[发明专利]一种共聚型功能尼龙6聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种共聚型功能尼龙6聚合物及其制备方法，制备方法为：将尼龙6预聚体酯化物和功能型二元酸酯化物混合后进行酯交换反应制得共聚型功能尼龙6聚合物；尼龙6预聚体酯化物是通过先以己内酰胺和B为原料制备二元酸封端的尼龙6预聚体，再加入二元醇E₁使其与端基的羧基反应制得的，B为功能型二元酸A₁和/或功能型二元酸衍生物D₁；功能型二元酸酯化物是由二元醇E₂与C反应制得的，C为功能型二元酸A₂和/或功能型二元酸衍生物D₂。制得的共聚型功能尼龙6聚合物的热水可萃取物含量为0.5～2wt％。本发明的工艺简单，产品性能优良，无需进行热水萃取即可纺丝，应用前景好。

技术领域

本发明属于高分子共聚物制备技术领域，涉及一种共聚型功能尼龙6聚合物及其制备方法。

背景技术

尼龙纤维由于其具有优异的物理机械性能和纺织加工性能，自问世以后，其产量在相当长的一段时间内位居合成纤维家族的第一位，近年来由于价格与生产成本的限制以及聚酯纤维的快速发展，仍为为产量第二的合成纤维。2017年我国尼龙产量已超过300万吨，同比增长近10％。尼龙纤维具有聚酯纤维无法比拟的优良物理性能，如尼龙纤维的断裂强度较高，耐磨性居纺织通用纤维之冠，吸湿性好，弹性回复率和耐疲劳性能优良，染色性好。尼龙纤维除了服装业用和装饰用外，在其他产业如轮胎帘子布、汽车用纺织品、过滤材料和BCF地毯膨体纱等也有广阔的应用前景。尼龙纤维有很多品种，主要品种是尼龙6纤维和尼龙66纤维，由于历史原因和各国的具体条件不同，各个国家的侧重点也不同，美、英等国以生产尼龙66纤维为主，德国、意大利、日本、东欧各国及我国以尼龙6纤维为主。

随着社会的不断进步，人们对尼龙6纤维提出了更高的要求。目前市场上出现了大量高档、功能化的尼龙6纤维如细旦纤维、超细旦纤维、异形纤维、中空功能化纤维和阻燃纤维、彩色纤维及抗菌纤维等功能性纤维。但目前的功能化尼龙6纤维的制备或多或少有着一些问题，限制了其应用。

阻燃化是尼龙6纤维功能化的一大热点研究方向。专利CN104762689A公开了一种阻燃尼龙6纤维及其制备方法，该方法先将羟甲基苯基次膦酸、氯化亚砜和醚按照一定摩尔比在反应釜中加热反应，完成后制得的氯甲基苯基次膦酸在氢氧化钠溶液中通入氨气进行氨化反应制得氨甲基苯基次膦酸，再由尼龙聚合单体己内酰胺、氨甲基苯基次膦酸和聚合物催化剂聚合而成阻燃尼龙6，最后将干燥的阻燃尼龙6经熔融纺丝制得阻燃尼龙6纤维。专利CN105155019A公开了一种阻燃尼龙6纤维及其制备方法，其通过连续且分别进行的两步聚合反应得到嵌段共聚阻燃尼龙6纤维。虽然以上两种方法的制备原料有所差别，但其基本流程均为首先阻燃剂与二元胺或二元醇反应得到阻燃剂预聚体，然后阻燃剂预聚体再与尼龙6的预聚体反应共聚得到阻燃尼龙6材料，经铸带切粒、萃取干燥、熔融纺丝后牵伸得到阻燃尼龙6纤维。最终制得的阻燃尼龙6纤维虽然阻燃性能尚可，但由于其热水可萃取物含量较高，因此其制备过程需要经水热萃取，在水热萃取过程中分子链中的醚键、酯键发生一定的水热降解，导致产品的稳定性较差。