專(zhuān)利名稱(chēng)：己內(nèi)酰胺與聚二元醇共聚合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及已內(nèi)酰胺與聚二元醇共聚合制備聚醚-酰胺共聚合物(PEEA)的方法。
據(jù)北京合成纖維實(shí)驗(yàn)工廠編著，石油化學(xué)工業(yè)出版社1976年出版的《錦綸生產(chǎn)》中介紹，已內(nèi)酰胺水解聚合的分子量穩(wěn)定劑主要是羧酸及有機(jī)胺類(lèi);EP156，035先將已內(nèi)酰胺在羧酸(如已二酸等)的存在下水解開(kāi)環(huán)成含端羧基的聚酰胺鏈段，然后再與聚二元醇(如聚乙二醇)酯化制成聚醚酯酰胺。這種方法酯化較困難，酯化率不高，工藝較復(fù)雜。US3654370將聚二元醇(如聚乙二醇)在高溫、高壓、貴金屬催化劑的存在下胺化，將端羧基轉(zhuǎn)換成端胺基，然后再與聚酰胺的端羧基反應(yīng)制備聚醚-酰胺。或者，將聚二元醇與二元羧酸反應(yīng)，將端羧基轉(zhuǎn)換成端羧基，然后再與聚酰胺的端胺基反應(yīng)，制備聚醚酯酰胺。1989年第一期《北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)》P1～12頁(yè)中介紹，已內(nèi)酰胺水解聚合體系中加入聚二元醇(如PEG，添加量小于已內(nèi)酰胺加料量的10%)，發(fā)現(xiàn)聚二元醇起阻聚作用，制成的聚酰胺無(wú)實(shí)用價(jià)值。
本發(fā)明的目的是解決在傳統(tǒng)的已內(nèi)酰胺水解開(kāi)環(huán)聚合過(guò)程中不能直接加聚二元醇進(jìn)行共聚合的難題，制備具有親水、抗靜電、防污、抗沖擊等優(yōu)異性能的含聚醚鏈段的共聚酰胺。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的采取不加羧酸或有機(jī)胺，而是將已內(nèi)酰胺與聚二元醇在水存在下直接進(jìn)行共聚合，制備含有聚醚鏈段的共聚酰胺。具體工藝步驟是首先將100份已內(nèi)酰胺(重量)，1.5～40份(重量)聚二元醇，0.5～5份(重量)水加入反應(yīng)器并熔混均勻，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于常壓或加壓(≤1.5MPa)，210～290℃條件下反應(yīng)1.5～8小時(shí);再在減壓條件下(余壓≤3.4×104Pa)，220～290℃，反應(yīng)0.5～6.0小時(shí);或在常壓220～290℃條件下反應(yīng)2～10小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下注帶，然后切粒、萃取、干燥即得聚醚-酰胺共聚物(PEEA)。
本發(fā)明采取不加羧酸或有機(jī)胺，將已內(nèi)酰胺與聚二元醇在水存在下直接共聚合，制得聚醚-酰胺共聚物，其特點(diǎn)是(1)、不需加入羧酸或有機(jī)胺;(2)、聚二元醇在上述共聚合體系中無(wú)阻聚作用;起到了分子量穩(wěn)定劑和反應(yīng)活化劑的作用，能明顯地加快反應(yīng)速度;(3)、聚二元醇分子中的醚鍵在一般情況下很穩(wěn)，但在高溫條件下有酸、水同時(shí)存在時(shí)很容易分解，而不加有機(jī)酸則能避免;(4)、不加有機(jī)酸及有機(jī)胺類(lèi)分子量穩(wěn)定劑，使聚二元醇可直接參加開(kāi)環(huán)反應(yīng)，聚二元醇的端羥基活性大大加強(qiáng)，有利于酯鍵的形成。否則，反應(yīng)難以得到高分子量的有實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)物;(5)、與現(xiàn)有技術(shù)相比，可實(shí)現(xiàn)一步法直接將聚醚鍵段引入聚酰胺分子鏈中。并且避免了分步法中，在高粘度反應(yīng)體系中端基濃度低，反應(yīng)速度慢、轉(zhuǎn)化率低，等摩爾配比困難等缺點(diǎn)。
實(shí)施例1已內(nèi)酰胺7000g，蒸餾水105mI，平均分子量為2萬(wàn)的聚二元醇1400g，氮?dú)饧訅褐?.25MPa，熔混均勻后，攪拌，加熱至230±10℃，反應(yīng)2小時(shí);加熱至250±10℃，反應(yīng)2小時(shí)，然后減壓至常壓10分鐘后再減壓至余壓≤3.5×104Pa，250±10℃反應(yīng)4小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，氮?dú)獗Ｗo(hù)下注帶，然后切粒、萃取、干燥即得聚醚-酰胺共聚合物切片。所得共聚合熔點(diǎn)220℃，萃取前可萃取物(單體)含量為5.0%，共聚合物特性粘度〔η〕＝0.60克/分、升(100mI40%硫酸溶解聚合物0.5g)。
共聚合物經(jīng)強(qiáng)化萃取(共聚合物∶蒸餾水＝1∶150，90℃3小時(shí))后的經(jīng)外分析結(jié)果1720cm-1出現(xiàn)酯鍵中的羥基(
)吸收峰，1250cm-1，1108cm-1，950cm-1，850cm-1處出現(xiàn)了
CH2CH2O
基團(tuán)的吸收峰，說(shuō)明聚醚鏈段是以酯鍵與PA-6鏈段相連的。
共聚合物流變數(shù)據(jù)表(溫度270℃)剪切速率 剪切應(yīng)力 粘度(帕、秒)(秒-1×102)(Pa×103) PEEA PA-61.2 17.3 142 659.2 56.9 60 6127.9 164 22 59本發(fā)明制造的共聚合物切片245～280℃熔融抽絲，然后牽伸得到的纖維，在20℃，RH65%條件下測(cè)得回潮率為80%(棉為7.6%，純Pa-6為4.3%)，無(wú)油干燥絲的比電阻為2.38×109Ωcm，平衡吸濕(20℃，RH65%)一周的無(wú)油絲比電阻2.0×108Ω·cm。纖維手感柔軟，強(qiáng)度等其他物性指標(biāo)與純Pa-6相近。
實(shí)施例2已內(nèi)酰胺1500g，蒸餾水25mI，聚丙二醇(平均分子量2000)50g，聚丁二醇(平均分子量1000)100g，氮?dú)饧訅褐?.1MPa熔混均勻后，攪拌加熱至220±10℃反應(yīng)1小時(shí)，240±10℃反應(yīng)2小時(shí)，260±10℃反應(yīng)2.5小時(shí)，然后泄壓至常壓260±10℃，反應(yīng)6小時(shí)。結(jié)束后，氮?dú)獗Ｗo(hù)注帶、切粒、萃取、干燥，得特性粘度〔η〕＝0.47克/分·升的聚醚-酰胺共聚物切片。
權(quán)利要求
1.一種己內(nèi)酰胺與聚二元醇共聚合制備聚醚-酰胺共聚物的方法，其特征是己內(nèi)酰胺與聚二元醇在水存在下直接共聚合制備聚醚-酰胺共聚物，所述制備聚醚-酰胺共聚物的重量比配方為己內(nèi)酰胺100份，聚二元醇1.5～40份，水0.5～5.0份；所述制備聚醚-酰胺共聚物的反應(yīng)壓力溫度時(shí)間首先為常壓或加壓≤1.5MPa，反應(yīng)溫度為210～290℃，反應(yīng)時(shí)間為1.5～8小時(shí)，然后反應(yīng)壓力為減壓，余壓力≤3.4×104Pa，反應(yīng)溫度為220～290℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5～6小時(shí)，或在常壓220～290℃下反應(yīng)2～10小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及己內(nèi)酰胺和聚二元醇的共聚合方法，其特征是采取不加羧酸或有機(jī)胺，而將己內(nèi)酰胺與聚二元醇在水存在下直接共聚合，制備聚醚酰胺共聚物，然后經(jīng)注帶、切粒、萃取干燥、熔融抽絲、牽伸，得到手感柔軟、強(qiáng)度等其它物性指標(biāo)與純PA-6纖維相近的纖維。
文檔編號(hào)C08G69/40GK1060097SQ9010555
公開(kāi)日1992年4月8日 申請(qǐng)日期1990年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月18日
發(fā)明者譚國(guó)權(quán), 劉躍華, 劉衛(wèi)平, 熊遠(yuǎn)凡, 黎琦, 楊錦俐, 付洪波 申請(qǐng)人:岳陽(yáng)石油化工總廠研究院