[发明专利]含成核添加剂的尼龙

说明书

                     发明的背景

本发明涉及用来制备成型制品如纤维和注塑件的尼龙聚合物，更具体地说，涉及含成核添加剂的尼龙。

在高结晶尼龙均聚物如聚(亚己基己二酰胺)的熔融纺丝时一个通常的问题是所得纤维的聚合物中形成球晶。聚合物中的球晶是辐射晶的球状晶体，通常是由于无机杂质和与降解有关的杂质造成的。当形成大量的大球晶时，它们会降低纤维的强度和在纤维中形成缺陷，无论是哪情况都会引起纺丝或后加工过程中纤维断裂。丝中的球晶常常使由这种丝制成的织物形成缺陷或使均匀性变差，这些都对织物的最终使用性能产生不利的影响。含有颜料或其它聚合物如与尼龙不溶混的聚烯烃的尼龙地毯丝特别容易因球晶而产生问题。

共聚尼龙比均聚尼龙的结晶困难些，所以不容易形成球晶。但是其中的某些丝对纤维油剂的吸收性低，这样由于丝线经过工艺设备时磨擦力的变动会引起纺丝过程中丝束的不稳定。这样会使某些纤丝的均匀性下降，导致由这些丝线制成的织物的染色均匀性变差。

用注塑法制备模制件时，工艺中控制速度的步骤是从模具闭合至聚酰胺充分固化并从模具中完整取出所需要的时间。所以最好要求聚酰胺能快速结晶和固化，同时又能保持聚合物的透明性，以应用到需要透明性的场合。

将试剂加到尼龙聚合物中以影响聚酰胺的成核，也即是在熔融聚合物中发生结晶的方法是众所周知的。例如，如美国专利3,755,221、3,529,929和4,176,227所公开那样，将CaF₂颗粒加入熔融尼龙聚合物中或在熔融尼龙聚合物中原位形成CaF₂，以改进注塑的操作周期或在熔纺尼龙纤维时能用较高的纺丝温度和较高的挤出速率。但是，这种颗粒常常是无效的，当用CaF₂时，用来制备CaF₂的反应物中的氟化物离子或熔融聚合物中的氟化物离子会腐蚀加工设备。CaF₂颗性也使得模制件或纤维变得不透明，这是某些最终用途所不希望的。

如美国专利4,919,874所述，乙酸钙蚁可以加到尼龙6，6/尼龙6共聚物中以减少纤维中球晶的形成并保持透明性。但是，聚合物中存在大量的乙酸钙降低了尼龙聚合物的相对粘度(RV)。所以，乙酸钙作为成核剂通常是不可取的，完全不适用于某些需要高RV尼龙聚合物的。

                     发明的简述

现已发现，在尼龙聚合物中添加某些水溶性添加剂化合物对熔纺和注塑工艺非常有利。所以本发明提供一种尼龙聚合物组合物和由这些组合物通过使聚合物熔融并将熔融的聚合物成型制备成型制品的方法。组合物中的水熔性添加剂化合物选自2-14个碳原子的脂族二羧酸镁、钙和锌盐和其混合物。该化合物要有足够的加入量，在聚合物中至少约为5ppm(按镁、钙和锌的重量计)。根据本发明的组合物和方法，尼龙聚合物中也基本上不含氟化物。本发明优选用于聚己二酰胺类聚合物

                  附图的简介

图1是实施例4中项1的常规尼龙6，6聚合物组合物的示差扫描量热仪(DSC)的热流-时间的曲线，该曲线表示了聚合物的结晶放热的情况；

图2与图1的含义相同，但试样为实施例4，项3的含本发明的己二酸钙的尼龙6，6组合物；

图3与图1的含义相同，其中曲线C为实施例4，项5的含本发明的己二酸钙的尼龙共聚物组合物[95％(摩尔)的聚(亚己基己二酰胺)和5％(摩尔)的聚(2-甲基亚戊基己二酰胺)]的扫描图；曲线D为实施例4，项4的不含添加剂的同样组合物的扫描图；曲线B为实施例4，项9的含氢氧化钙的同样组合物的扫描图；曲线A是图1的尼龙66组合物。

图4是尼龙6，6纤维横截面的缩振光显微相片(250X)，该纤维是通过让挤出聚合物从喷丝板自由下落(也即是在促进球晶生长的条件下)制成的；

图5是制法与图4相同，但含有20ppm己二酸镁(按镁的重量计)的尼龙66纤维横截面的偏振光显微相片(250X)；

图6是制法与图4相同，但含有30ppm己二酸镁(按镁的重量计)的95％(摩尔)聚(亚己基己二酰胺)和5％(摩尔)聚(2-甲基亚戊基己二酰胺)的丝的横截面显微相片。

                     发明的详述