[发明专利]用于制备聚酰胺6共聚物和长丝的方法、阻燃性聚酰胺6共聚物和共聚物长丝

说明书

本发明涉及一种用于制备聚酰胺6共聚物的方法，其特征在于在以下各项之间进行共聚反应：o至少一个式(I)的己内酰胺，o至少一个己内酰胺，即取代的己内酰胺，其中碳原子中的至少一个共价连接至至少一个A部分，所述A部分选自由以下形成的组：包含至少一个式：(A)的基团的部分，包含至少一个式：(B)的基团的部分，包含至少一个式：(C)的基团的部分。本发明还涉及聚酰胺6，涉及聚酰胺6长丝和长丝纱。

技术领域

本发明涉及用于制备聚酰胺6共聚物的方法。它涉及由此获得的聚酰胺6共聚物，涉及其用于生产聚酰胺6长丝(纤丝，细丝，filaments)或纤维的使用，并且涉及由此获得的聚酰胺6长丝和长丝纱。

本发明涉及具有并入的使得能够闭环再循环的ε-己内酰胺基(基于ε-己内酰胺的，ε-caprolactam based)阻燃官能化共聚单体的可再循环的阻燃性(FR)聚酰胺6纤维的生产方法。它可以在聚酰胺6技术纺织品和工程塑料领域中使用，这些领域代表了全球聚酰胺市场的最大和增长最快速的部分。

背景技术

在整个正文中，术语“聚酰胺6”或“PA6”表示包含下式的重复单元、即聚酰胺6重复单元的任何聚酰胺：

其中n表示所述聚酰胺的重复单元的数目。

在整个正文中，表述“至少基本上”以常规方式表示结构或功能性特征不应被理解为表示无物理意义的突然不连续性，而是不仅涵盖了这种结构或这种功能，而且还涵盖了这种结构或这种功能中的微小变化，其在所讨论的技术背景中产生了相同性质的效果(如果不是相同程度)。此外，表述“包括/包含一种”是“包括/包含至少一个”的同义词。

聚酰胺6(PA6)是具有优良机械性质和耐受性的重要工程聚合物之一，该机械性质和耐受性使其在工业和家用塑料生产中实现全球生产和广泛使用。此外，由于优良的加工性质、低模制收缩率以及低成本和处理简单，因此PA6已成为纺织纤维生产的最重要的原材料之一。因此，聚酰胺工程塑料和纤维的全球市场价值在2016年达到251.4亿美元，并且计划稳定增长并在2021年达到307.6亿美元。尽管PA6塑料占全球聚酰胺市场的最大部分，但是PA6纺织纤维应用部分最快速增长。此外，PA6具有优秀的特征，即其变回单体ε-己内酰胺的化学可再循环性，这使得PA6被分类为“可持续聚合物”，并因此显著提高了其可再用性和附加值。PA6的化学可再循环性代表了有限石油资源保护、全球环境污染减少和循环经济策略建立的理想解决方案。

尽管PA6在多种经济领域中广泛应用，但是与PA6纤维可燃性有关的问题尚未得到解决。即，PA6具有非常危险的缺点，即其固有的可燃性，随后的快速燃烧产生大量可燃熔滴并且释放毒烟，这对宝贵的生命和物质资料具有巨大风险和危害。由于非常高的火灾死亡人数和物质资料的经济损失，因此社会和行业对防火安全材料的需要快速增长。尽管阻燃性PA6模制塑料材料的生产相当成功，但是阻燃性(FR)PA6纺织纤维的开发仍是困难的科学问题并且尚无可商购的阻燃性(FR)PA6纺织纤维。

阻燃性聚酰胺6纤维生产中的主要问题之一在于为了实现有效的阻燃性，需要大于15wt％的FR负载量，但是由于可纺性以及拉伸性能受损，这些高负载量对于纺织纤维是不可接受的。这表示与PA6本体塑料材料相比阻燃性聚酰胺6纤维生产中最重要的限制。因此，该背景技术仅关注FR PA6纤维领域。