渔线、登山绳和地毯。聚酰胺也用于生产锚、螺栓和电缆扎带。聚酰胺还以粘合剂、涂料和表面覆盖剂的形式使用。有利地，聚酰胺模制品通过由单体粉末出发，在模具中直接聚合相应的单体来制备，所述聚合反应原位开始。要求通常仅仅是加热到高于单体熔点而不高于聚合物的熔点的温度，所述聚合物熔点通常高于单体的熔点。现有技术描述了用于生产聚酰胺的各种方法。例如，DE1495132举例描述了可包含酰氯以及异氰酸酯或分解生成异氰酸酯的化合物的内酰胺混合物的聚合，聚合通过加入含有伯单胺和/或仲单胺，和/或伯多胺和/或仲多胺的碱金属内酰胺盐溶液进行。碱金属内酰胺盐溶液同样可以包含酰氯以及异氰酸酯或分解生成异氰酸酯的化合物。DE4002260描述了可以包含酰氯、异氰酸酯、取代的脲、氨基甲酸酯或胍的己内酰胺混合物的阴离子聚合，通过加入包含内酰胺、碱金属和聚-C1-C4-亚烷基二醇以及伯单胺和/或仲单胺和/或伯多胺和/或仲多胺的催化剂溶液进行。现有技术中描述的方法的缺点在于，当温度升高时内酰胺的聚合立即开始。复数种组分当被充入模具时通常已经呈液体形式。因此，在复数种组分充入模具中之后直接进行内酰胺的聚合。聚合反应通常在所有组分都已完全被充入模具之前开始。这导致不均匀的聚合，因此形成的模制品有时不稳定或扭曲。一个特别的缺点在于，这些组分在被充入模具之前通常在混合头中彼此混合。这时聚合反应通常在混合头中开始，这可能导致混合头堵塞。因此，本专利技术的目的在于提供一种制备聚酰胺的方法，其不具有现有技术中描述的方法的缺点，或仅具有减小程度的所述缺点。所述目的通过用于生产聚酰胺(P)的方法来实现，所述方法包括以下步骤：a)提供第一混合物(M1)，其包含以下组分：(A)至少一种内酰胺，(B)至少一种催化剂，b)提供第二混合物(M2)，其包含以下组分：(A)至少一种内酰胺，(C)至少一种活化剂，(D)至少一种胺，c)混合第一混合物(M1)与第二混合物(M2)，以得到可聚合混合物(pM)，d)使在步骤c)中获得的可聚合混合物(pM)聚合，以得到聚酰胺(P)。出人意料地，已发现在本专利技术方法中使用第一混合物(M1)和第二混合物(M2)延迟了可聚合混合物(pM)的聚合的开始，使得可聚合混合物(pM)在聚合开始前显示出诱导期。诱导期之后，可聚合混合物(pM)的聚合迅速且完全地进行，从而获得均匀的聚酰胺，因此由其制备的模制品也特别均匀并具有良好的机械性能。所得聚酰胺(P)中的残余单体含量还特别低。本专利技术生产的聚酰胺(P)的性质与通过现有技术中描述的其他方法生产的聚酰胺的性质几乎相同。例如，本专利技术生产的聚酰胺(P)和通过现有技术中描述的方法可获得的聚酰胺的密度是相同的，并且它们在动态力学分析(DMA)和差示扫描量热法(DMA)中的行为是相似的。利用本专利技术生产的聚酰胺(P)，可以实现更快加料到用于由聚酰胺(P)制备模制品的模具中。由所述聚酰胺(P)生产的模制品在由模具脱出方面表现尤其良好。在下文中更加详细地说明本专利技术的方法。步骤a)在步骤a)中，提供第一混合物(M1)。第一混合物(M1)包含至少一种内酰胺作为组分(A)和至少一种催化剂作为组分(B)。在本专利技术中，表述“至少一种内酰胺”意为恰好一种内酰胺或者是由两种或更多种内酰胺组成的混合物。该含义同样适用于“至少一种催化剂”这一表述。表述“至少一种催化剂”意为恰好一种催化剂或者两种或更多种催化剂的混合物。第一混合物(M1)也称作催化剂溶液或引发剂溶液。第一混合物(M1)还可以包含除至少一种内酰胺和至少一种催化剂之外的其他组分。其他组分的实例为亚烷基二醇，特别是聚-C2-C4-亚烷基二醇，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃以及它们的共聚物。第一混合物(M1)中可能包含的其他组分的其他实例为至少一种催化剂(组分(B))与至少一种内酰胺(组分(A))反应的反应产物。这些反应和反应产物是本领域技术人员本身已知的。优选地，除任选的至少一种催化剂(组分(B))与至少一种内酰胺(组分(A))反应的反应产物之外，在步骤a)中提供的第一混合物(M1)不包含其他组分。特别优选地，第一混合物(M1)不包含组分(C)——至少一种活化剂。因此本专利技术还提供一种方法，其中步骤a)中所提供的第一混合物(M1)不包含组分(C)——至少一种活化剂。在下文稍后部分中对组分(C)的说明和优选描述相应适用于所述的至少一种活化剂。此外，特别优选地，第一混合物(M1)不包含组分(D)——至少一种胺。因此本专利技术还提供一种方法，其中步骤a)中所提供的第一混合物(M1)不包含组分(D)——至少一种胺。本专利技术另外提供一种方法，其中步骤a)中所提供的第一混合物(M1)不包含组分(C)——至少一种活化剂，并且不包含组分(D)——至少一种胺。步骤a)中所提供的第一混合物(M1)可包含任何需要量的组分(A)和(B)。优选第一混合物(M1)包含50至99.9重量％的组分(A)，特别是70至99重量％且特别是80至99重量％，基于组分(A)和(B)的重量百分数的总和计，优选基于第一混合物(M1)的总重量计。还优选第一混合物(M1)包含0.1至50重量％的组分(B)，特别是1至30重量％且特别是1至20重量％，基于组分(A)和(B)的重量百分数的总和计，优选基于第一混合物(M1)的总重量计。因此，本专利技术还提供一种方法，其中步骤a)中所提供的第一混合物(M1)包含50至99.9重量％的组分(A)和0.1至50重量％的组分(B)，优选70至99重量％的组分(A)和1至30重量％的组分(B)，特别优选80至99重量％的组分(A)和1至20重量％的组分(B)，每种情况下基于组分(A)和(B)的重量百分数的总和计，优选基于第一混合物(M1)的总重量计。组分(A)和(B)，以及任选的第一混合物(M1)中包含的其他组分的重量百分数通常总和为100％。如果在第一混合物(M1)中不包含其他组分，组分(A)和(B)的重量百分数总和为100％。第一混合物(M1)可以提供于本领域技术人员已知的任何装置中。例如釜(kettle)或挤出机。组分(A)：内酰胺在本专利技术中，第一混合物(M1)包含至少一种内酰胺作为组分(A)。表达“组分(A)”和“至少一种内酰胺”在本专利技术中同义使用，因此具有相同的含义。本专利技术中的术语“内酰胺”意为在环中具有4至12个碳原子，优选6至12个碳原子的环状酰胺。因此，本专利技术还提供了一种方法，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备聚酰胺(P)的方法，包括以下步骤：a)提供第一混合物(M1)，其包含以下组分：(A)至少一种内酰胺，(B)至少一种催化剂，b)提供第二混合物(M2)，其包含以下组分：(A)至少一种内酰胺，(C)至少一种活化剂，(D)至少一种胺，c)混合第一混合物(M1)与第二混合物(M2)，以得到可聚合混合物(pM)，d)使在步骤c)中获得的可聚合混合物(pM)聚合，以得到聚酰胺(P)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.06 EP 15175479.31.一种制备聚酰胺(P)的方法，包括以下步骤：a)提供第一混合物(M1)，其包含以下组分：(A)至少一种内酰胺，(B)至少一种催化剂，b)提供第二混合物(M2)，其包含以下组分：(A)至少一种内酰胺，(C)至少一种活化剂，(D)至少一种胺，c)混合第一混合物(M1)与第二混合物(M2)，以得到可聚合混合物(pM)，d)使在步骤c)中获得的可聚合混合物(pM)聚合，以得到聚酰胺(P)。2.根据权利要求1所述的方法，其中组分(D)包含至少一个NH基或NH2基。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中组分(D)选自脂族伯胺、脂环族伯胺、脂族仲胺、脂环族仲胺和芳族仲胺。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中组分(A)包含至少一种具有4至12个碳原子的内酰胺。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中组分(A)选自吡咯烷酮、哌啶酮、ε-己内酰胺、庚内酰胺、辛内酰胺、癸内酰胺和月桂内酰胺。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中组分(B)选自碱金属内酰胺盐、碱土金属内酰胺盐、碱金属、碱土金属、碱金属氢化物、碱土金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·德斯保斯，R·阿伯特，B·布鲁赫曼，R·斯泰恩，F·蒂尔贝尔，R·穆尔浩普特，T·安德雷，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE