用于控制聚酰胺在熔融过程中熔融粘度的方法技术

一种控制聚酰胺熔融粘度的方法，包括形成一熔融混合物聚酰胺和一有效量的水而降低或减少所述聚酰胺的熔融粘度。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过控制所述聚酰胺组合物的水分含量来控制(增加或减少)聚酰胺组合物在熔融中的熔融粘度的方法。本专利技术较优选的实例是涉及聚酰胺在熔融成模制品的过程中，可逆增加或减少熔融粘度的方法。按本专利技术方法来处理的聚酰胺组合物能制造成有用形状的加工制品，如，丝，单和复丝，膜，线带，带条，棒，薄片等等。现有技术中揭示的聚酰胺组合物在工业和商业使用中有许多各种应用。例如，这些聚合物能形成丝，其中聚合物链沿着丝的轴定向排列。这种丝在商业使用如作为用于轮胎帘布，织物等的纤维产品中有许多应用。同样地，这些聚合物能制造成其它有用形状的制品，如齿轮，割草机机壳，滑冰板等。聚酰胺组合物的熔融粘度提供了聚酰胺分子量的表征，通常，具有低熔融粘度的聚合物由于用它们制得的纤维和其它形状制品的改进性能而是所希望的。例如，由相对高熔融粘度聚合物制得的纤维提高了抗张强度、耐久性和冲击强度，这些性能是非常希望的，特别是用于充气汽车轮胎增强剂的纤维。现有技术中用于增加聚酰胺如聚(六亚甲基己二酰胺)的粘度和分子量曾提出过几种方法，在U.S.Patent No.3，763，113中阐述的一这种方法揭示了通过在惰性气体如氮气存在下加热聚酰胺与膦酸衍生物来增加具有-CONH-亚烷基-NHCO-亚烷基重复单元的聚酰胺如聚(六亚甲基己二酰胺)的分子量的方法，同样地，U.S.Patent Nos.3，551，548和3，763，113，各自详细描述了通常和聚六亚甲基己二酰二胺)，特别地，通过在惰性气体中清除聚酰胺和磷化合物的熔融混合物来增加聚酰胺相对粘度的方法。这些方法各自提供了各种相反的效果，例如，各方法中使用高浓度的惰性气体会导致不稳定的结果，即聚合度的变化，遍及聚酰胺，导致不均匀的聚合物，而且，惰性气体是很贵的，需要附加仪器和检测器而增加方法工业化的费用，甚至只使用很少量的惰性气体。U.S.Patent No.4，417，032揭示了用于由两种或更多均聚酰胺形成的准-无规共聚酰胺的方法。这种方法中，均聚酰胺在亚磷酸盐促进剂存在下进行熔融共混。U.S.Patent No.3，509，107揭示了通过在惰性气体气氛下将磷或亚磷酸盐化合物加入聚酰胺或共聚酰胺来增加从聚酰胺或共聚酰胺形成的纤维的相对粘度的方法。U.S.Patent No.3，509，107的首要目的是提供增加需要量少量气体的聚酰胺或共聚酰胺纱线和帘布的粘度的方法。U.S.Patent No.3，551，548描述了各种用于U.S.Patent No.3，509，107方法的最佳化过程，描述专利各自直接描述了通过将磷或亚磷酸盐化合物加入纱线中，然后在惰性气体存在下加热所述纱线来制造聚酰胺纱线同时增加粘度的方法。British Patent No.569，184揭示了用于从尼龙6和尼龙6，6来制备无规共聚物的方法，此方法包括含加热尼龙6和尼龙6，6的混和物，这会导致各聚合物分子的各种链段与成为尼龙6和尼龙6，6无规共聚物最终产品间的互换，为了制备尼龙6和尼龙6，6的无规共聚物，British Patent No.569，184指出了在285℃时，没有任何催化剂下，将均聚物的混合物加热近8小时是必要的。U.S.Patent No.4，390，667揭示了通过将磷酸酯化合物加入聚酰胺并加热聚酰胺直至熔融指数和粘度发生所需要的变化来减少聚酰胺纤维的熔融指数并增加其粘度的方法，在U.S.Patent No.4，390，667中使用的磷酸酯包括满足一定哈梅特σ值的取代芳基磷酸酯。U.S.Patent No.4，417，031揭示了制备嵌段和接枝共聚物的方法，所描述的方法包括将二种或更多种聚酰胺，聚酯，或β-不饱和羧酸的均聚物反应而生成接枝和/或嵌段共聚物，此专利中包括从聚(己酰胺)和聚(六亚甲基己二酰二胺)中形成的共聚物。U.S.Patent No.4，946，909描述了用于形成包含形成一种或更多种聚酰胺和一种或更多种芳基磷酰基叠氮化合物，如二苯基磷酰基叠氮化物的聚合物熔体的无规共聚物;然后加热所述熔体一段时间以充分形成所需量的共聚物的方法。U.S.Patent No.4，906，708描述了通过加入有效量的芳基磷酰基叠氮化合物如二苯基磷酰基叠氮化物，然后加热此组合物至达到熔融指数、熔融粘度和熔体弹性所希望的变化来减少聚酰胺的熔融指数，并增加其熔融粘度和熔体弹性的方法。一般，本专利技术涉及用于控制熔融聚酰胺的熔融粘度的方法，此方法包含形成含聚酰胺和水的熔融混合物，其中在所述混合物中水的含量为使所述聚酰胺与预定值相同的粘度。本专利技术优选方式涉及用于熔融处理聚酰胺的改进方法，更特别地，本专利技术的改进熔融处理方法包含下列步骤a.形成含聚酰胺和水的熔融混合物，其中在所述混合物中水的含量为使所述混合物与预定值相同的粘度;和b.熔融处理所述熔融混合物本专利技术另一较优选方式涉及用于熔融处理聚酰胺成一制品的方法，此方法包含下列步骤a.形成含聚酰胺和水的熔融混合物，其中在所述混合物中水的含量为使所述混合物与预定值相同的粘度;b.将所述混合物制成制品的形状以形成具有所述制品形状的熔熔融塑坯;和c.冷却所述熔融混合物以形成所述制品，在本专利技术的这些例子中，混合物可通过例如通过挤压如穿过塑模或喷丝头形成纤维、膜等的挤压，注射模塑如以将混合物注射进具有制品形状的塑模的方法的任一方式制成制品的形状，其它用于将熔融混合物制成制品形状的有用过程包括如通过将混合物制成具有空心制品形状的塑模，然后将气体引入塑模形成具有制品形状的空心熔融塑坯的吹塑模塑形成空心制品。本专利技术还有另一较优选的方式是聚合物的共混过程，它包含形成二种或更多种聚合物，其中至少一种是聚酰胺的熔融混合物，且水的含量能充分增加或减少所述聚酰胺的熔融粘度由此降低所述聚酰胺的熔融粘度，由此降低所述聚酰胺的熔融粘度与所述共混物中至少一种其它聚合物的熔融粘度间的差别。此处所用的“熔融粘度”表示内摩擦，即聚酰胺的流动性，这在技术上是众所周知的。各种用于测量粘度的粘度计如毛细管，旋光仪，小孔，落球法和振荡式，它们在Barr，“粘度测定法专题文章”Oxforel，NY(1931)和Kirk和Othmer，“化学技术百科全书”，14卷，PP.756-775 Interscience百科全书公司纽约(1955)中有描述。由本专利技术通过控制树脂在一定限度内不显著影响树脂的化学特性如萃取含量和分子量的水分含量可制得熔融粘度有很大变化的聚酰胺。令人惊奇地，已发现熔融时聚酰胺的熔融粘度会可逆变化，不管是增加或减少，只要聚合物在熔融时。本专利技术有几个优点，熔融粘度在聚合物加工操作中起关键的作用。熔融聚酰胺的熔融粘度越低，聚合物在挤压和注射模塑过程中的处理就越容易，另一方面，在吹塑模塑过程中相对较高的熔融粘度是所希望的。而且，聚合物共混通过形成共混物的聚合物的熔融粘度的不同而紧密压紧，一般，熔融粘度的差别越大，共混过程就越困难，相反，熔融粘度的差别越小，共混过程就越容易。由本专利技术的使用可通过减少各组份粘度的不匹配来控制聚合物共混物流变学和形态学，用于共混的包括聚酰胺，聚酰胺的熔融粘度可通过使用本专利技术以提供用于改进聚合物的共混来调节，通过聚酰胺(片状，粉末等)与水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制聚酰胺熔融粘度的方法，包括形成一熔融混合物聚酰胺和一有效量的水而降低或减少所述聚酰胺的熔融粘度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亚什P康纳，凯文R斯路萨斯，安妮玛丽C兰姆舒瑟，罗纳德AF穆尔，
申请(专利权)人：联合信号股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]