一種連續(xù)制備低熔點(diǎn)共聚酰胺的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種共聚酰胺的制備方法，具體地說(shuō)，涉及一種連續(xù)制備低熔點(diǎn)共聚 酰胺的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱粘合纖維具有與化學(xué)粘合劑相似的特點(diǎn)，但是比化學(xué)粘合劑更加環(huán)保，更加易 用。在非織造布中使用熱粘合纖維，由于沒(méi)有使用化學(xué)粘合劑，可以減少污染、降低成本，同 時(shí)還可保持非織造布固有的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，充分地發(fā)揮主體纖維的物理化學(xué)性能，使生產(chǎn)的非 織造布比針刺法的非織造布更加牢固。熱粘合法是利用高分子材料的熱塑性，施加給聚合 物纖維材料一定熱量，使聚合物纖維材料部分軟化熔融，經(jīng)冷卻固化后使纖維互相粘結(jié)在 一起的加固方法。相比聚烯烴和聚酯熱粘合纖維，低熔點(diǎn)聚酰胺熱粘合纖維具有更優(yōu)異的 粘結(jié)性、韌性、耐溶劑性和手感等是理想的粘結(jié)材料。
[0003] 專利CN200910099656. 2公開(kāi)了一種聚酯酰胺熱熔膠制造方法，工藝如下：將熔程 為130?140°C的聚酯膠及熔程為140?150°C的聚酰胺膠按1:1重量比加入反應(yīng)釜中，再 往反應(yīng)釜中加入催化劑及抗氧化劑，在氮所保護(hù)下慢慢加熱至膠粒熔化，開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫進(jìn) 行鏈交換反應(yīng)，然后慢慢減壓至熔體粘度達(dá)到72. 3?78. 3Pa. s，充氮?dú)庵脸涸僮?. 03? 1. 09個(gè)大氣壓得到熔體物料，將熔體物料以條狀壓入水槽中，經(jīng)冷卻，切粒得到膠粒。
[0004] 專利CN200910000267. X公開(kāi)了一種基于聚酯改性的聚酰胺熱熔膠及其制備方 法，包括如下步驟：將碳原子數(shù)為7?12的脂族二羧酸、碳原子數(shù)為7?12的脂族一元羧 酸、碳原子數(shù)為6?14的脂族二胺、碳原子數(shù)為6?11的內(nèi)酰胺、水和穩(wěn)定劑進(jìn)行反應(yīng)， 脫水后加入適量共聚酯，繼續(xù)反應(yīng)一定時(shí)間，出料，得到所說(shuō)的基于聚酯改性的聚酰胺熱熔 膠。
[0005] 由此可見(jiàn)，目前作為低熔點(diǎn)聚酰胺熱粘合纖維原料的低熔點(diǎn)共聚酰胺通常采用間 歇法生產(chǎn)制備，雖然該法具有生產(chǎn)靈活，便于品種變換的優(yōu)點(diǎn)，但其生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品均勻性 差，生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高。鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)制備低熔點(diǎn)共聚酰胺的方法，該方法實(shí)現(xiàn)了低熔 點(diǎn)共聚酰胺的連續(xù)化生產(chǎn)，大大降低了生產(chǎn)成本，而且制備的低熔點(diǎn)共聚酰胺均勻性好，質(zhì) 莖穩(wěn)走。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案為：
[0008] 一種連續(xù)制備低熔點(diǎn)共聚酰胺的方法，包括如下步驟：
[0009] (1)將聚酰胺、聚酯和催化劑混合后經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)混合器熔融共混得到共混物熔體，其 中，聚酰胺、聚酯和催化劑的質(zhì)量比為60?95 :5?40 :0. 01?1、優(yōu)選70?95 :5?30 : 0. 01?0. 5 ;共混物熔體經(jīng)熔體換熱器調(diào)節(jié)溫度，然后注入交換反應(yīng)釜進(jìn)行共聚反應(yīng)得到 低熔點(diǎn)共聚酰胺熔體；
[0010] (2)低熔點(diǎn)共聚酰胺熔體經(jīng)過(guò)熔體過(guò)濾器過(guò)濾后切粒，得到低熔點(diǎn)共聚酰胺切片。
[0011] 本發(fā)明的第一優(yōu)選技術(shù)方案為：所述聚酰胺為脂肪族聚酰胺或芳香族聚酰胺，所 述脂肪族聚酰胺選自尼龍6、尼龍9、尼龍11、尼龍12、尼龍56、尼龍66、尼龍610、尼龍612、 尼龍1012或尼龍1010,所述芳香族聚酰胺選自聚己二酰間苯二胺或聚癸二酰間苯二胺；所 述聚酯選自聚芳香族二元酸脂肪族二元醇酯或聚脂肪族二元酸脂肪族二元醇酯，所述聚芳 香族二元酸脂肪族二元醇酯選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯或聚對(duì)苯 二甲酸丁二醇酯；所述聚脂肪族二元酸脂肪族二元醇選自聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙 二醇酯、聚丁二酸丙二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯或聚己二酸丙二醇酯。
[0012] 本發(fā)明的第二優(yōu)選技術(shù)方案為：所述催化劑為酯-酰胺交換反應(yīng)催化劑和縮聚反 應(yīng)催化劑中的至少一種，并優(yōu)選為酯-酰胺交換反應(yīng)催化劑和縮聚反應(yīng)催化劑的組合物。
[0013] 本發(fā)明的第三優(yōu)選技術(shù)方案為：所述的酯-酰胺交換反應(yīng)催化劑選自有機(jī)錫化合 物、有機(jī)鈰化合物、有機(jī)鑭化合物、有機(jī)鋅化合物或有機(jī)酸化合物中的至少一種；其中，所述 的有機(jī)錫化合物選自單丁基氧化錫、二丁基氧化錫、單丁基三異辛酸錫、單丁基氧化錫氯化 物或二丁基二乙酸錫中的至少一種；所述的有機(jī)鈰化合物選自無(wú)水醋酸鈰、乙酰乙酮鈰中 的至少一種；所述有機(jī)鑭化合物選自無(wú)水醋酸鑭或乙酰乙酮鑭中的至少一種；所述的有機(jī) 鋅化合物為醋酸鋅或二乙基鋅、二丁基鋅或乙酰丙酮鋅中的至少一種；所述有機(jī)酸化合物 選自甲磺酸、苯磺酸或?qū)妆交撬嶂械闹辽僖环N；
[0014] 所述的縮聚催化劑選自銻系催化劑、鈦系催化劑或鍺系催化劑中的至少一種；其 中，所述的銻系催化劑選自乙二醇銻、醋酸銻或三氧化二銻中的至少一種；所述鈦系催化劑 選自鈦酸四異丙酯、鈦酸四丁酯或乙二醇鈦中的至少一種；所述鍺系催化劑選自氧化鍺或 醋酸鍺中的至少一種。
[0015] 本發(fā)明的第四優(yōu)選技術(shù)方案為：所述動(dòng)態(tài)混合器選自雙螺桿擠出機(jī)或單螺桿擠出 機(jī)。
[0016] 本發(fā)明的第五優(yōu)選技術(shù)方案為：所述恪體換熱器選自蘇爾壽型換熱器、多管式混 合換熱器或單管式混合換熱器。
[0017] 本發(fā)明的第六優(yōu)選技術(shù)方案為：所述交換反應(yīng)釜為降膜式反應(yīng)釜，并優(yōu)選塔盤(pán)層 數(shù)為4?30層、優(yōu)選10?30層。
[0018] 本發(fā)明的第七優(yōu)選技術(shù)方案為：在步驟（1)中，當(dāng)所述的聚酯為聚芳香族二元酸 脂肪族二元醇酯時(shí)，動(dòng)態(tài)混合器的溫度為230?300°C，優(yōu)選250?300°C;當(dāng)所述的聚酯為 聚脂肪族二元酸脂肪族二元醇酯時(shí)，動(dòng)態(tài)混合器的溫度為180?250°C，優(yōu)選180?230°C。
[0019] 本發(fā)明的第八優(yōu)選技術(shù)方案為：在步驟（2)中，當(dāng)所述的聚酯為聚芳香族二元酸 脂肪族二元醇酯時(shí)，熔體換熱器的溫度為230?300 °C、優(yōu)選230?290 °C，交換反應(yīng)釜的溫 度為230?300°C、優(yōu)選230?290°C，真空度為100?5000Pa、優(yōu)選100?3000Pa，熔體停 留時(shí)間為30?240min、優(yōu)選60?180min ;當(dāng)所述的聚醋為聚脂肪族二元酸脂肪族二元醇 酯時(shí)，所述的熔體換熱器的溫度為180?250°C、優(yōu)選180?230°C ;交換反應(yīng)釜的溫度為 180?250°C、優(yōu)選180?240°C、真空度為50?3000Pa、優(yōu)選50?2000Pa，熔體停留時(shí)間 為 30 ?240min、優(yōu)選 30 ?180min。
[0020] 本發(fā)明的第九優(yōu)選技術(shù)方案為：所述低熔點(diǎn)共聚酰胺的熔點(diǎn)為60?200°C、相對(duì) 粘度1. 5?6. 0 ;當(dāng)所述的聚酯為聚芳香族二元酸脂肪族二元醇酯時(shí)，所述低熔點(diǎn)共聚酰胺 的熔點(diǎn)為90?200°C、優(yōu)選110?200°C ;相對(duì)粘度為I. 5?6. 0,優(yōu)選I. 5?5. O ;當(dāng)所述 的聚酯為聚脂肪族二元酸脂肪族二元醇酯時(shí)，所述低熔點(diǎn)共聚酰胺的熔點(diǎn)為60?160°C、 優(yōu)選60?130°C，相對(duì)粘度為2. 0?6. 0,優(yōu)選2. 4?6. 0。
[0021] 下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的解釋和說(shuō)明。
[0022] 目前低熔點(diǎn)共聚酰胺通常采用間歇法生產(chǎn)制備，生產(chǎn)效率低、成本高，而且產(chǎn)品的 質(zhì)量穩(wěn)定性差。采用本發(fā)明方法得到的低熔點(diǎn)共聚酰胺的相對(duì)粘數(shù)波動(dòng)范圍小于〇. 05、 熔點(diǎn)波動(dòng)范圍小于2°C，而采用現(xiàn)有技術(shù)的間歇法得到的低熔點(diǎn)共聚酰胺的相對(duì)粘數(shù)波動(dòng) 范圍大于0. 06、熔點(diǎn)波動(dòng)范圍大于3°C，表明本發(fā)明方法得到的低熔點(diǎn)共聚酰胺具有更好 的均勻性，質(zhì)量更加穩(wěn)定。本發(fā)明采用平推流反應(yīng)器一降膜式反應(yīng)釜作為交換反應(yīng)釜，從 而避免交換反應(yīng)過(guò)程中物料在流動(dòng)方向的返混，使得交換反應(yīng)以均相平推流反應(yīng)的形式進(jìn) 行，保證了所生產(chǎn)制備的低熔點(diǎn)共聚酰胺的質(zhì)量的穩(wěn)定性。因此實(shí)施例1在72小時(shí)生產(chǎn)考 核周期內(nèi)所生產(chǎn)的低熔點(diǎn)共聚酰胺切片的熔點(diǎn)波動(dòng)范圍僅為1°C、相對(duì)粘度波動(dòng)范圍僅為 0.02。現(xiàn)有技術(shù)的間歇法生產(chǎn)過(guò)程中，不僅存在同一釜物料在出料過(guò)程中因停留時(shí)間的不 同和熱降解作用導(dǎo)致的出料前后物料的差異，還存在不同釜物料因反應(yīng)條件的差異而導(dǎo)致 的釜與釜物料之間的差異。此外，由于分子主鏈中強(qiáng)極性酰胺基團(tuán)的存在，本發(fā)明方法所制 備的低熔點(diǎn)共聚酰胺具有優(yōu)異的粘接性能，其對(duì)棉織物的粘接強(qiáng)度大于30N/25mm。
[0023] 本發(fā)明中，所述相對(duì)粘度、熔點(diǎn)為參照ASTM D789-2006的測(cè)試方法測(cè)定的；所述 粘接強(qiáng)度為參照GB/T2791-1995的測(cè)試方法測(cè)定的。
[0024] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0025] (1)采用連續(xù)聚合的方法制備低熔點(diǎn)共聚酰胺，生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低，所得產(chǎn) 品的均勻性好、質(zhì)量穩(wěn)定。
[0026] (2)直接采用聚酰胺和聚酯通過(guò)在交換反應(yīng)釜內(nèi)的共聚反應(yīng)一步制備低熔點(diǎn)共聚 酰胺，具有流程短、生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
[0027] (3)選用降膜式反應(yīng)釜作為交換反應(yīng)釜，物料從反應(yīng)釜頂部進(jìn)入進(jìn)行分配，利用自 身重力自然成膜下流，既保證了物料的均相平推流反應(yīng)，又避免了動(dòng)設(shè)備的使用達(dá)到了節(jié) 能降耗的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖；
[0029] 圖2為本發(fā)明交換反應(yīng)釜的示意圖。
[0030] 下面給出實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，有必要指出的是以下實(shí)施例不能理解