[发明专利]在挤出机中制备聚酰胺的方法

说明书

本发明涉及在挤出机中制备基于二羧酸和二胺的聚酰胺的方法。

在挤出机中制备基于二羧酸和二胺的聚酰胺大体是已知的。例如 DE-A-195 14 145描述了用挤出机通过缩聚来制备基于二羧酸和二胺的 聚合物，其中首先将一种固体二羧酸/二胺混合物在自生压力下于共旋转 (corotatory)双螺杆挤出机中加热，然后将排出物转移至一个共旋转双 螺杆挤出机中，在其中将原先残留的水和由缩聚生成的水通过排放口除 去。

二羧酸是指常规二羧酸，优选己二酸。除了其它二胺外，六亚甲基 二胺可列为优选的二胺。特别优选使用己二酸己二铵(AH盐)。

EP-A-0 667 367涉及具有高结晶度的部分芳香型的共聚酰胺模制材 料。聚酰胺模制材料由二胺的二羧酸形成，并且含有对苯二甲酸、间苯 二甲酸、六亚甲基二胺和脂肪族环状二胺作为基本单元。它们通过穿过 具有下游分离器的管状蒸发器而连续地制备。

EP-A-0 693 515涉及一种制备部分结晶或无定形、可热塑性加工的 部分芳香型聚酰胺的预缩合物的方法，其中首先制备二胺和二羧酸的盐， 然后将其在高压釜中通过后缩合进行转化。

在部分芳香型聚酰胺的间歇式制备过程中，容器易于被沉积物堵塞， 为除去沉积物，就必须使装置停车。此外，通常不能得到均一产物。

因此需要一种制备部分芳香型共聚酰胺的方法，其中可避免在釜内 或制备装置中形成沉积物，并且可得到均一产物。

本发明的一个目标是提供一种连续制备部分芳香型共聚酰胺的方 法，其具有较短的停留时间并且可得到高粘度的共聚酰胺。此外，还应 得到极均一的产物，并且应避免设备的污染。

本发明目标通过一种在挤出机中制备基于二羧酸和二胺的聚酰胺的 方法来实现，该方法包括，在共旋转双螺杆挤出机中于10秒至30分钟 的停留时间内，将含有由50mol％的二羧酸混合物和50mol％的六亚甲 基二胺组成的单体混合物的固体混合物加热至150-400℃的温度范围内， 同时通过排放口除去蒸汽和——如果合适——二胺；所述二羧酸混合物 由60-88重量％的对苯二甲酸和12-40重量％的间苯二甲酸组成，其中最 高达20重量％的所述二羧酸混合物也可被其他二羧酸替代；且最高达 20重量％的六亚甲基二胺可被其他C_2-30二胺替代。

本发明已发现，部分结晶和部分芳香型的聚酰胺可在挤出机中通过 加热起始单体(通常为盐的形式)的固体混合物并使之反应而有利地制 备。挤出机的使用可缩短停留时间，从而可有效地避免或减少副产物的 形成。此外，挤出机还能够制备高粘度的共聚酰胺，而不会形成沉积物 或者堵塞装置。

本发明方法由含有一种单体混合物的固体混合物开始进行。所述固 体混合物还可含有其他成分，例如纤维、填充剂、染料或助剂。一般地， 所述单体混合物以盐的形式存在，并且将挤出机内盐形成过程中所形成 的水在反应之前基本完全除去。残留的水可通过挤出机上的排放口而除 去。固体单体混合物的水含量通常为该单体混合物的5-30重量％，优选 10-20重量％。

所述单体混合物由50mol％的二羧酸混合物和50mol％的二胺或二 胺混合物组成。所述二羧酸混合物由60-88重量％的对苯二甲酸和12-40 重量％的间苯二甲酸组成。优选存在64-80重量％、尤其是64-76重量％ 的对苯二甲酸，其对应于优选20-36重量％、尤其是24-36重量％的间苯 二甲酸。此外，最高达20重量％的二羧酸混合物也可被其他二羧酸替代， 优选0-10重量％、尤其是0-5重量％。当所述二羧酸混合物中的一些被 其他二羧酸替代时，其他组分的下限优选为0.5重量％、尤其是1重量 ％。其他适宜的二羧酸有，例如己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸 二酸，以及7-磺基间苯二甲酸。

所用二胺组分为六亚甲基二胺，其最高达20重量％可被其他C_2-30二胺替代。优选0-10重量％、尤其是0-5重量％的六亚甲基二胺被其他 C_2-30二胺替代。当存在其他C_2-30二胺时，其最少量优选为0.5重量％、 尤其是至少1重量％。适宜的其他二胺有，例如四亚甲基二胺、八亚甲 基二胺、十亚甲基二胺和十二亚甲基二胺，以及间苯二甲胺、二(4-氨基 苯基)甲烷、二(4-氨基苯基)-2，2-丙烷和二(4-氨基环己基)甲烷，或其混合 物。