聚酰胺、其制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开一种聚酰胺、其制备方法及其应用。所述聚酰胺的制备方法包括以下步骤：将二元酸、二元胺以及反应助剂加入到反应釜中，加热反应釜，进行预聚合反应，制得预聚物；将所述预聚物制成颗粒状预聚物；所述颗粒状预聚物中，粒径为0.5-2mm的颗粒状预聚物占颗粒状预聚物的重量分数不低于71%；将经过造粒步骤的预聚物进行增粘反应，得到聚酰胺。本发明专利技术所述聚酰胺的制备方法使得增粘反应时间缩短，增粘反应速率提高。并且由于粒径小于0.5mm的预聚物占预聚物的重量百分数不超过9%，不容易堵塞真空管道。本发明专利技术还公开一种上述方法制备得到的聚酰胺。所述聚酰胺应用于电气电子器材、汽车部件、办公用品、居家用品等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚酰胺领域，尤其涉及一种聚酰胺、其制备方法及该聚酰胺的应用。
技术介绍
聚酰胺因具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工等，其被广泛适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。在制备聚酰胺的过程中，聚酰胺预聚物的颗粒形态决定增粘反应的速率以及聚酰胺的分子量分布。而现有技术中，通常将聚酰胺的预聚物粉碎为粉末后进行增粘反应。然而，由于粉末粒径分布较宽，导致聚酰胺增粘反应速率较缓慢。而增粘反应速率又影响着聚酰胺的生产进程。因此，提高增粘反应速率研究成为聚酰胺一个重要的研究课题。
技术实现思路
综上所述，本专利技术有必要提供一种提高增粘反应速率的聚酰胺的制备方法。此外，还有必要提供一种上述制备方法制得的聚酰胺。另外，还有必要提供一种上述制备方法制得的聚酰胺的应用。一种聚酰胺的制备方法，包括以下步骤预聚合反应步骤将二元酸、二元胺以及反应助剂加入到反应爸中，加热反应爸， 进行预聚合反应，制得预聚物；造粒步骤将所述预聚物制成颗粒状预聚物；所述颗粒状预聚物中，粒径为 O. 5-2mm的颗粒状预聚物占颗粒状 预聚物的重量分数不低于71% ；增粘反应步骤将经过造粒步骤的预聚物进行增粘反应，得到聚酰胺。本专利技术中如无特别说明，粒径是指体积当量径。其中，所述造粒步骤中，所述颗粒状预聚物为圆柱形状。其中,所述造粒步骤中,所述颗粒状预聚物的高度为l_5mm。其中，所述造粒步骤中，可使用任何能制得本申请所述的颗粒状预聚物的设备进行造粒，如使用造粒机进行造粒，进一步优选摇摆式颗粒机进行造粒。其中，所述造粒步骤中，粒径小于O. 5mm的预聚物占预聚物的重量百分数不超过 9% ο其中，所述增粘反应步骤中，增粘反应后的聚酰胺基本保持了造粒后的颗粒状预聚物的形状。其中，所述增粘反应步骤中制得的聚酰胺中，粒径为O. 5-1. 5mm的聚酰胺占制得的聚酰胺的重量分数不低于70%。其中，所述增粘反应步骤中制得的聚酰胺中，粒径小于O. 5mm的聚酰胺占制得的聚酰胺的重量分数不超过16%。进一步地，当造粒步骤中，所述颗粒状聚酰胺为圆柱形状时，所述增粘反应步骤制得的圆柱形聚酰胺的高度为O. 5-3_。其中，所述二元酸包括芳香族二元酸和脂肪族二元酸。其中，以二元酸为百分数计，所述芳香族二元酸为70-100mol%，脂肪族二元酸为0-30mol%o其中，所述芳香族二元酸为对苯二甲酸。其中，所述脂肪族二元酸包括乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、2-甲基辛二酸、壬二酸、癸二酸、i^一二酸、十二二酸、十三二酸、十四二酸或其中至少两种的混合物。其中，所述二元胺为C2_13的脂肪族二元胺。其中，所述二元胺包括1，10-癸二胺、乙二胺 、丙二胺、腐肉胺、尸胺、2-甲基戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、2-甲基辛二胺、2，2, 4- 二甲基六亚甲基二胺、2，4, 4- 二甲基六亚甲基二胺、5-甲基-壬二胺、壬二胺、十一碳二胺、十二碳二胺、十三碳二胺或其中至少两种的混合物。其中，以所述二元胺为百分数计，所述二元胺包括70-100mol%的1，10-癸二胺及0-30mol%的乙二胺、丙二胺、腐肉胺、尸胺、2-甲基戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、2-甲基辛二胺、2，2，4-三甲基六亚甲基二胺、2，4，4-三甲基六亚甲基二胺、5-甲基-壬二胺、壬二胺、i 碳二胺、十二碳二胺或十三碳二胺中的至少一种。其中，所述预聚合反应中，加热反应釜之前还可以加入尼龙盐至所述反应釜中。其中，所述尼龙盐包括己二胺己二酸盐、己二胺癸二酸盐、己二胺十二二酸盐、己二胺十三二酸盐、己二胺十四二酸盐以及己二胺十六二酸盐中的至少一种。其中，所述预聚合反应中，预聚合反应的反应温度为210_260°C,预聚合反应1_3 小时。其中，所述预聚合反应中，所述反应釜内有搅拌。 其中，所述反应助剂包括分子量调节剂和催化剂。其中，所述分子量调节剂占二元酸、脂肪族二元胺和尼龙盐的总量的 O. 5-2. 5mol% ;或所述分子量调节剂占二元酸和脂肪族二元胺总量的O. 5-2. 5mol%。其中，所述催化剂占二元酸、脂肪族二元胺和分子量调节剂的总量的 O. 02-0. 2wt% ;或所述催化剂占二元酸、脂肪族二元胺和尼龙盐的总量的O. 02-0. 2wt% ;或所述催化剂占二元酸、脂肪族二元胺、尼龙盐和分子量调节剂的总量的O. 02-0. 2wt%。其中，所述分子量调节剂为一元酸或一元胺。其中，所述一元酸包括但不仅限于甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蘧酸、棕榈酸、硬脂酸、特戊酸、异丁酸、环己烷羧酸、苯甲酸、甲苯酸、 α -萘羧酸、β -萘羧酸、甲基萘羧酸、苯基乙酸或其中至少两种的混合物。其中，所述一元酸为甲酸、乙酸或苯甲酸中的至少一种。其中，所述一元胺包括但不仅限于甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、己胺、辛胺、癸胺、硬脂胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、环己胺、二环己胺、苯胺、甲苯胺、二苯基胺、萘胺或其中至少两种的混合物。其中，所述一元胺为癸胺和/或苯甲胺。其中，所述催化剂为磷酸、亚磷酸、次磷酸、苯膦酸、苯次膦酸、磷酸盐、亚磷酸盐、次磷酸盐、苯膦酸盐、苯次膦酸盐、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯或亚磷酸三酯中的至少一种。其中，所述增粘反应在真空或氮气条件下进行。其中，所述增粘反应的反应温度是230-250°C。本专利技术还提供一种上述制备方法制得的聚酰胺。一种上述制备方法制得的聚酰胺的应用，所述的聚酰胺应用于电气电子器材、汽车部件、办公用品、居家用品等领域。相较现有技术中将聚酰胺的预聚物粉碎为粉末，通常粒径小于500 μ m，在真空的作用下进行增粘反应时，预聚物容易被抽出并吸附在真空管道内壁，导致真空管道逐渐堵塞。增粘反应体系的真空度逐渐降低，增粘反应产生的水不能被及时抽走，水蒸汽浓度不降反升，从而使缩聚平衡的正向移动变得困难，增粘反应速率减慢，反应时间延长。并且被抽出并吸附在真空管道内壁上的粉末沉积，造成清理的困难。本专利技术所述的聚酰胺的制备方法，使得粒径为O. 5-2mm的颗粒状预聚物占颗粒状预聚物的重量分数不低于71%，使得增粘反应生成的水分子容易向颗粒状预聚物表面扩散， 从而使缩聚平衡正向移动，预聚物粘度上升速度加快，提高增粘反应速率，增粘反应时间缩短，增粘反应得以均匀、快速进行。并且，由于粒径小于O. 5mm的预聚物占预聚物的重量百分数不超过9%，不容易堵塞真空管道。具体实施方式下面结合一些具体实施方式对本专利技术聚酰胺、制备方法及其应用做进一步描述。 具体实施例为进一步详细说明本专利技术，非限定本专利技术的保护范围。本专利技术制备得到的聚酰胺按照标准制备样条进行以下性能测试相对粘度(η,)测试参照中华人民共和国家标准GB12006. 1_89，聚酰胺粘数测定方法进行测试。具体的测试方法为在25±0. Ol0C的98wt%的浓硫酸中测量浓度为O. 25g/ dl的聚酰胺的相对粘度L，采用上海思尔达科学仪器有限公司生产的NCY-2自动粘度计测量。溶点(Tm)测试参照ASTM D3418-2003, Standard Test Method for Transition Temperatures of本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰胺的制备方法，包括以下步骤：预聚合反应步骤：将二元酸、二元胺以及反应助剂加入到反应釜中，加热反应釜，进行预聚合反应，制得预聚物；造粒步骤：将所述预聚物制成颗粒状预聚物；所述颗粒状预聚物中，粒径为0.5?2mm的颗粒状预聚物占颗粒状预聚物的重量分数不低于71%；增粘反应步骤：将经过造粒步骤的预聚物进行增粘反应，得到聚酰胺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张传辉，曹民，姜苏俊，蔡彤旻，曾祥斌，夏世勇，袁绍彦，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，珠海万通化工有限公司，
类型：发明
国别省市：