尼龙66聚合过程与工艺
尼龙己二胺反应速度分子量高分子
己二酸和己二胺发生缩聚反应即可得到尼龙66。工业上为了己二酸和己二胺以等摩尔比进行反应一般先制成尼龙66盐后再进行缩聚反应反应式如下
在水的脱出的同时伴随着酰胺键的生成形成线型高分子。所以体系内水的扩散速度决定了反应速度因此在短时间内高效率地将水排出反应体系是尼龙66制备工艺的关键所在。上述缩聚过程既可以连续进行也可以间歇进行。
在缩聚过程中同时存在着大分子水解、胺解胺过量时、酸解酸过量时和高温裂解等使尼龙66的分子量降低的副反应。
尼龙66盐的制备
尼龙66盐是己二酰己二胺盐的俗称分子式C12H26O4N2分子量26235结构式H3NCH26NH3OOCCH24COO。
尼龙66盐是无臭、无腐蚀、略带氨味的白色或微黄色宝石状单斜晶系结晶。室温下干燥或溶液中的尼龙66盐比较稳定但温度高于200℃时会发生聚合反应。其主要物理性质列于表0163中。
表0163尼龙66盐的主要物理性质
性质数据性质数据
熔点℃193197生成热JkgK3169×105
折射率
D30℃1429158350水溶液水中溶解率gml50℃5400
升华温度℃78密度gcm31201
尼龙66盐在水中的溶解度很大见表0169。且随着温度上升而增大其溶解度cs与温度的关系可描述为cs376328619224T0001149T2
表0164尼龙66盐在水中的溶解度
温度K273162831629316303163130632316333163431635316
溶解度gml370043004700505052505400560058506150
1水溶液法
以水为溶剂以等当量的己二胺和己二酸在水溶液中进行中和反应得到50的尼龙66盐溶液。其工艺流程图如图0140所示。
图0140水溶液法生产尼龙66盐工艺流程
1己二酸配制槽2己二胺配制槽3中和反应器4脱色罐5过滤器
6、9、11、12贮槽7泵8成品反应器10鼓风机13蒸发反应器
将纯己二胺用软水配成约30的水溶液加入反应釜中在4050℃、常压和搅拌下慢慢加入等当量的纯己二酸控制pH值在7779。在反应结束后用051的活性炭净化、过滤即可得到50的尼龙66盐水溶液。成盐反应为放热反应为此必须将反应热以外循环水冷却除去同时为防止尼龙66盐与空气接触而被氧化在生产系统中充以氮气保护。在真空状态下将50的尼龙66盐水溶液经蒸发、脱水、浓缩、结晶、干燥即可得到固体尼龙66盐。一般每吨尼龙66盐100消耗己二胺99852264kg己二酸9975619kg。
f本法的特点是不采用甲醇或乙醇等溶剂方便易行安全可靠工艺流程短成本低。但对原料中间体质量要求高远途运输费用也较高。美国孟山都公司、杜邦公司和法国罗纳普朗克r