【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，尤其涉及一种可染色生物基共聚尼龙粉末及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，尼龙粉末作为热塑性粉末的一种，以其独特的耐磨性、物理力学性能和耐久性，被广泛应用于粉末涂料、3d打印、粘合剂、填料、医药以及化妆品等领域。但是，如同其他大部分热塑性粉末材料一样，聚酰胺粉末也有明显的缺点，如在生产过程中能耗大，效率低；在生产过程中熔融粘度高，粉末的流动性差，尤其作为粉末涂料使用时，涂膜的边角覆盖力和附着力不好。因此，虽然聚酰胺粉末材料的性能很好，但是目前应用还是比较局限。
2、生物基聚酰胺材料单体来源于可再生的生物原料，如戊二胺、癸二酸，可由玉米，秸秆，甘蔗等植物经生物发酵获得。同石油基材料相比，以生物基二元酸、生物基二元胺等为原料生产生物基聚酰胺材料，减少了对石化原料的依赖，对世界各国节能减排、发展低碳经济具有重要意义。目前产业化的生物基尼龙产品如尼龙46、尼龙56等，比尼龙66的吸湿性更强，需要密封保存，不宜在湿热条件下施工以及在开放体系中长期使用，同时，由于其结晶率较高、结晶焓较大，产品的尺寸稳定性较差。此外，由于尼龙56的熔点相对较高，熔点和热分解温度接近，在生产过程中能耗大，效率低，且会产生较大的烟雾，对于操作人员的人身健康和环保均带来负面影响；而尼龙11、尼龙12等长碳链尼龙存在着染色性差、耐磨性较差、使用成本较高等问题，粉末材料的应用受限。
3、两种不同的尼龙粒料通过螺杆挤出等手段制备出聚酰胺合金，由于其原始分子链已经较稳定，所以无法使得分子链重新排布，制备的聚酰胺合金力学和热
技术实现思路
1、基于此，本专利技术有必要提供一种可染色生物基共聚尼龙粉末及其制备方法，直接在成盐过程确定各尼龙盐的比例，且成盐产物不需干燥直接聚合，不仅可以有效控制共聚尼龙粉末材料的物理、热学、染色性能的稳定性，而且简化了操作流程，降低了生产成本。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供的一种可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其包括以下步骤：
4、s1.确定各尼龙盐的比例并根据该比例确定生物基二元胺、生物基二元酸的投料比，按投料比将生物基二元胺、生物基二元酸进行成盐反应，制得由至少两种尼龙盐混合的生物基共聚尼龙盐混合物；
5、s2.将所述生物基共聚尼龙盐混合物、填料、分子量调节剂、抗氧剂、染色促进剂、表面处理剂混合进行聚合反应，制得共聚尼龙树脂；
6、s3.将所述共聚尼龙树脂制粉，得到可染色生物基共聚尼龙粉末。
7、本专利技术直接在成盐过程确定各尼龙盐的比例，且成盐产物不需干燥直接聚合，不仅可以有效控制共聚尼龙粉末材料的物理、热学、染色性能的稳定性，而且简化了操作流程，降低了生产成本。
8、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在步骤s2中，所述染色促进剂为氯化钙、氯化锂、溴化锂、氯化钾、氯化镁、氯化锌中的至少一种。
9、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在步骤s2中，所述分子量调节剂为戊二胺、己二胺中的至少一种。
10、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在步骤s2中，所述填料为钛白粉、硫化锌、硫酸钡、碳酸钙、玻璃微珠、玻璃纤维、碳纤维、云母石、滑石粉中的至少一种。
11、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在步骤s2中，按质量份计，所述共聚尼龙树脂中的组分构成如下：生物基共聚尼龙盐混合物100份、填料3-20份、分子量调节剂0.5～1.5份、抗氧剂0.1～0.2份、染色促进剂0.1～0.2份、表面处理剂0.1～0.2份。
12、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在步骤s2中，所述聚合反应的反应过程为：将所述生物基共聚尼龙盐混合物、填料、分子量调节剂、抗氧剂、染色促进剂、表面处理剂混合后投入高压反应釜中，在惰性气氛下升压升温，当反应釜内压力达到1.2mpa、温度升至200℃～260℃时，保压1h，然后在2h内将反应釜的压力均匀泄至常压，并在常压、220℃～300℃下保温1h，即得所述共聚尼龙树脂。
13、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在步骤s2中，所述抗氧剂为亚磷酸、亚磷酸酯、次亚磷酸盐中的至少一种；
14、和/或，在步骤s2中，所述表面处理剂为硫酸钠、十二醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
15、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在步骤s1中，所述生物基二元胺、所述生物基二元酸的摩尔比为1:1；
16、和/或，在步骤s1中，所述生物基二元胺为戊二胺、己二胺、癸二胺中的至少一种；
17、和/或，在步骤s1中，所述生物基二元酸为己二酸、癸二酸中的至少一种；
18、和/或，在步骤s1中，所述成盐反应的反应过程为：将生物基二元胺、生物基二元酸混合后投入高压反应釜中，然后添加去离子水，所述去离子水的添加量为生物基二元胺、生物基二元酸总质量的50％；升温至78℃，在60r/min的搅拌速度下保持1h，然后离心抽滤，即得所述生物基共聚尼龙盐混合物。
19、作为本专利技术上述方案的进一步改进，在步骤s3中，利用物理化学制粉法将所述共聚尼龙树脂制粉，所述物理化学制粉法为冷冻粉碎法、溶剂沉淀法或者喷雾干燥法。
20、本专利技术还提出一种可染色生物基共聚尼龙粉末，其采用如前所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法制备得到的。
21、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
22、1.本专利技术以生物基材料单体为原料，具有绿色、环保的特点。同时，直接在成盐过程确定各尼龙盐的比例，且成盐产物不需干燥直接聚合，不仅可以有效控制共聚尼龙粉末材料的物理、热学、染色性能的稳定性，而且简化了操作流程，降低了生产成本。
23、2.本专利技术引入表面处理剂，由于高分子染料通过一定的化学反应将染料分子引入高分子的主链或者侧链，水溶性酸性染料对尼龙的上染，主要是染料扩散后靠范德华力、氢键等分子间作用力吸附在尼龙上，然后染料阴离子与尼龙酸离子化的端胺基发生离子键合，本专利技术中引入的表面处理剂则有助于染料充分分散和增溶。
24、3.本专利技术采用两种及以上尼龙盐进行共聚，通过调控各尼龙盐的比例以及聚合工艺参数，破坏了尼龙本身的结晶。同时，在聚合过程中加入染色促进剂，以钙、锂等少数金属盐作为染色促进剂，通过金属离子与尼龙的酰胺基团发生络合配位作用，破坏了尼龙分子链间的氢键，结晶度进一步降低，吸水率也相应提高，从而便于染料从表面扩散到尼龙内部，染色性能提高；以二元胺为分子量调节剂，不仅改善了涂膜的边角覆盖力，也有助于染料与尼龙分子链端氨基化学键的结合，因此进一步提高了尼龙本身的染色性能。
25、4.本专利技术采用两种及以上尼龙盐进行共聚，降低了材料的熔点，改善了在工业生产过程中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述染色促进剂为氯化钙、氯化锂、溴化锂、氯化钾、氯化镁、氯化锌中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述分子量调节剂为戊二胺、己二胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述填料为钛白粉、硫化锌、硫酸钡、碳酸钙、玻璃微珠、玻璃纤维、碳纤维、云母石、滑石粉中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，按质量份计，所述共聚尼龙树脂中的组分构成如下：生物基共聚尼龙盐混合物100份、填料3-20份、分子量调节剂0.5～1.5份、抗氧剂0.1～0.2份、染色促进剂0.1～0.2份、表面处理剂0.1～0.2份。
6.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤S2中
7.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述抗氧剂为亚磷酸、亚磷酸酯、次亚磷酸盐中的至少一种；
8.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述生物基二元胺、所述生物基二元酸的摩尔比为1:1；
9.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，利用物理化学制粉法将所述共聚尼龙树脂制粉，所述物理化学制粉法为冷冻粉碎法、溶剂沉淀法或者喷雾干燥法。
10.一种可染色生物基共聚尼龙粉末，其特征在于，其采用如权利要求1-9中任一项所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法制备得到的。
...【技术特征摘要】
1.一种可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述染色促进剂为氯化钙、氯化锂、溴化锂、氯化钾、氯化镁、氯化锌中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述分子量调节剂为戊二胺、己二胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述填料为钛白粉、硫化锌、硫酸钡、碳酸钙、玻璃微珠、玻璃纤维、碳纤维、云母石、滑石粉中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，按质量份计，所述共聚尼龙树脂中的组分构成如下：生物基共聚尼龙盐混合物100份、填料3-20份、分子量调节剂0.5～1.5份、抗氧剂0.1～0.2份、染色促进剂0.1～0.2份、表面处理剂0.1～0.2份。
6.根据权利要求1所述的可染色生物基共聚尼龙粉末的制备方法，其特征在于，在步...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁泊文，孙刚伟，
申请(专利权)人：会通特种材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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