一種透明尼龍及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于尼龍制備技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種透明尼龍及其制備方法，透明尼龍原料包括摩爾比1：1的環(huán)狀結(jié)構(gòu)二胺和二元羧酸，以及占所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)二胺和二元羧酸質(zhì)量比100～150％的去離子水、0.02％～0.5％的防老劑、0.02％～2％的抗氧劑和0.05％～2.5％的分子量調(diào)節(jié)劑。將反應(yīng)原料加入到成鹽釜中加熱中和成鹽，再加入聚合釜中縮聚得到透明尼龍。本發(fā)明制備的透明尼龍具有結(jié)晶度低、透明度高、熱變形溫度高的優(yōu)點。
【專利說明】
一種透明尼龍及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于尼龍制備技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種透明尼龍及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]透明尼龍亦稱為非晶性尼龍，是一種幾乎不發(fā)生聚合物結(jié)晶化或結(jié)晶速度非常小的特殊聚酰胺，透明尼龍的透光率可達(dá)85?95%，與光學(xué)玻璃相近，且具有高阻隔性、優(yōu)良的耐蒸煮性;透明尼龍由于其具有良好的粘結(jié)性、高剛性、堅韌、耐沖擊、吸水率低、及對溫度和濕度的變化穩(wěn)定性好，其機械強度和電性能幾乎不隨含濕量而改變的特性，使其主要用于電氣設(shè)備中的高級光學(xué)透鏡;工業(yè)上用于安全防護(hù)罩、儀器儀表窗及食品包裝材料等；在工程塑料改性方面，用于代替金屬做纖維成型機頭、汽車零部件等工程結(jié)構(gòu)材料;特別是在光學(xué)眼鏡行業(yè)，透明尼龍由于其高透高韌級，常應(yīng)用于太陽眼鏡，光學(xué)眼鏡的框，腳套等，適用于生產(chǎn)各類眼鏡如運動眼鏡、太陽眼鏡和細(xì)邊或無邊眼睛鏡片和鏡框。
[0003]透明尼龍的制備一般可從三個方向著手:1、降低聚酰胺的結(jié)晶度，制的非晶態(tài)制品；2、將晶區(qū)尺寸減小至低于可見光波長范圍；3、通過共混、共聚等手段使晶區(qū)與非晶區(qū)的折射率相近。目前的透明尼龍主要存在結(jié)晶度高導(dǎo)致透明度低、黃度指數(shù)高、熱變形溫度低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種透明尼龍及其制備方法，使具有阻礙結(jié)晶的特殊單體:4，4_ 二胺基二環(huán)己基甲烷、4，4_ 二胺基二環(huán)己基丙烷、3，3_ 二甲基-4，4-二胺基二環(huán)己基甲烷中的一種或多種與二元羧酸發(fā)生中和反應(yīng)，然后再聚合得到結(jié)晶度低、透明度高、熱變形溫度高的透明尼龍樹脂。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種透明尼龍，原料包括摩爾比1:1的環(huán)狀結(jié)構(gòu)二胺和二元羧酸，以及占環(huán)狀結(jié)構(gòu)二胺和二元羧酸質(zhì)量比30?60%的去離子水、0.02%?0.5%的防老劑、0.02%?2%的抗氧劑和0.05 %?2.5 %的分子量調(diào)節(jié)劑。
[0006]進(jìn)一步地，環(huán)狀結(jié)構(gòu)二胺為4，4-二胺基二環(huán)己基甲烷、4，4-二胺基二環(huán)己基丙烷、3，3_ 二甲基-4，4-二胺基二環(huán)己基甲烷中的一種或多種。
[0007]進(jìn)一步地，二元羧酸為癸二酸、十二碳二元酸、己二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸中的一種或多種。
[0008]進(jìn)一步地，防老劑為磷酸、亞磷酸、次亞磷酸鈉、磷酸三甲酯、亞磷酸三苯脂中的一種或多種。
[0009]進(jìn)一步地，抗氧劑為抗氧劑1098、抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1222、抗氧劑168中的一種或多種復(fù)合。
[0010]進(jìn)一步地，分子量調(diào)節(jié)劑為冰醋酸、十二碳二元酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸中的一種或多種。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面，提供了一種制備透明尼龍的方法，包括如下步驟:
[0012]I)將二元羧酸和環(huán)狀結(jié)構(gòu)二胺、去離子水按比例加入到成鹽釜中，加熱至沸騰后中和成鹽，測鹽溶液的pH ；
[0013]2)將成鹽釜中的鹽溶液壓入到聚合釜中，同時按比例加入防老劑、抗氧劑、分子量調(diào)節(jié)劑，按照如下程序使其反應(yīng):加熱升溫升壓，保持成鹽釜內(nèi)壓力在1.2?1.75Mpa直到成鹽釜內(nèi)溫度達(dá)到210?220°C —以0.01?0.031^&/11^11的速度使釜內(nèi)壓力降至常壓，溫度為240?260°C—常壓下排氣15?60min—加入⑶2使釜內(nèi)壓力升至0.3?1.01^^，打開出料閥門切粒出料，得到透明尼龍。
[0014]進(jìn)一步地，步驟I)中物料中和后的pH范圍為7.7?7.85。
[0015]進(jìn)一步地，步驟I)中物料中和后的pH優(yōu)選為7.8。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:提供了一種透明尼龍及其制備方法，制得的尼龍具有結(jié)晶度低、透明度高、熱變形溫度高的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]為了解決現(xiàn)有透明尼龍透明度低、黃度指數(shù)高、熱變形溫度低的問題，本發(fā)明提供了一種透明尼龍及其制備方法，通過加入具有阻礙結(jié)晶的特殊單體一 4，4_ 二胺基二環(huán)己基甲烷、4，4_ 二胺基二環(huán)己基丙烷、3，3_ 二甲基-4，4_ 二胺基二環(huán)己基甲烷中的一種或多種，降低尼龍的結(jié)晶度從而增加其透明度，并且具有黃度指數(shù)低、熱變形溫度高的優(yōu)點。
[0019]實施例1、
[0020]一種透明尼龍，原料包括54.1Kg的4，4 ’ -二氨基二環(huán)己基丙烷和45.9Kg的癸二酸，以及150Kg的去離子水、0.03Kg的磷酸防老劑、0.5Kg的抗氧劑1010和0.13Kg的分子量調(diào)節(jié)劑冰醋酸。
[0021 ]按照上述原料制備透明尼龍:
[0022]I)將4，4’_二氨基二環(huán)己基丙烷、癸二酸、去離子水加入到成鹽釜中，加熱至沸騰后中和成鹽，pH為7.85;
[0023]2)將成鹽釜中的鹽溶液壓入到聚合釜中，同時加入磷酸、抗氧劑1010和冰醋酸，按照如下程序使其反應(yīng):加熱升溫升壓，保持成鹽釜內(nèi)壓力在1.75Mpa直到成鹽釜內(nèi)溫度達(dá)到220°C —以0.03Mpa/min的速度使釜內(nèi)壓力降至常壓，溫度為240°C—常壓下排氣30min—加入CO2使釜內(nèi)壓力升至1.0Mpa，打開出料閥門切粒出料，得到98.1Kg透明尼龍，所得透明尼龍的相對粘度為2.08，其透光率為88.5%,熱變形溫度為112°C(1.8MPa)。
[0024]實施例2、
[0025]一種透明尼龍，原料包括50.85Kg的3，3_二甲基_4，4_二胺基二環(huán)己基甲烷和49.15Kg的十二碳二元酸，以及10Kg的去離子水、0.08Kg的亞磷酸防老劑、0.3Kg的抗氧劑1098和1.2Kg的分子量調(diào)節(jié)劑十二碳二元酸。制備透明尼龍的方法與實施例1相同。
[0026]按照上述原料制備透明尼龍:
[0027]I)將3，3-二甲基-4，4-二胺基二環(huán)己基甲烷、十二碳二元酸、去離子水加入到成鹽釜中，加熱至沸騰后中和成鹽，pH為7.7;
[0028]2)將成鹽釜中的鹽溶液壓入到聚合釜中，同時加入亞磷酸、抗氧劑1098和十二碳二元酸，按照如下程序使其反應(yīng):加熱升溫升壓，保持成鹽釜內(nèi)壓力在1.2Mpa直到成鹽釜內(nèi)溫度達(dá)到215°C —以0.01Mpa/min的速度使釜內(nèi)壓力降至常壓，溫度為240°C—常壓下排氣15min—加入CO2使釜內(nèi)壓力升至0.3Mpa，打開出料閥門切粒出料，得到92.5Kg透明尼龍，所得透明尼龍的相對粘度為1.82，其透光率為91.5%，熱變形溫度為122°C(1.8MPa)。
[0029]實施例3、
[0030]一種透明尼龍，原料包括25.48Kg的4，4 ’ -二氨基二環(huán)己基甲烷、27.05Kg的3，3-二甲基-4，4-二胺基二環(huán)己基甲烷和47.47Kg的癸二酸、120Kg的去離子水、0.08Kg的亞磷酸防老劑、質(zhì)量均為0.2Kg的抗氧劑1010和抗氧劑168、1.0Kg的對苯二甲酸分子量調(diào)節(jié)劑。
[0031 ]按照上述原料制備透明尼龍:
[0032]I)將4，4’_二氨基二環(huán)己基甲烷、3，3_二甲基-4，4-二胺基二環(huán)己基甲烷、癸二酸、去離子水加入到成鹽釜中，加熱至沸騰后中和成鹽，pH為7.8 ；
[0033]2)將成鹽釜中的鹽溶液壓入到聚合釜中，同時加入亞磷酸、抗氧劑1010和抗氧劑168、對苯二甲酸，按照如下程序使其反應(yīng):加熱升溫升壓，保持成鹽釜內(nèi)壓力在1.5Mpa直到成鹽釜內(nèi)溫度達(dá)到220°C —以0.01Mpa/min的速度使釜內(nèi)壓力降至常壓，溫度為245°C—常壓下排氣60min—加入⑶2使釜內(nèi)壓力升至0.3Mpa，打開出料閥門切粒出料，得到92.3Kg透明尼龍，所得透明尼龍的相對粘度為2.02，其透光率為89.5%，熱變形溫度為97 °C(1.8MPa)0
[0034]實施例4、
[0035]一種透明尼龍，原料11.17Kg的4，4’_二氨基二環(huán)己基甲烷、40.68Kg的3，3_二甲基-4，4-二胺基二環(huán)己基甲烷和39.32Kg的十二碳二酸、8.83Kg的間苯二甲酸、150Kg的去離子水、0.02Kg的磷酸防老劑、質(zhì)量均為0.25Kg的抗氧劑1098和抗氧劑168、0.6Kg的間苯二甲酸分子量調(diào)節(jié)劑。
[0036]按照上述原料制備透明尼龍:
[0037]I)將4，4’_二氨基二環(huán)己基甲烷、3，3_二甲基-4，4-二胺基二環(huán)己基甲烷、十二碳二酸、間苯二甲酸、去離子水加入到成鹽釜中，加熱至沸騰后中和成鹽，pH為7.8 ；
[0038]2)將成鹽釜中的鹽溶液壓入到聚合釜中，同時加入磷酸、抗氧劑1098和抗氧劑168、間苯二甲酸，按照如下程序使其反應(yīng):加熱升溫升壓，保持成鹽釜內(nèi)壓力在1.5Mpa直到成鹽釜內(nèi)溫度達(dá)到220°C —以0.02Mpa/min的速度使釜內(nèi)壓力降至常壓，溫度為260°C—常壓下排氣60min—加入CO2使釜內(nèi)壓力升至0.5Mpa，打開出料閥門切粒出料，得到91.4Kg透明尼龍，所得透明尼龍的相對粘度為1.75，其透光率為90.5%，熱變形溫度為132°C(1.8MPa)0
[0039]在以上實施例中，二元羧酸還可以是己二酸、對苯二甲酸的一種或兩種；防老劑還可以是次亞磷酸鈉、磷酸三甲酯、亞磷酸三苯脂中的一種或多種；抗氧劑還可以是抗氧劑1076、抗氧劑1222中的一種或兩種。
【主權(quán)項】
1.一種透明尼龍，其特征在于，原料包括摩爾比I: I的環(huán)狀結(jié)構(gòu)二胺和二元羧酸，以及占所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)二胺和二元羧酸質(zhì)量比100?150%的去離子水、0.02%?0.5%的防老劑、0.02%?2%的抗氧劑和0.05%?2.5%的分子量調(diào)節(jié)劑。2.按照權(quán)利要求1所述的透明尼龍，其特征在于，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)二胺為4，4_二胺基二環(huán)己基甲烷、4，4-二胺基二環(huán)己基丙烷、3，3-二甲基-4，4_ 二胺基二環(huán)己基甲烷中的一種或多種。3.按照權(quán)利要求1所述的透明尼龍，其特征在于，所述二元羧酸為癸二酸、十二碳二元酸、己二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸中的一種或多種。4.按照權(quán)利要求1所述的透明尼龍，其特征在于，所述防老劑為磷酸、亞磷酸、次亞磷酸鈉、磷酸三甲酯、亞磷酸三苯脂中的一種或多種。5.按照權(quán)利要求1所述的透明尼龍，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1098、抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1222、抗氧劑168中的一種或多種復(fù)合。6.按照權(quán)利要求1所述的透明尼龍，其特征在于，所述分子量調(diào)節(jié)劑為冰醋酸、十二碳二元酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸中的一種或多種。7.制備按照權(quán)利要求1?6任一所述的透明尼龍的方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將二元羧酸和環(huán)狀結(jié)構(gòu)二胺、去離子水按比例加入到成鹽釜中，加熱至沸騰后中和成鹽，測鹽溶液的pH; 2)將成鹽釜中的鹽溶液壓入到聚合釜中，同時按比例加入防老劑、抗氧劑、分子量調(diào)節(jié)劑，按照如下程序使其反應(yīng):加熱升溫升壓，保持成鹽釜內(nèi)壓力在1.2?1.75Mpa直到成鹽釜內(nèi)溫度達(dá)到210?220 °C —以0.01?0.03Mpa/min的速度使釜內(nèi)壓力降至常壓，溫度為240?260°C—常壓下排氣15?60min—加入⑶2使釜內(nèi)壓力升至0.3?1.01^?，打開出料閥門切粒出料，得到透明尼龍。8.按照權(quán)利要求7所述的制備透明尼龍的方法，其特征在于，步驟I)中物料中和后的pH范圍為7.7?7.85。9.按照權(quán)利要求9所述的制備透明尼龍的方法，其特征在于，步驟I)中物料中和后的pH優(yōu)選為7.8。
【文檔編號】C08K5/526GK105949456SQ201610304943
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】張全福, 王朝進(jìn), 侯紹剛, 張桂珍, 楊春艷, 郭延春
【申請人】山東東辰工程塑料有限公司