[发明专利]一种11-氨基十一酸常压熔融聚合制备尼龙11的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种尼龙11的制备工艺，更具体地说，本发明涉及一种11-氨基十一酸常压熔融聚合制备尼龙11的工艺，属于尼龙制造技术领域。

背景技术

尼龙11是一种长碳链柔软尼龙，其亚甲基链较长，酰胺基密度低，与其它尼龙相比，它具有很低的吸水性、良好的尺寸稳定性、机械性能，耐化学性和电绝缘性能，低温（-40℃）抗冲击性能优异；具有弹性记忆效益，当外力除去时，其可以恢复至原来的形状，耐应力开裂性好，嵌入金属部件而不易开裂；而且易于加工成型，对人体无害，可满足各种熔融粘度范围的注塑及挤出加工，常用于制造抗震耐磨的油管、软管，如汽车油软管、输油管、离合器软管，已经成为尼龙类工程塑料的后起之秀。

尼龙11是以11-氨基十一酸为原料制备而成的。11-氨基十一酸加热时容易脱水缩合，其聚合原理非常简单，其反应方程式为：

11-氨基十一酸难溶于水，不能像ε-己内酰胺那样制成水溶液处理，且其熔点是187℃，熔融后呈粘稠状，当加热到熔点时，就会开始脱水缩聚。由于在固体到熔融态的相变过程中伴随着缩聚反应的发生，如控制不好就会造成焦化、分解、结块，达不到制成高分子量尼龙11的目的。

目前一般工业上都采用将含水的11-氨基十一酸加热加压熔融，所需压力一般在1MPa以上，待温度超过11-氨基十一酸的熔点后泄至常压状态，再继续熔融聚合最终得到尼龙11。在泄压过程中，水蒸气排出的同时大量的11-氨基十一酸也会随着水蒸气被带出，造成单体损耗。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的尼龙11合成中需要对11-氨基十一酸进行加压熔融，对设备要求较高，需要高压设备，而且在熔融后泄压过程中水蒸气排出的同时氨基十一酸也会随着水蒸气被带出，造成单体损耗的问题，提供一种11-氨基十一酸常压熔融聚合制备尼龙11的工艺，能够在常压下进行尼龙11的合成，降低了设备成本，且能够降低11-氨基十一酸单体的损耗。

为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：

一种11-氨基十一酸常压熔融聚合制备尼龙11的工艺，其特征在于：将11-氨基十一酸和助熔剂混合，所述的助熔剂是一种或任意比例的多种沸点为185～220℃的有机溶剂；在常压状态下，加热使物料熔融，然后继续加热升温至230～270℃，将助熔剂和反应生成的水蒸发出来；常压熔融反应完成后，继续保持温度为230～270℃，然后抽真空，在真空状态下进行真空反应；真空反应完成后停止抽真空，恢复常压状态，出料得到尼龙11；在所述的11-氨基十一酸常压熔融聚合制备尼龙11的工艺中还加入催化剂和助剂。

本发明所述的11-氨基十一酸常压熔融聚合制备尼龙11的工艺中还加入催化剂和助剂是指所述的催化剂与11-氨基十一酸和助熔剂一起混合，或者在物料熔融后加入；所述的助剂与11-氨基十一酸和助熔剂一起混合，或者在物料熔融后加入。

本发明所述的助熔剂为本领域常规的沸点为185～220℃的有机溶剂，例如长链烷烃、醚类、苯类、酮类、酯类以及其他合成物：正十一烷、正十二烷、苄基甲苯、异戊基苯、9-溴菲、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、二乙二醇甲醚、戊醚、苯基乙基酮、甲基庚二烯酮、氰乙酸甲酯、氢乙酸乙酯、草酸二乙酯、甲基硅油等，优选上述有机溶剂中沸点为190～200℃的有机溶剂。

本发明所述的助熔剂的用量为11-氨基十一酸与助熔剂的重量比为1:0.05～1，优选为11-氨基十一酸与助熔剂的重量比为1:0.1～0.6。

本发明所述的催化剂至少包含一下一种物质：磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、乙酸，其用量为11-氨基十一酸与催化剂的重量比为1:0.0001～0.03，优选为11-氨基十一酸与催化剂的重量比为1:0.0002～0.01。

本发明所述的助剂至少包含一下一种物质：己二酸、葵二酸、偏苯酸酐、己二胺、葵二胺、己内酰胺、硬脂酸胺、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯，其用量为11-氨基十一酸与助剂的重量比为1:0.0005～0.1，优选为11-氨基十一酸与助剂的重量比为1:0.001～0.05。

本发明所述的继续加热升温至230～270℃，将助熔剂和反应生成的水蒸发出来这个过程的反应时间为1～3小时。

本发明所述的真空状态的真空度为0.08～0.1MPa。

本发明所述的真空反应的反应时间为0.5～1.5小时。

本发明中尼龙11的特性粘数的测定：