连续固态聚合方法及其中所使用的反应塔技术

本发明专利技术涉及一种用于制备由二胺和二羧酸衍生的聚酰胺的连续固态聚合方法，其中盐在反应塔中聚合，所述反应塔包括连续的多功能区，所述连续的多功能区包括加热区段和排气区段，其中加热区段包括静态热交换器。本发明专利技术还涉及反应塔及其在连续固态聚合方法中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连续固态聚合方法及其中所使用的反应塔本专利技术涉及一种用于制备聚酰胺的方法，更具体地涉及一种用于制备由二胺和二羧酸衍生的聚酰胺的连续固态聚合方法。由二胺和二羧酸制备聚酰胺涉及二胺中的胺基与二羧酸中的羧酸基之间发生反应，产生酰胺基，并形成水作为副产物。这种反应是缩合反应，且所述方法已知为涉及缩聚的聚合方法。由二胺和二羧酸衍生的聚酰胺也被称为AA-BB聚酰胺。由二胺和二羧酸生产聚酰胺的方式有很多种。已知的方法包括熔融聚合、溶液聚合、悬浮聚合和固态聚合，以及其组合。由二胺和二羧酸制备的聚酰胺通常是通过将二胺和二羧酸的合适的盐在熔融状态下或在盐溶解于水中的液态下进行缩合而制成的。但是，这种使盐在熔融状态下聚合或溶解于水中的过程不太适合于热敏性更高和熔点更高的聚酰胺，因为这通常会产生导致聚合物降解或支化和形成凝胶的副反应。因此，对于使用低温方法来制备聚酰胺产生关注。众所周知且广泛应用的制备聚酰胺的方法是包括固态后缩合作为后续步骤或最终步骤的多步骤方法。其示例包括在第一步中在水溶液中、在惰性液体中的悬浮液中或在熔融物中制成预聚物的方法。这样形成的预聚物从溶液或悬浮液中分离出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备由二胺和二羧酸衍生的聚酰胺的连续固态聚合方法，所述方法包括以下步骤：/n-将固体二铵二羧酸盐进料到反应塔中，所述反应塔包括含有加热区段和排气区段的连续的多功能区域；/n-使所述盐，或在适用时，使所述盐产生的聚合混合物或聚酰胺，作为移动的填充床输送通过所述连续的多功能区域，/n同时，/no在所述加热区段中，分别加热所述盐、所述聚合混合物和聚酰胺，从而分别使所述盐缩聚以形成聚合混合物，使所述聚合混合物进一步缩聚以形成聚酰胺，并且可选地使所述聚酰胺进一步缩聚以形成具有更高分子量的聚酰胺，并产生水蒸气，以及/no通过排气区段去除所述水蒸气；以及/n-将所得的聚酰胺从所述反应塔中排出；/...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181221 EP 18215057.31.一种用于制备由二胺和二羧酸衍生的聚酰胺的连续固态聚合方法，所述方法包括以下步骤：
-将固体二铵二羧酸盐进料到反应塔中，所述反应塔包括含有加热区段和排气区段的连续的多功能区域；
-使所述盐，或在适用时，使所述盐产生的聚合混合物或聚酰胺，作为移动的填充床输送通过所述连续的多功能区域，
同时，
o在所述加热区段中，分别加热所述盐、所述聚合混合物和聚酰胺，从而分别使所述盐缩聚以形成聚合混合物，使所述聚合混合物进一步缩聚以形成聚酰胺，并且可选地使所述聚酰胺进一步缩聚以形成具有更高分子量的聚酰胺，并产生水蒸气，以及
o通过排气区段去除所述水蒸气；以及
-将所得的聚酰胺从所述反应塔中排出；
其中，所述盐、所述聚合混合物以及聚酰胺保持固态，并且其中，所述加热区段包括静态热交换器。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体二羧酸二铵盐通过装填区段进料到所述反应塔中，并且所得的聚酰胺通过排出区段从所述反应塔中排出，并且其中，惰性气体吹扫进料到所述装填区段中，或进料到所述排出区段中，或进料到所述装填区段中和所述排出区段中。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法在-0.1BarG至+0.5BarG范围内的气压下进行。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中将所述静态热交换器加热到比所述盐的熔融温度(Tm-盐)、所述反应混合物的熔融温度(Tm-混合物)以及所述聚酰胺的熔融温度(Tm-聚酰胺)中的最低熔融温度低至少15℃的温度THE，其中熔融温度(Tm)在第一加热循环中根据ISO-11357-3.2,2009的DSC方法以20℃/分钟的加热速率在氮气气氛下测得。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述塔中的区段受限于塔的壁区段，且其中将所述加热区段的壁区段加热到在{THE-10℃}到{THE+10℃}且包括{THE+10℃}的范围内的温度TWS，其中，THE是相应加热区段中静态热交换器的温度。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述反应塔包括至少三个含有加热区段和排气区段的连续的多功能区域，优选包括至少四个这些多功能区域。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述方法包括在所述排出步骤之前的冷却步骤，所述冷却步骤包括将所述聚酰胺输送到并通过包括冷却区段，所述冷却区段包括静态热交换器，同时在所述冷却区段中冷却所述聚酰胺，并将冷却的聚酰胺输送到排出区段。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中进料到反应塔中的所述固体二铵二羧酸盐是颗粒材料，具有中值粒径(d50)在0.05mm-5mm的范围内、优选在0.1mm-3mm的范围内、更优选在0.2mm-1mm的范围内的粒径分布。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述固体二铵二羧酸盐包含脂族二胺和芳族二羧酸，并且其中通过所述方法制备的聚酰胺是熔融温度为至少280℃的半结晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·格罗曼，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL