專利名稱：尼龍6的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尼龍6的合成工藝，特別涉及到尼龍的合成過程中的脫水工藝。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的用堿性催化劑來合成尼龍6的工藝如US4131712、US4433146、US5260246專利公開的技術(shù)，首先將己內(nèi)酰胺、堿性催化劑按照一定的比例加到熔化釜，對體系升溫至120～170℃，然后在0.02～0.2MPa下進(jìn)行真空脫水，使體系的含水量小于300ppm以后，加入助催化劑和復(fù)合助劑，再加入到聚合釜，升溫到200～220℃，體系壓力為0.02～0.5Mpa，體系進(jìn)行開環(huán)聚合，得到相對粘度為3.0～4.0的尼龍6產(chǎn)品。在該工藝中己內(nèi)酰胺在溫度120～170℃，壓力0.02～0.2MPa下，進(jìn)行真空脫水過程中，會出現(xiàn)己內(nèi)酰胺晶體析出，單體損失大約在5％～15％之間，且在此工藝條件下真空脫水的時間需要20～60分鐘，體系的含水量才能達(dá)到300ppm以下，這樣勢必增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種尼龍6的合成工藝，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)缺陷。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是這樣的本發(fā)明采用固體吸附劑對熔化的己內(nèi)酰胺進(jìn)行精制，從而避免真空脫水己內(nèi)酰胺單體的析出。
本發(fā)明的方法包括如下步驟將熔化的己內(nèi)酰胺單體先采用固體吸附劑進(jìn)行吸附精制，以除去其中的水份，獲得精制己內(nèi)酰胺單體，然后采用常規(guī)的方法進(jìn)行聚合反應(yīng)，即可獲得尼龍6。
所說的固體吸附劑包括硅膠、活性氧化鋁或分子篩。
固體吸附劑一般由一些具有微孔的顆粒組成，其具有對水的吸附性能由這些微孔決定的，在吸附之前需要對其進(jìn)行活化，提高吸附效率?；罨^程包括如下步驟先將固體吸附劑用蒸餾水洗去表面的浮色和微小顆粒，以防其污染己內(nèi)酰胺單體，經(jīng)過2～5遍的清洗后，洗液中不殘留浮色和微粒即可結(jié)束洗滌。然后在干燥N2的環(huán)境中加熱升溫至180～270℃，N2分子可以直接進(jìn)入固體吸附劑的微孔中從而不斷降低微孔中水的分壓，有利于充分活化固體吸附劑，活化時間為2～4小時。
按照本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案精制己內(nèi)酰胺單體和堿性催化劑在120～140℃、0.2～0.8Mpa下真空脫水1～30分鐘，優(yōu)選3～5分鐘，加入助催化劑，升溫至160～190℃，反應(yīng)5～30分鐘，即可獲得尼龍6。
所說的堿性催化劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、乙醇鈉、乙醇鉀，加入量為單體重量的0.005～0.5％。
所說的助催化劑可以是已二異氰酸酯(HDI)、2，4或2，6甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)、三苯甲烷三異氰酸酯(JQ-1膠)、碳酸二苯酯，加入量為單體重量的0.01～0.1％。
按照本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，己內(nèi)酰胺單體的精制包括己內(nèi)酰胺單體的預(yù)吸附和精吸附兩個步驟，由于己內(nèi)酰胺單體易溶于水易吸潮，故己內(nèi)酰胺單體中一般含水量較高(5000～700ppm)。如果一個過程來完成吸附過程，既固體吸附劑要將單體的含水量從5000～700ppm降到小于50ppm，這樣固體吸附劑的吸附跨度較大，不利于吸附劑的充分利用。故本工藝將整個吸附過程分兩段進(jìn)行，第一段吸附劑將單體的含水量降到400ppm左右；第二段吸附劑將單體的含水量降到50ppm以下。預(yù)吸附劑的微孔直徑在20～40之間，精吸附劑的微孔直徑在5～15。
由上述公開的技術(shù)方案可見，采用本發(fā)明的方法合成尼龍6，由于單體不采用真空法干燥，不會導(dǎo)致己內(nèi)酰胺晶體析出，無單體損失，且在此工藝條件下真空脫水的時間僅為3～5分鐘，生產(chǎn)成本大大降低。
具體實施例方式
實施例1固體吸附劑硅膠500g，微孔直徑在30；分子篩300g，微孔直徑在10。
硅膠直接在250℃，N2流量12ml/min，活化時間3h，分子篩水洗3遍，N2流量6ml/min，溫度200℃，活化時間3h。己內(nèi)酰胺100份熔化后，經(jīng)過精制柱到聚合釜中，加入氫氧化鉀0.04份于溫度130±5℃，余壓0.30MPa下真空脫水3分鐘，用干燥氮氣消除真空后，加入0.04份2，4或2，6甲苯二異氰酸酯(TDI)和2.0份聚環(huán)氧丙烷，升溫至180℃，反應(yīng)15分鐘得到相對粘度3.6的尼龍6樹脂。其性能測試指標(biāo)如表1示。
實施例2固體吸附劑硅膠400g，微孔直徑在40，活性氧化鋁300g，微孔直徑在15。
硅膠直接在280℃，N2流量12ml/min，活化時間3h，活性氧化鋁水洗3遍，N2流量10ml/min，溫度270℃，活化時間3h。己內(nèi)酰胺100份熔化后，經(jīng)過精制柱到聚合釜中，加入氫氧化鈉0.04份于溫度130±5℃，余壓0.30MPa下真空脫水4分鐘，用干燥氮氣消除真空后，加入0.05份2，4或2，6甲苯二異氰酸酯(TDI)和1.0份聚環(huán)氧丙烷，升溫至170℃，反應(yīng)20分鐘得到相對粘度3.5的尼龍6樹脂。其性能測試指標(biāo)如表1示。
實施例3固體吸附劑活性氧化鋁400g，微孔直徑在20，分子篩300g，微孔直徑在10。
活性氧化鋁水洗3遍在270℃，N2流量9ml/min，活化時間3h，分子篩水洗3遍，N2流量6ml/min，溫度200℃，活化時間3h。己內(nèi)酰胺100份熔化后，經(jīng)過精制柱到聚合釜中，加入氫氧化鉀0.05份于溫度130±5℃，余壓0.20MPa下真空脫水3分鐘，用干燥氮氣消除真空后，加入0.04份2，4或2，6甲苯二異氰酸酯(TDI)和1.5份聚環(huán)氧丙烷，升溫至190℃，反應(yīng)12分鐘得到相對粘度3.3的尼龍6樹脂。其性能測試指標(biāo)如表1示。
實施例4固體吸附劑活性氧化鋁400g，微孔直徑在15，分子篩300g，微孔直徑在5。
活性氧化鋁水洗3遍在270℃，N2流量9ml/min，活化時間3h，分子篩水洗3遍，N2流量6ml/min，溫度200℃，活化時間3h。將80份尼龍66樹脂溶解在加熱的90份己內(nèi)酰胺中，經(jīng)過精制柱到聚合釜中，加入氫氧化鉀0.05份于溫度130±5℃，余壓0.20MPa下真空脫水3分鐘，用干燥氮氣消除真空后，加入0.04份2，4或2，6甲苯二異氰酸酯(TDI)和1.5份聚環(huán)氧丙烷，升溫至190℃，反應(yīng)12分鐘得到相對粘度3.3的尼龍樹脂。其性能測試指標(biāo)如表1示。
表1 尼龍6性能測試表

權(quán)利要求
1.一種尼龍6的合成方法，其特征在于，包括如下步驟將熔化的己內(nèi)酰胺單體先采用固體吸附劑進(jìn)行吸附精制，以除去其中的水份，然后采用常規(guī)的方法進(jìn)行聚合反應(yīng)，即可獲得尼龍6。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的固體吸附劑包括硅膠、活性氧化鋁或分子篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，己內(nèi)酰胺單體的精制包括己內(nèi)酰胺單體的預(yù)吸附和精吸附兩個步驟，預(yù)吸附劑的微孔直徑在20～40之間，精吸附劑的微孔直徑在5～15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，固體吸附劑的活化過程包括如下步驟先將固體吸附劑用水洗滌，然后在干燥N2的環(huán)境中加熱升溫至180～270℃，活化時間為2～4小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項所述的方法，其特征在于，精制己內(nèi)酰胺單體和堿性催化劑在120～140℃、0.2～0.8Mpa下真空脫水1～30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種尼龍6合成的工藝，采用固體吸附劑對熔化的己內(nèi)酰胺進(jìn)行精制，從而避免真空脫水己內(nèi)酰胺單體的析出，導(dǎo)致單體流失。本發(fā)明的優(yōu)點是工藝成本低，反應(yīng)時間短，生產(chǎn)效率高，物耗、能耗低，無環(huán)境污染，尤其適合于MC尼龍的合成。
文檔編號C08G69/16GK1618838SQ20031010872
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月20日
發(fā)明者楊桂生, 司林旭, 劉玉 申請人:上海杰事杰新材料股份有限公司