System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种耐高温聚酰胺的连续生产方法及设备技术_技高网

一种耐高温聚酰胺的连续生产方法及设备技术

技术编号:43076885 阅读:2 留言:0更新日期:2024-10-26 09:28
本发明专利技术公开了一种耐高温聚酰胺的连续生产方法及设备,所述连续生产方法包括成盐、低压预聚、高压预聚、闪蒸和终聚。本发明专利技术通过对现有连续聚合工艺进行优化,有效避免了聚酰胺的高温降解,获得耐高温聚酰胺树脂切片的黄色指数更低,分子量分布更窄,产品分布更均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种耐高温聚酰胺的连续生产方法及设备


技术介绍

1、耐高温聚酰胺(htpa)是一类熔点高于280℃,能够长期在200℃以上的环境中使用的高分子材料,广泛应用于电子电器、汽车、军工、航空等行业,目前已商业化的htpa包括:pa46、6t、9t和10t。htpa主要采用预聚-固相增粘法和间歇式高压熔融聚合法生产,预聚-固相增粘法投资大、设备庞大、生产周期长;间歇式高压熔融聚合法反应温度高、批间重现性差、生产效率低、能耗高、易产生凝胶和黑点、影响产品性能和外观。以1,5-戊二胺为原料的聚酰胺具有优异的熔体流动性,为htpa的连续聚合提供了基础条件。

2、目前聚酰胺连续聚合法主要用于pa66生产,工艺主要包括:成盐→浓缩→高压预缩聚→闪蒸→前聚→终聚,将上述工艺直接用于htpa的连续聚合时,一方面由于闪蒸、前聚和终聚过程都需要在高于htpa熔点以上的温度下进行,高温停留时间长会导致htpa发生降解,进而使得产品外观变黄、性能变差。另一方面由于聚酰胺盐溶液(pa66)浓度在50%左右,大量的水分需要在浓缩和预聚过程中排出,能耗大。

3、因此,现有连续聚合工艺不适于耐高温聚酰胺的连续制备。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种耐高温聚酰胺的连续生产方法及设备。

2、本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题:

3、本专利技术提供了一种耐高温聚酰胺的连续生产方法,包括下述步骤:

4、s1、将耐高温聚酰胺的聚合单体与水混合,配制盐溶液;

5、s2、将所述盐溶液进行低压预聚,得到第一聚酰胺熔体;

6、s3、将所述第一聚酰胺熔体进行高压预聚,得到第二聚酰胺熔体;

7、s4、将所述第二聚酰胺熔体进行闪蒸、终聚,即得耐高温聚酰胺;

8、所述耐高温聚酰胺的聚合单体包括二元胺和二元酸,所述二元胺选自碳原子数为1~15的端二胺中的一种或多种;所述二元酸包括二元酸a1和二元酸a2,所述二元酸a1选自芳香族二羧酸及其衍生物,所述二元酸a2选自碳原子数为4~18的脂肪族二羧酸中的一种或多种。

9、本专利技术一实施方式中,所述二元胺和所述二元酸的摩尔比可为本领域常规,较佳地为(0.9-1.2):1,更佳地为(1-1.08):1,例如1.01:1、1.02:1、1.03:1、1.04:1、1.06:1或1.07:1。

10、本专利技术一实施方式中,所述二元酸a1与二元酸a2的摩尔比为(0.5-4):1。

11、本专利技术一实施方式中,所述二元胺包括1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,13-十三烷二胺和1,14-十四烷二胺中的一种或多种;优选为1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,10-癸二胺或者1,12-十二烷二胺。

12、本专利技术一实施方式中,所述二元酸a1包括对苯二甲酸及其衍生物和/或间苯二甲酸及其衍生物,较佳地为对苯二甲酸。

13、本专利技术一实施方式中,所述二元酸a2包括己二酸、1,8-辛二酸、1,10-癸二酸、1,11-十一烷二酸、1,12-十二烷二酸、1,13-十三烷二酸、1,14-十四烷二酸和1,16-十六烷二酸中的一种或多种;优选为己二酸、1,10-癸二酸或者1,12-十二烷二酸。

14、本专利技术一实施方式中,步骤s1中,耐高温聚酰胺的聚合单体与水混合的温度为70-170℃,更佳地为90-165℃。

15、本专利技术一实施方式中,步骤s1中,盐溶液的浓度为40-80wt%,更佳地为45-75wt%,例如50wt%、55wt%、60wt%、65wt%、70wt%。本专利技术通过采用高浓度的盐溶液,可以减少其中的含水量,进而降低在浓缩和预聚过程中将水分排出所需的能耗。

16、本专利技术一实施方式中,步骤s1中,盐溶液的ph值为7.2-9.8,更佳地为7.35-9.65。ph值是反映二元酸和二元胺比例的参数。为便于与样品参数的比较,本专利技术的聚酰胺盐溶液的ph值均为用水将聚酰胺盐溶液稀释至10%时所测得的值。

17、本专利技术一实施方式中,所述方法包括在步骤s1中添加助剂,所述助剂的添加量为二元酸和二元胺总重量的500-7000ppm。其中,助剂可以为催化剂、抗氧剂、耐热稳定剂、耐候剂、颜料、光泽增强剂、染料、晶体成核剂、消光剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、金属及金属盐中的任意一种或几种的组合。

18、本专利技术一实施方式中,步骤s2中,所述低压预聚包括低压预聚1和低压预聚2。

19、本专利技术中,所述低压预聚1在较低压力和较低温度下进行,形成较低聚合度的耐高温聚酰胺熔体。所述低压预聚2在一定压力和相对低温度下进行,形成一定聚合度的耐高温聚酰胺熔体。

20、本专利技术一具体实施方式中,所述低压预聚1的温度为180-215℃以下。

21、本专利技术一具体实施方式中,所述低压预聚1的压力为0.5-1.1mpa,更佳地为0.8-1.1mpa。

22、本专利技术一具体实施方式中,所述低压预聚1的时间为30-120min。

23、本专利技术一具体实施方式中,所述低压预聚2的温度为215-235℃以下。

24、本专利技术一具体实施方式中,所述低压预聚2的压力为1.1-1.5mpa。

25、本专利技术一具体实施方式中,所述低压预聚2的时间为40-90min。

26、本专利技术一优选实施方式中,所述低压预聚2的温度大于所述低压预聚1的温度。

27、本专利技术一优选实施方式中,所述低压预聚2的压力大于所述低压预聚1的压力。

28、本专利技术经低压预聚后的耐高温聚酰胺熔体的聚合度较低,含水量高,进一步在较高温度和压力下进行高压聚合,并逐步脱除水分,形成具有一定聚合度的耐高温聚酰胺熔体;

29、本专利技术一实施方式中,步骤s3中,所述高压预聚的压力为3.2mpa以下,较佳地为1.7-2.5mpa。

30、本专利技术一实施方式中,步骤s3中,所述高压预聚的时间为60-420min,较佳地为100-400min。

31、本专利技术一实施方式中,步骤s3中,所得第二聚酰胺熔体的质量百分比含量为85-95%。

32、本专利技术一实施方式中,步骤s3中,所述高压预聚的温度为240-310℃。

33、本专利技术一优选实施方式中,步骤s3中,所述高压预聚的温度采用分段控制,较佳地采用2-6段进行控制。本专利技术的专利技术人在研究中发现分段数太多,温度难控制,不利于连续聚合反应的进行。

34、本专利技术一优选实施方式中,控制后一段温度大于等于前一段温度。

35、本专利技术一优选实施方式中,控制后一段温度与前一段的温度差为0-50℃,较佳地为2-20℃。

36、本专利技术一优选实施方式中,控制第一段的温度为240-255℃。

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【技术保护点】

1.一种耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,所述二元胺与二元酸的摩尔比为(0.9-1.2):1,进一步为(1-1.08):1;和/或,

3.根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,所述高压预聚的温度采用分段控制,较佳地采用2-6段进行控制;

7.根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,

8.一种耐高温聚酰胺的连续生产设备,其包括依次连接的成盐反应装置、低压预聚反应装置、高压预聚反应装置、闪蒸装置和终聚反应装置;

9.根据权利要求8所述的耐高温聚酰胺的连续生产设备,其特征在于,所述连续生产设备还包括与所述终聚反应装置连接的切粒装置,用于将所述进一步聚合的产物进行水下切粒,获得耐高温聚酰胺树脂切片。

10.一种耐高温聚酰胺的连续生产方法,其在如权利要求8或9所述的连续生产设备中进行。

...

【技术特征摘要】

1.一种耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,所述二元胺与二元酸的摩尔比为(0.9-1.2):1,进一步为(1-1.08):1;和/或,

3.根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的耐高温聚酰胺的连续生产方法,其特征在于,所述高压预聚的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵元博王刚刘修才
申请(专利权)人:上海凯赛生物技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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