一种尼龙干盐的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种尼龙干盐的制备方法，包含如下步骤：将二羧酸粉末加入到混合器中，导入惰性气体，然后以喷雾的方式将液态的二胺加入至混合器中混合，制得尼龙干盐，其中，所述二胺的加入速度为0.85

【技术实现步骤摘要】
一种尼龙干盐的制备方法


[0001]本专利技术涉及尼龙盐的制备方法
，具体涉及一种尼龙干盐的制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰胺树脂(PA)又名尼龙，是五大工程塑料中在国内外应用最广的材料。尼龙具有良好的综合性能，强度高于金属，具有良好的机械性能、耐热性、耐磨损性、耐化学性、阻燃性及自润滑性，而且容易加工，摩擦系数低，也适宜玻璃纤维及其它材料填充。
[0003]尼龙可通过其单体二羧酸和二胺的缩聚反应制得。工业上为了保证二羧酸和二胺以等摩尔比进行反应，一般是先将二羧酸和二胺制成尼龙盐。目前广泛使用的尼龙盐有两种—尼龙盐水溶液和尼龙干盐。他们的制备方法如下。
[0004]CN107141230A和CN104130134B描述了一种尼龙盐水溶液的制备方法，将二羧酸，二胺和水按比例同时引入造盐反应器中充分混合后，在线取样并测定其pH值来控制二羧酸和二胺摩尔比。该方法所造的尼龙盐水溶液含水率高(一般介于35％
‑
60％之间)，在后期聚合过程中需要消耗巨大能量来清除这些水分，另外在造盐过程中，需要使用一系列在线仪器(pH计，折射仪等)和多个反应器，增加了投资成本和设备维护成本。
[0005]CN103724209A和CN1580094A公开了一种尼龙干盐的生产方法，将二羧酸和二胺制备成饱和水溶液，调整溶液的pH值后将其冷却，分离，干燥得到尼龙干盐。该方法的造盐工艺复杂，尼龙干盐的产率低，进而增加生产成本。
[0006]CN101456804A和CN101880235A公开了另一种尼龙干盐的生产方法，将二羧酸和二胺分别溶解于热的有机溶剂中，然后将这两种有机溶液混合，再经过冷却，分离，洗涤，干燥得到尼龙干盐。该方法的工艺复杂，造盐成本高，而且还伴随着由有机溶剂的使用带来的可能的安全和环保隐患。
[0007]CN103201314A公开了另一种尼龙干盐的生产方法，将二羧酸加热到二胺的熔点以上、二羧酸的熔点以下，同时将二胺加热到熔点以上，将液态的二胺喷雾成雾状添加到二羧酸中，可直接获得粉末状的尼龙干盐。该方法需要将二羧酸粉末加热到二胺的熔点以上，因此对设备提出了较高的要求，还会伴随着能耗及成本增加的问题。
[0008]因此，本专利技术旨在寻找一种简单高效的尼龙干盐直接制备工艺。

技术实现思路

[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种尼龙干盐的制备工艺，制得的尼龙干盐以固态颗粒或粉末的形式存在，既节约成本，又便于后期运输、存储和使用。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种尼龙干盐的制备方法，包含如下步骤：
[0011]将二羧酸粉末加入到混合反应器中，导入惰性气体，然后以喷雾的方式将液态的二胺加入至混合反应器中混合，制得尼龙干盐，其中，所述二胺的加入速度为0.85
‑
3.33wt％/min；或者，
[0012]将粉末态的二胺一次性加入混合反应器中与二羧酸粉末混合反应。
[0013]本申请中，将液态的二胺以喷雾方式缓慢地添加到二羧酸粉末中，通过控制二胺的加入速度，能够防止二胺和二羧酸粉末会抱团结块，并且能够制成固态颗粒或粉末的尼龙干盐，不需要消耗巨大能量来清除尼龙盐中的水分，从而节约能源；并且，通过将二胺的加入速度控制在该范围，能够提高制造尼龙盐的效率。如果二胺本身就是粉末，可以将它直接一次性加入到二羧酸粉末中一起在混合器中充分混合，制得尼龙干盐。因此，本申请的制备方法操作简单，且制成的尼龙干盐含水量低。本申请通过导入惰性气体对混合机进行吹扫，能够驱除氧气和防止粉尘爆炸。
[0014]本申请中，二羧酸粉末的粒度优选为小于3mm。
[0015]本专利技术二胺加入速度的单位wt％/min表示：相对于加入混合反应器内的总二胺质量，每分钟加入的二胺质量百分比。二胺可以按照本专利技术的加入速度分次添加二胺，比如分成3次、5次、8次、10次、12次、15次等，优选二胺的加入方式为以0.85
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3.33wt％/min的加入速度连续添加，添加完二胺后继续反应5
‑
30min，优选为10
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15min。本专利技术方案优选采用连续加入二胺的方式进行反应，这样可以缩短加入二胺的时间且不影响反应效果，最终可以获得平均粒度约为300
‑
800μm、优选为677μm的尼龙干盐，粒度基本分布在200μm
‑
2mm之间；尼龙盐的产率可以达到100％，粉末流动性优秀。
[0016]对于将粉末态的二胺一次性加入混合反应器中与二羧酸粉末混合的技术方案，粉末态的二胺可以是粒度小于8mm的市售产品(当粉末态二胺为粒状时，粒度优选小于3mm，当二胺为片状晶体时，其片状晶体的最大直径为3
‑
8mm)，加入二胺后混合反应的时间优选为5
‑
30min，反应温度优选为室温，更优选为25
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30℃。采用粉末直接混合的方式进行反应，最终可以得到的尼龙干盐的平均粒度为约为600
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1000μm、优选为900
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950μm，尼龙盐的产率可以达到100％。适合本专利技术直接使用的粉末态二胺可以是癸二胺、十二碳二胺、十六碳二胺。
[0017]在一些实施方式中，当所述二胺以喷雾方式加入混合反应器时，所述二胺的加入速度为1.5
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2.5wt％/min。
[0018]在一些实施方式中，所述二羧酸：所述二胺的摩尔比为0.80～1.20(例如0.85、0.9、1.10、1.15)。
[0019]在一些实施方式中，所述二羧酸：所述二胺的摩尔比为0.95～1.05(例如0.96、0.97、0.98、0.99、1.01、1.02、1.03、1.04)。
[0020]在一些实施方式中，所述二胺的含水量为0％～40％(例如2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、38％)。
[0021]在一些实施方式中，所述二胺的含水量为0％～20％(例如1％、6％、11％、16％、17％、18％、19％)。
[0022]本申请中，当二胺的含水量过高，则生成的尼龙盐含水量高，会使尼龙盐处于液态。但在实际生产过程中，部分二胺的熔点较高，常温下是蜡状或者冰块状固态，将其配置成溶液便于操作。加入的二胺含水量越低，生成的尼龙盐粉末流动性越好。因此，优选以0％含水量的纯二胺的方式加入。
[0023]在一些实施方式中，还包括：将添加剂加入至混合器内。
[0024]在本专利技术中使用的添加剂可以是本领域常用的封端剂或者催化剂。
[0025]在一些实施方式中，所述添加剂在所述二胺添加之前加入；或者、将所述添加剂与所述二胺同时加入。
[0026]在一些实施方式中，当所述添加剂与液态的所述二胺同时加入时，将所述添加剂配制成溶液。
[0027]在一些实施方式中，所述混合反应器选自高速混合器，螺带式混合器，犁刀式混合器，螺杆混合机中的一种。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尼龙干盐的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：将二羧酸粉末加入到混合反应器中，导入惰性气体，然后以喷雾的方式将液态的二胺加入至混合反应器中混合，制得尼龙干盐，其中，所述二胺的加入速度为0.85
‑
3.33wt％/min；或者，将粉末态的二胺一次性加入混合反应器中与二羧酸粉末混合反应。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当所述二胺以喷雾方式加入混合反应器时，所述二胺的加入速度为1.5
‑
2.5wt％/min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二羧酸：所述二胺的摩尔比为0.80～1.20。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述二羧酸：所述二胺的摩尔比为0.95～1.05。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述二胺的含水量为0％～40％。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述二胺的含水量为0％～20％。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体的添加流速为2
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3m3/h；所述惰性气体选自氮气、氦气、氩气中的至少一种。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述混合器选自高速混合器、螺带式混合器、犁刀式混合器、螺杆混合机中的一种；当所述混合器为螺带式混合器、犁刀式混合器、螺杆混合机中的一种时，所述混合反应器的转速为70
‑
150r/min；当...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴逸昌，汪威雨，王之明，胡广君，
申请(专利权)人：华润化学材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：