[发明专利]功能性聚酰胺及其连续生产方法

说明书

公开了一种功能聚酰胺及其连续生产方法。该方法包括：将由水、己内酰胺及功能粉体调配成的功能粉体浆料预分散料连续输送至功能粉体浆料多级研磨装置进行研磨分散；所得功能粉体浆料与己内酰胺熔体和催化剂经动态混合器混合均匀经换热器调节温度后进入水解反应器进行开环反应；所得功能己内酰胺低聚物熔体经低聚物熔体脱水器脱除过量水分后进入前聚合反应器进行加聚反应；所得功能聚酰胺预聚物熔体经预聚物熔体脱水器脱去残余水分后进入后聚合反应器进行缩聚反应；所得功能聚酰胺熔体依次经切粒、萃取和干燥，得到功能聚酰胺切片。该方法连续生产的功能聚酰胺中功能粉体呈高度均匀分散，适合用于生产高品质纤维和薄膜等产品。

技术领域

本发明涉及高分子材料合成技术领域，具体而言，涉及一种功能聚酰胺及其连续生产方法。

背景技术

目前，功能聚酰胺的制备方法主要是母粒法。母粒法是先将功能粉体与载体树脂熔融混合得到高功能粉体含量的功能母粒，然后再将功能母粒熔体与聚酰胺熔体均匀混合经挤出造粒得到功能聚酰胺切片。由于母粒法制备功能聚酰胺的过程中，功能粉体在高粘聚酰胺熔体中的分散主要是依靠混合设备所提供的机械剪切力，从而难以实现功能粉体在聚酰胺熔体中的高均匀分散，使制备得到的功能聚酰胺切片的纺丝性能和拉膜性能较差。因此，如何连续稳定制备功能粉体高度均匀分散的功能聚酰胺成为了制备高品质功能纤维和薄膜亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种功能聚酰胺及其连续生产方法，以实现功能粉体高度均匀分散的功能聚酰胺的连续稳定制备。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种功能聚酰胺连续生产方法，该方法包括以下的步骤：

(1)将由水、己内酰胺及功能粉体调配成的功能粉体浆料预分散料连续输送至功能粉体浆料多级研磨装置进行研磨分散，得到功能粉体浆料；

(2)将步骤(1)制备得到功能粉体浆料与己内酰胺熔体和催化剂经动态混合器混合均匀经换热器调节温度后进入水解反应器进行开环反应，得到功能己内酰胺低聚物熔体；

(3)将步骤(2)制备得到功能己内酰胺低聚物熔体经低聚物熔体脱水器脱除过量水分后进入前聚合反应器进行加聚反应，得到功能聚酰胺预聚物熔体；

(4)将步骤(3)制备得到功能聚酰胺预聚物熔体经预聚物熔体脱水器脱去残余水分后进入后聚合反应器进行缩聚反应，得到功能聚酰胺熔体；

(5)将步骤(4)制备得到功能聚酰胺熔体依次经切粒、萃取和干燥，得到功能聚酰胺切片。

进一步地，步骤(1)中，功能粉体浆料多级研磨装置由1～5台研磨机串联而成。

进一步地，步骤(2)中，水解反应器为内置混合单元的塔式反应器，物料下进上出呈平推流流动

进一步地，步骤(2)中，催化剂为质子酸。

进一步地，步骤(1)中，功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径不高于1μm。

进一步地，步骤(1)中，水、己内酰胺、功能粉体的质量比为1:0.5～1:0.06～3

进一步地，步骤(2)中，催化剂的添加量为己内酰胺熔体质量的30～1000ppm进一步地，步骤(2)中，换热器的温度为130～200℃

进一步地，步骤(2)中，开环反应的反应温度为200～280℃，反应压力为1.6～6.2MPa，反应时间为30～90min。

进一步地，步骤(3)中，低聚物熔体脱水器的温度为220～280℃，物料在低聚物熔体脱水器内停留时间为15～60min，压力从1.6～6.2MPa降至150kPa～1000kPa

进一步地，步骤(3)中，加聚反应的反应温度为220～280℃，反应压力为150kPa～1000kPa，反应时间为2～10h