[发明专利]一种耐高温尼龙连续熔融聚合方法

说明书

一种耐高温尼龙连续熔融聚合方法，包括以下步骤：（1）在聚合釜中，加入催化剂和半芳香族盐后，置换聚合釜内空气，充气加压，加热搅拌，缩合反应；（2）预聚反应；（3）送入管式聚合器顶部，预聚体自上而下流动，进行高温低压聚合反应；（4）由管式聚合器底部导出，送入双螺杆挤出机，进行一次连续熔融挤出增粘反应；（5）送入双螺杆挤出机，进行二次连续熔融挤出增粘反应，挤出的树脂带条经水冷，切粒，干燥，即成。本发明方法预聚温度低，预聚物粘度易控制，聚合时间短，生产效率高，产品力学性能好，白度高，黑点少，批次产品分子量变化小，产品质量稳定性好，工艺简单，无三废排放，成本低，适宜于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种尼龙连续熔融聚合方法，具体涉及一种耐高温尼龙连续熔融聚合方法。

背景技术

耐高温尼龙树脂具有高强度、高模量、耐高温等特性，广泛用于电子电器、通讯装备部件，LED骨架，汽车部件，电气控制系统部件等领域，市场需求越来越大，其应用领域也越来越宽。已产业化的耐高温尼龙树脂品种有PA6T、PA9T、PA10T及其共聚物，杜邦、可乐丽、三菱等公司是最早工业化的企业。我国耐高温尼龙树脂合成起步较晚，2012年广州金发科技成功开发PA10T，建成5kt/a生产装置，2016年浙江新和成建成2kt/aPA 6T 生产线，2018年青岛三力科技建成2kt/aPA6T生产线。

现有耐高温尼龙树脂合成均采用间隙预聚与增粘两步法生产工艺路线，其预聚合工艺有熔融聚合和溶液聚合工艺，增粘有固相增粘或熔融增粘工艺路线。

SU563284A公开了一种PULLER，是采用添加一定量的66盐与6T盐共聚合，无离子水存在下进行熔融聚合，聚合温度为280～300℃，聚合压力为2～3MPa，预聚物通过排气式双螺杆挤出熔融增粘。

CN106928451A公开了一种耐高温PA6T共聚物及其制备方法，是采用熔融聚合法合成一种PA6T/66共聚物，聚合温度为310～320℃，压力为1～5MPa，聚合3～5h后，开始泄压至常压，在聚合温度330～350℃下，继续聚合反应1～5h，得预聚物；其预聚物在240～280℃下继续固相增粘10～15h，得高分子量PA6T/66聚合物。

CN105330846A公开了一种生物基耐高温聚酰胺PA6T/610及其合成方法，是在聚合温度为275～290℃，压力为2.0MPa下，聚合0.5～4h，开始泄压至常压，温度升至316～330℃后，聚合反应0.5～4h，在真空下聚合0.1～2h出料，得PA6T/610聚合物。

CN101759852A公开了一种半芳香族聚酰胺的制备方法，是采用预聚-固相增粘工艺制备PA10T，其预聚工艺包括成盐与预聚，对苯二甲酸与葵二酸成盐工艺温度为200～280℃，反应时间为1～6h，压力为1～5MPa，预聚工艺：聚合温度为280～320℃，聚合压力为2～5MPa，预聚时间为2～4h，固相增粘工艺：温度为240～280℃，时间为10～20小时。

以上均为熔融预聚、固相增粘工艺。熔融预聚工艺是较为成熟的工艺，但是，此工艺预聚温度高接近或超过聚合物熔点，形成的聚合物容易分解、变色，很难生产出本色或浅色聚合物；特别是生产过程中泄压控制不当，预聚体粘度上升很快，预聚物粘度高容易粘釜，由于高温氧化，导致有机物黑点多；同时，预聚物粘度过高，会导致出料困难；此外，预聚时间较长，生产效率低；批次产品质量稳定性差。

CN107057342A公开了一种半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法和由其组成的聚酰胺模塑组合物，是以甲醇、乙醇或丙酮为溶剂，PA6T盐按一定比例与溶剂混合，在190～230℃，压力2～3MPa下，反应1～5h开始泄压1～5h，升温至210～270℃，继续反应1～5h出料，得PA6T预聚物，再进行固相增粘。

另外，溶液聚合的优点是预聚温度较低，聚合反应较温和，聚合物色泽易控制，产品质量好控制，但其缺点是使用大量溶剂，溶剂回收成本较高，易造成环境污染，且批次间的产品质量稳定性差。