尼龙66的聚合过程与工艺

尼龙66的聚合过程与工艺
尼龙66的聚合过程与工艺

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

5 e$ G! e& K# s

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:+ c' j/ y: q8 `1 N'T3 ?

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。0 h( I& R3 P, V

尼龙-66盐的制备2 ?6 s: |8 x" K( Q9 J* w0 ~! \

尼龙-66盐是己二酰己二胺盐的俗称,分子式:C12H26O4N2,分子量262.35, 结构式:[+H3N(CH2)6NH3+ -OOC(CH2)4COO-]。5 y# s% \, B8 z

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01-63中。

表01-63尼龙-66盐的主要物理性质: j0 d1 l6 i- x

性质数据性质数据

熔点,℃ 193~197 生成热,J/kg?K 3.169×105

折射率,nD(30℃) 1.429~1.583(50%水溶液) 水中溶解率,g/ml,50℃ 54.00( M6 e: }+ Z; Q

升华温度,℃ 78 密度,g/cm3 1.2013 ~' E' ^; q, j; B

尼龙-66盐在水中的溶解度很大(见表01-69)。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:cs =-376.3286+1.9224T-0.001149T2# N6 p# A! h0 L( d. W

表01-64 尼龙-66盐在水中的溶解度

温度,K 273.16 283.16 293.16 303.16 313.06 323.16 333.16 343.16 353.16

溶解度,g/ml 37.00 43.00 47.00 50.50 52.50 54.00 56.00 58.50 61.50

( B3 u$ s" M$ a7 I

(1)水溶液法3 i o* Q1 {! C0 g6 p

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01-40所示。

图01-40 水溶液法生产尼龙-66盐工艺流程1 _( D$ F: Y6 l+ ]# \: l

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

! u) z2 i2 u+ v6 ?. _$ y/ D

将纯己二胺用软水配成约30%的水溶液,加入反应釜中,在40~50℃、常压和搅拌下慢慢加入等当量的纯己二酸,控制pH值在7.7~7.9。在反应结束后,用0.5%~1%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(99.8%)522.64kg,己二酸(99.7%)561.9kg。

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-普朗克公司采用本法生产。

(2)溶剂结晶法

以甲醇或乙醇为溶剂,经中和、结晶、离心分离、洗涤,制得固体尼龙-66盐。氨基和羧基经中和后形成菱形无色结晶盐,并有热量放出。其工艺流程如图01-41所示。7 L% r6 A1 k0 S! A& Y% Z4 U

图01-41 溶剂法生产尼龙-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—乙醇计量槽5—离心机7 E0 D1 q% a1 n$ B5 o, I2 \( S* Z

6—乙醇贮槽7—蒸汽泵8、11—乙醇高位槽9—乙醇回收蒸馏塔10—合格乙醇贮槽

纯己二酸溶解于4倍质量的溶剂(乙醇)中,完全溶解后,移入带搅拌的中和反应器并升温到65℃,慢慢加入配好的己二胺溶液,控制反应温度在75~80℃。在反应终点有白色结晶析出,继续搅拌至反应完全。冷却并过滤,用乙醇洗涤数次除去杂质。最后经离心分离后尼龙-66盐的总收率可达99.5%以上。一般每吨尼龙-66盐耗己二胺0.46t,己二酸0.58t,乙醇0.3t。' D$ O; t: h1 l7 B5 n

原料纯度、结晶温度、机械损失、溶剂浓度和用量等都对尼龙-66盐的收率和质量产生影响。另外残存于己二胺中的1,2-二氨基环己烷、1-氨基甲基环戊烷、氨基己腈等杂质,可影响尼龙-66盐的稳定性。% P9 \5 W# c% }# E6 y

溶剂结晶法的特点是运输方便、灵活,产品质量好,但对温度、湿度、光和氧敏感性较强,在缩聚操作中要重新加水溶解。英国ICI公司、BASF采用此法生产。

(3)其它方法

除以上方法外,美国孟山都公司、杜邦公司、日本旭化成公司也采用以水为溶剂的生产工艺,己二胺和己二酸直接送入缩聚反应器进行缩聚反应,或在缩聚前用活性炭净化处理以除去有机杂质,然后再蒸馏浓缩后缩聚[ , ]。

美国塞拉尼斯公司开发了一条以甲苯为原料通过生物转化的二步法生产尼龙-66盐的工艺[ ]。具有创新性的第一步包括利用一种假单细胞微生物进行甲苯的生物氧化,得到己二烯二酸(粘康酸),然后再加氢得到己二酸。但在发酵的中间体中,粘康酸的浓度极为有限,为此塞拉尼斯公司开发了加入化学计量的己二胺迫使粘康酸生成粘康酸己二酸盐,从而使粘康酸的浓度上升到3.9%(重量),然后将粘康酸己二酸酸盐直接加氢得到尼龙-66盐。由于甲苯比苯便宜,能量和公用工程的消耗也低于传统的环己烷氧化工艺,这一工艺的优点是显而易见的。( ?8 ?7 B. o3 ~1 A7 T

(4)产品质量规格及测试方法

现有尼龙-66盐的质量指标为外观、色度、pH值、水分、硝酸盐、灰份、铁含量、总挥发碱、假硝酸、UV指数、假二氨基环己烷(DCH)等。为了完整地反映尼龙-66盐的内在质量,有人建议增加稳定指数PS、硝酸根、抗氧值三项指标[ ]。PS定义为试样溶液的光密度与空白溶液的光密度之差的负数,反映了尼龙-66盐中易变质杂质的数量,PS越高,则尼龙-66盐存放期间越不容易变质;硝酸根反映聚合物的色泽和可纺性,一般控制在5mg/kg以下;抗氧值则反映了尼龙-66盐中的易氧化杂质含量,抗氧性能差的尼龙-66盐,聚合后注带切片白度差,后加工困难,因此抗氧值最好在12ml以下。表01-65、表01-66分别是一些企业的尼龙-66盐的质量指标和尼龙-66盐水溶液的质量指标。) i( X$ b( a' E# y: b

表01-65 尼龙-66盐的质量指标

指标名称德国美国塞拉尼斯公司法国罗纳-普朗克公司中国辽化公司" R3 B( z$ i. R

一级二级; l- P! Y2 w! G/ A5 x- c

外观白色结晶粉末

PH值7.00±0.10

(10%水溶液) 7.55~7.80 7.50~7.80 7.00~8.00(10g

/10ml水溶液) 7.00~8.505 q, J: J8 O. d6 T# Y4 m9 _0 t

(同前)

水分,%(质量) ≤2.00 0.40 ≤0.40

≤1.00# F! C- I8 N" L5 d$ i

总挥发碱,m g/kg ≤0.307 f6 ^% ~( L4 t$ |. e/ p

mmol/L?kg ≤10 9.50ml 9.5ml 15ml

可还原氮(HNO3计),

mg/kg 35 35 50" {+ \( k/ N* b6 V1 D) m

灰分,mg/kg ≤4.0 ≤10 15 0.50 50

铁,mg/kg ≤0.10 ≤1.00 0.50 6 20* Z, b1 I( s% V- r4 \

硝酸盐,mg/kg ≤1.00 6 15(HNO3计) 150(同前)- z! v4 b+ ? m5 D, I6 U" q: K) i

色度,APHA ≤8 15 15(Hazen) ' L: c* ?+ `2 t& j, f5 J8 C

表01-66 尼龙-66盐水溶液的规格) S, N7 c, ~* m( H4 `

指标孟山都罗纳-普朗克

外观清澈液体清澈液体

浓度,%(质量)48.5±0.75 45~517 D5 T- ?/ g" I* }& Z# d1 e

色度,Hazen 15- x/ g' t$ T8 M

pH值7.60±0.20 7.50~8.00

灰分,mg/kg 10 10; z4 [* K' t" g% u2 r0 J

硝酸盐,mg/kg 20 6

硼,mg/kg 9.00 ! x1 ~ L) K8 U2 s3 _3 M" e( }2 f

铜,mg/kg 1.00

铁,mg/kg 0.50

连续聚合} h'i- w# y* d' s+ n1 g

尼龙-66的连续缩聚,按所用设备的形式和能力可分为立管式连续缩聚和横管式减压连续缩聚二种。国内一般采用后者。其工艺流程图见图01-42。2 f" B4 o7 C" H1 c2 ?

图01-70 尼龙-66盐连续缩聚工艺流程

1-尼龙66盐贮罐2-醋酸罐3-静态混合器4-蒸发反应器5-冷凝液槽6-管式反应器( @5 ?1 C) v5 ?1 }. |

7-蒸汽喷射器8-成品反应器9-分离器01-添加剂罐11-冷凝液贮槽12-挤压机

13-造粒机14-脱水桶15-水预分离器16-进料斗17-流化床干燥器18-树脂料仓

浓度为63%的尼龙-66盐水溶液从贮槽泵入静态稳合器,加入少量己二胺的醋酸溶液,进入蒸发反应器,物料被加热到232℃,在氮气保护、1.72MPa的条件下停留3h脱水预缩聚,蒸发反应器出口物料含水量约18%,50%的尼龙-66盐已经聚合为低分子量聚合物。蒸发出来的水蒸汽经冷凝后进入冷凝液槽,从中可以回收己二胺。# x2 y4 n6 G1 `; C

从蒸发器出来的物料进入二个平行的管式反应器,每个反应器的典型管长243.8m,并在若干点设有静态混合器,并在适当的位置设置添加剂加入口。物料在285℃下停留40min,出口压力0.28MPa,反应完成98.5%。通过闪蒸除去反应过程中形成并保留在熔体中的水蒸汽后,用

螺旋输送机将熔体向下输送到成品反应器,同时从熔体中挤出剩余的水蒸汽。成品反应器在40kPa、271℃的条件下操作,物料的停留时间取决于产品的要求:对于通常的注射级的产品,停留时间为50min,产品的数均分子量约为18000。

尼龙66熔体由位于成品反应器底部的挤出机挤出,铸带切粒。尼龙66颗粒先经过预分离器,再经脱水筛后送入流化床干燥器,在热氮气保护下维持流化状态,使切片彻底干燥,即得本色注射级尼龙66树脂。0 x; N0 U4 v* ~. Y* v& @

间歇聚合4 x4 |; P9 C2 F2 w+ T$ x$ |

间歇缩聚法与连续缩聚法的原理相同,反应条件基本一致,只是相关的反应过程均在高压缩聚釜中完成,而连续缩聚不同的反应过程则是在不同的反应设备中连续进行。即间歇过程中缩聚过程随反应时间而变化,而连续法中缩聚过程则随空间位置而变化。* S& ^5 x; J, c, C/ T/ A

目前工业上一般采用连续缩聚法,间歇缩聚仅用于生产特殊产品或试验品和生产装置能力在4500t/a的小装置中。在同一高压釜中完成缩聚的全过程(升温、加压、卸压、真空),尼龙-66熔体从釜底挤出铸带,与最初挤出的产物相比,最后挤出的产物停留时间较长。由于其分子量较大程度上取决于最后阶段的停留时间,所以间歇法固有的分子量不均匀性是严重的,大型反应器更为严重,因而目前工业上用于间歇缩聚的反应器容积大多在4m3以下,最大者也不过7 m3。尼龙66的间歇缩聚包括溶解、调配、缩聚、铸带、切粒、干燥等工序,其生产流程图如图01-43所示。( M& T# T0 ?: ?) T

图01-43 尼龙-66盐间歇缩聚工艺流程

1-料仓2-螺旋运输器3-溶解釜4-冷凝器5-反应器6-蒸汽喷射器7-醋酸罐& q6 ]7 }6 d" b+ H

8-添加剂罐9-挤压机01-水浴11-造粒机12-料仓

固体尼龙-66盐在溶解釜中溶解后,在氮气保护下进入反应器中,在227~232℃、1.72MPa下加料1.5h,加入分子量调节剂(己二胺的醋酸溶液),在238~243℃、1.72MPa下继续加热1h,在此期间加入稳定剂、消光剂和其它配料。当温度升高至271℃时逐渐卸压1.5h,然后在271~277℃抽真空0.5h(根据要求产品的品级调整时间、温度、压力),最后在氮气压力下卸料约0.5h。整个过程约需5h。熔体经挤压机铸带,在水浴中冷却、切粒后得成品。

间歇法的生产过程是柔性的,通过对添加剂和反应时间的调整可以生产出不同品级的产品。不同品级的产品成本差异主要取决于添加剂。表01-72是二种聚合过程的经济指标对比。

表01-67尼龙-66盐聚合工艺的经济指标[ ]

项目间歇法连续法B0 E! z, g5 K( p+ d; M

产品收率,% 95.2 98.5. g/ a" F5 ~6 H Z0 q7 \/ u( X

反应周期,h 5~10 45 H+ Z% w$ F# [) K

尼龙-66盐单耗,t 1.22 1.186 Z) V3 b4 ~6 J3 z8 h, e4 f. `/ ]7 ?

电力单耗,kW?h 1090 820* T. H& l1 u# y% @" ]( r# z

设备能力小生产工业化

产品质量不稳定稳定$ i0 ^4 O6 _4 L4 Y7 d- e

技术水平一般高

工艺操作一般先进" l' w+ v% W( t+ M+ K, q+ d: ^% X

经济效益一般好

其它方法# G) ~4 y& u& m5 Z6 E4 R4 {/ x

除了尼龙-66盐的连续聚合和间歇聚合之外,德国Zimmer公司开发了己二腈和己二胺直接缩聚生产尼龙-66的工艺。该工艺1982年进行了150L的中间试验,1993年建立了20t/d的半工业化连续缩聚装置,但尚未见到工业化的报道。其生产工艺是首先将己二胺、己二腈、水和催化剂混合,再通过三个串联的反应器预聚,预聚物依次送入二个串联的闪蒸器和成品反应器

反应完全后,按常规方法造粒。

尼龙_聚酰胺_66聚合技术研究进展_白荣光

2014年第33卷第1期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·21· 化工进展 尼龙(聚酰胺)66聚合技术研究进展 白荣光,李鹏洲 (中国平煤神马集团能源化工研究院,河南平顶山 467000) 摘要:介绍了尼龙(聚酰胺)66熔融聚合、固态聚合和界面聚合等聚合技术的研究状况,分析总结了相关的研究思路和手段。以工业化应用转化为目标,指出熔融聚合单线产能提升有限,但工艺成熟稳定;固态聚合和界面聚合基础研究不足,但具有节能降耗和安全环保特征。针对我国尼龙66聚合技术研究和工业生产的实际,建议尼龙66聚合技术的研究,在借鉴先进的数学和计算机手段以及在现有工艺流程的基础上,进行模型化研究和过程强化技术开发并采用工业运行数据修正模型,借此指导工业生产和技术。 关键词:尼龙66;聚合;化学过程;模型;过程强化 中图分类号:TQ 316.4 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2014)01–0021–04 DOI:10.3969/j.issn.1000-6613.2014.01.004 Advances in the research on Nylon(polyamide) 66 polymerization technology BAI Rongguang,LI Pengzhou (Energy & Chemical Institute of China Pingmei Shenma Group,Pingdingshan 467000,Henan,China)Abstract:The research state of Nylon 66 polymerization technology,including melt polymerization,interfacial polymerization and solid state polymerization,was introduced. The relevant research methodology was reviewed. Aimed at industrial application,the advantage and disadvantage of the polymerization methods were summarized. Although the melt polymerization technology is mature,the single-line capacity is still limited. Solid phase polymerization and interfacial polymerization are energy efficient and environment-friendly,while the basic research on them is insufficient. Based on Chinese Nylon 66 research and production situation,the research thread of thought was proposed. On the basis of the existing technology,the research on process modeling and process intensification was introduced with the help of mathematical modeling and computer simulation. The model validated with industrial data can guide industrial production and technical research. Key words:Nylon 66;polymerization;chemical processes;model;process intensification 自1935年美国杜邦公司卡罗瑟斯博士以己二胺和己二酸为原料发明尼龙(聚酰胺)66并于1939年将其以纤维形式商业化以来,尼龙66聚合技术的研究就备受关注。由于清洁生产、能源和资源高效利用的现代化工发展趋势,具有绿色化学特征的过程耦合与强化技术应运而生。因此,尼龙66聚合技术研究主要以提高产品质量、节能减排为目标,集中于聚合工艺优化、聚合模型研究[1-2]、聚合过程强化及开发[3-4]等方面。同时,逐步聚合的实施方法也在不断发展,熔融聚合、固相聚合、界面聚合等典型逐步聚合方法均成功运用于尼龙66的合成。作者对上述3种聚合实施方法尼龙66聚合技术的发展分别论述,以期为尼龙66聚合技术基础研究提供借鉴,促进尼龙66产业进步升级。 收稿日期:2013-04-10;修改稿日期:2013-09-04。 第一作者及联系人:白荣光(1981—),男,硕士,工程师,从事尼龙66化工技术研究。E-mail xyzbrg@https://www.360docs.net/doc/0212667674.html,。

尼龙66的性质

尼龙66的基本性质 热性质 (1)熔点(Tm) 熔点即结晶熔解时的温度,对结晶性高分子尼龙-66,显示清晰的熔点,根据采用的测试方法,熔点在259~267℃的范围内波动。通常采用差热分析(DTA)法测出的尼龙-66的熔点为264℃。实际上,尼龙-66的熔点可以根据结晶的熔融热(ΔH)和熔融熵(ΔS)计算出来: 尼龙-66的ΔH为4390.3J/mol,ΔS为8.37J/kmol,Tm的理论值为259.3℃[ ]。 如果将体积膨胀系数显示极大值的温度当作熔点,则尼龙-66的熔点温度范围为246~263℃。接近理论熔解温度259℃。 (2)玻璃化温度(Tg) 高分子的比容和比热容等温度特性值在某一温度可出现不规则的变化,这一温度就是玻璃化转变温度,是分子链的链段克服分子间力开始运动的温度。在这一温度附近,模量、振动频率、介电常数等也开始发生变化。 尼龙-66的玻璃化温度,与测试方法、试样中的水分含量、单体浓度、结晶度等因素有关。Wilhoit和Dole等从比热容的温度变化分析,认为尼龙-66的玻璃化温度为47℃[ ],而Rybnikar则在低温下测定了尼龙-66的比容,发现在尼龙-66在-65℃也有一个转变温度[ ]。 结晶和结晶度 (1)结晶构造 Bill认为,尼龙-66的晶形有α型和β型二种形态,在常温下为三斜晶形,在165℃以上为六方晶形[ ]。 Bunn等确定了尼龙-66α型的结晶构造[ ],如图01-72所示,其晶胞的晶格常数列于表01-73。从图01-72可见,尼龙-66分子中的亚甲基呈锯齿状平面排列,酰胺基取反式平面结构,分子链被笔直地拉长。相邻的分子以氢键连成平面的片状,其模型如图01-68所示。 表01-68尼龙-66稳定晶形的晶格常数 晶体 a b c(纤维轴) αβγ α型结晶(三斜晶系) 4.9×10-4μm 5.4×10-4μm 17.2×10-4μm48?° 77°63?° 计算密度=1.24g/cm3 图01-44尼龙-66的α晶型结构[ ] 图01-45尼龙-66分子中晶片排列模型[ ] 线条:链状分子;○:氧原子 从图01-45可以看出,尼龙-66的α晶型是一系列晶片沿链轴方向一个接一个的垒积,而β晶型则每隔一片相互上下偏移垒积。对未进行热处理的普通成型品,构成结晶的氢键平面片的重叠方式,是这种α晶型和β晶型的任意混合。 (2)球晶 熔融状态的尼龙-66缓慢冷却时,在235~245℃急剧生成球晶。球晶不仅包含于结晶部分,也包含于非结晶部分,结晶度为20%~40%。 球晶有在径向上优先取向的正球晶及在切线方向上优先取向的负球晶[ ]。尼龙-66球晶通常为正球晶,但在250~265℃下加热熔融结晶时可以生成负球晶[ , ]。球晶生成速度和球晶大小,除显著地受冷却温度的影响之外,还受到熔融温度、分子量等因素的影响。(3)结晶度 一般认为,普通结晶形高分子,具有结晶区域和非结晶区域,结晶区域的比例便称为结晶度。在很大程度上,结晶度可以左右尼龙-66的物理、化学和机械性质。结晶度可以用X-射线、红外吸收光谱、熔融热、密度和体积膨胀率等求得,其中以密度法最为简单方便。 分子量和分子量分布 综合考虑尼龙-66的可应用性和可加工性,通常将其分子量调整为15000~30000(聚合度约150~300),若分子量太大,成型加工性能变差。已经开发了一系列方法测定聚酰胺的分子量,如粘度法(溶液粘度法和熔融粘度法)、末端基定量法(中和滴定法、比色法、电位滴定法、电导滴定法)、光散射法、渗透压法、熔融电导法等,其中溶液粘度法在实验室条件较为容易进行。 热分解和水解反应 与其它聚酰胺相比,尼龙-66最容易热降解和三维结构化。当尼龙-66发生热分解时,首先表现为主链开裂引起分子量、熔体粘度降低;进一步降解时,由三维结构化引起熔体粘度上升而最终变成凝胶,成为不溶不熔物。其机理尚未完全阐明,但相信主要原因是尼龙-66本质造成的,与己二酸残基容易形成环戊酮衍生物密切相关。 在惰性气体氛围中,尼龙-66可以在300℃保持短时间的稳定性,但时间长后(如290℃5小时)就可看出明显的分解,产生氨和二氧化碳等。在无氧的条件下,其分解产物为氰基(-CN)和乙烯基(-CH=CH2)。

尼龙66的聚合过程与工艺

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 5 e$ G! e& K# s 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:+ c' j/ y: q8 `1 N'T3 ? 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。0 h( I& R3 P, V 尼龙-66盐的制备2 ?6 s: |8 x" K( Q9 J* w0 ~! \ 尼龙-66盐是己二酰己二胺盐的俗称,分子式:C12H26O4N2,分子量262.35, 结构式:[+H3N(CH2)6NH3+ -OOC(CH2)4COO-]。5 y# s% \, B8 z 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01-63中。 表01-63尼龙-66盐的主要物理性质: j0 d1 l6 i- x 性质数据性质数据 熔点,℃ 193~197 生成热,J/kg?K 3.169×105 折射率,nD(30℃) 1.429~1.583(50%水溶液) 水中溶解率,g/ml,50℃ 54.00( M6 e: }+ Z; Q 升华温度,℃ 78 密度,g/cm3 1.2013 ~' E' ^; q, j; B 尼龙-66盐在水中的溶解度很大(见表01-69)。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:cs =-376.3286+1.9224T-0.001149T2# N6 p# A! h0 L( d. W 表01-64 尼龙-66盐在水中的溶解度 温度,K 273.16 283.16 293.16 303.16 313.06 323.16 333.16 343.16 353.16 溶解度,g/ml 37.00 43.00 47.00 50.50 52.50 54.00 56.00 58.50 61.50 ( B3 u$ s" M$ a7 I (1)水溶液法3 i o* Q1 {! C0 g6 p 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01-40所示。 图01-40 水溶液法生产尼龙-66盐工艺流程1 _( D$ F: Y6 l+ ]# \: l 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 ! u) z2 i2 u+ v6 ?. _$ y/ D 将纯己二胺用软水配成约30%的水溶液,加入反应釜中,在40~50℃、常压和搅拌下慢慢加入等当量的纯己二酸,控制pH值在7.7~7.9。在反应结束后,用0.5%~1%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(99.8%)522.64kg,己二酸(99.7%)561.9kg。

PA66(聚酰胺66)塑料基本特征及介绍

PA66(聚酰胺66)基本介绍 基本介绍 英文:Polyamide66,为五大工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种,半透明或不透明乳白色结晶形聚合物,受紫外线照射发紫白光或蓝白光。 项目非增强玻纤增强高冲击增韧 密度(kg/cm3) 1.06-1.19 1.23-1.58 1.06-1.09 1.14 硬度(R干燥/吸水)120/100M83-103114/-118/99 水中吸水率(%)8-9 3.7-7.36-78 空气中吸湿率(%) 1.2-3.1 1.0-2.5 1.1-1.5 1.2 成型收缩率(%)0.8-0.90.2-1.40.8-0.9 熔融指数(275°C/5kg)40-11515-60 简支梁有缺口冲击 4/23.5(6-15)/(5-17)(21-130)/(57-130)4/-(ISO179干燥/吸水) 热变形温度(1.8MPa)60-75240-25060-70 热变形温度(0.45MPa)200-220243-263180-220 熔点252-265252-265252-265245 生产厂家 1939年由杜邦公司实现工业化,目前全球主要品牌有美国杜邦的zytel、日本旭化成的leona、德国巴斯夫的ultramid、美国首诺的vydyne、日本东丽的amilan、美国苏威罗地亚的Technyl,中国国内主要的生产厂家有河南神马、浙江华峰、辽宁兴家化工、漳州长春、台湾南亚等。 常用牌号 美国首诺21SPC非增强通用本色 日本旭化成1300S未增强刚性,良好;良好的流动性;韧性良好 美国杜邦101L未增强 美国杜邦70G33L GF33 美国杜邦101F未增强 河南神马尼龙EPR27有光中等粘度产品主要用于注塑或改性的基料。 美国杜邦ST801未增强,超韧 德国巴斯夫A3X2G5GF25阻燃良好的电气性能耐油 德国巴斯夫A3EG6GF30尺寸稳定刚性好耐油电子绝缘 深圳杜邦70G33HS1L GF33热稳定 日本旭化成1300G GF33刚性,高;高强度;良好的抗蠕变性;耐疲劳性能 美国杜邦FR50GF25阻燃 美国杜邦70G13L GF13 美国杜邦103HSL未增强热稳定 美国杜邦103FHS未增强热稳定 日本东丽CM3006未增强耐热 德国巴斯夫A3EG3GF15刚性好耐油电子绝缘 日本东丽CM3001G30GF30

尼龙66的主要牌号与性能讲诉

尼龙66的主要牌号与性能 01.3.6.1国产尼龙66的主要性能指标 国内生产尼龙66的厂家有:黑龙江省尼龙厂、上海塑料制品十八厂、辽阳化纤工业总公司、太原合成纤维厂、神马集团、浙江衢州化工厂、宜兴太湖尼龙厂、江苏海安化工厂。其产品主要用制造各种机械、汽车、化工、电子电气装置的零部件,特别适合用于高强度或耐磨部件,如各种齿轮、滑轮、辊轴、轴承、泵体中叶轮、风箱叶片、高压密封圈、阀座、垫片、衬套、各种壳体、工具手柄、支撑架、电缆包层、汽车灯罩等。在电子仪器设备、继电器等电气设备中制造零件、电梯导轨、建筑装饰扶手等。在医疗器械、体育用品和日用品上也有广泛应用,如棒球棒、滑雪板等。也可制成薄膜后与铝箔等形成复合膜用于食品包装,如软包装饮料、罐头等。表01-73列出了几家企业的尼龙66产品指标。 表01-73 国产尼龙66的性能指标 01.3.6.2阻燃增强尼龙66的主要性能指标

目前,国内尚有许多厂家从事改性尼龙66树脂的生产。生产阻燃尼龙66和阻燃增强尼龙66的主要厂家有:黑龙江省尼龙厂、黑龙江省化工研究所、上海赛璐珞厂、广州莲花山工程塑料厂、江阴市永建化工有限公司等。阻燃尼龙66主要用于低压电器、机床电器、广播电视工业中,制造各种阻燃零件如调压器开关、仪器仪表外壳和电子电气连接器等;生产玻纤增强尼龙66的主要厂家有:黑龙江省尼龙厂、上海德胜塑料厂、广州莲花山工程塑料厂、苏州塑料一厂等。产品主要应用于低压电器工业,如交流接触器底座、线圈骨架、行程开关等各种要求耐火性能的介电零件中。黑龙江省化学研究所还生产防老化尼龙。其主要指标列于表01-74中。 表01-74 国产改性尼龙66树脂的主要性能指标 01.3.6.3杜邦公司系列尼龙66产品的基本性能指标 杜邦公司是主要的尼龙66生产厂家之一,其产品型号齐全,覆盖面广,满足各行各业对尼龙66树脂的不同性能要求,见表01-75。 表01-75 杜邦公司Zytel?66树脂型号与用途

尼龙66国内外生产现状及发展建议精

专论综述 弹性体 , 2010 12 25, 20(6 :78~82 CH IN A EL A ST O M ERICS 收稿日期 :2010 10 22 作者简介 :华阳 (1976 , 女 , 吉林省吉林市人 , 经济师 , 主要从事化工营销工作。 尼龙 66国内外生产现状及发展建议 华阳 1, 刘振明 2, 刘权毅 3, 张立 4, 张炜 5 (1. 中国石油吉林石化公司销售管理部 , 吉林吉林 132021; 2. 中国石油 吉林石化公司研究院 , 吉林吉林 132021; 3. 中国石油吉林石化公司电子商务 部 , 吉林吉林 132021; 4. 吉林省电力有限公司四平供电公司 , 吉林四平 136000; 5. 吉林梦溪工程管理有限公司 , 吉林吉林 132021 摘要 :介绍了国内外尼龙 66的生产和市场现状 , 阐述了尼龙 66生产技术及其工艺 , 并结合我国实际情况 , 提出了尼龙 66的发展建议。 关键词 :尼龙 66; 生产 ; 市场 ; 生产技术 ; 发展建议 中图分类号 :T Q 342+. 1 文献标识码 :A 文章编号 :1005 3174(2010 06 0078 05 尼龙 (Nylon 又称聚酰胺 , 英文名称 Poly am ide(简称 PA , 是分子主链上含有重复酰胺基团 NH CO 的热塑性树脂总称 , 其包括脂肪族 PA 、脂肪芳香族 PA 和芳香族 PA 。其中 , 脂肪族 PA 品种多 , 产量大 , 应用广泛 , 其命名由合成单体 具体的碳原子数而定。 尼龙纤维和树脂是合成材料中的一大系列产品。尼龙纤维主要是由己内酰胺(CPL 开环聚合制得的尼龙 6和尼龙 66盐缩聚合而成的尼龙 66生产的 , 在我国又

尼龙66聚合过程与工艺

尼龙66 聚合过程与工艺 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。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262.35,结构式:[+H3N(CH2)6NH3+-OOC(CH2)4COO。-] 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。尼龙-66 盐在水中的溶解度很大,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:cs=-376.3286+1.9224 T-0.001149T2 尼龙-66 盐在水中的溶解度 温度,K 273.16 283.16 293.16 303.16 313.06 323.16 333.16 343.16 353.16 溶解度,g/ml 37.00 43.00 47.00 50.50 52.50 54.00 56.00 58.50 61.50 (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。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40~50?、常压和搅拌下慢慢加入等当量的纯己二酸,控制pH 值在7.7~7.9 。在反应结束后,用0.5%~1%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(99.8%)522.64 kg,己二酸(99.7%)561.9kg 。 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 普朗克公司采用本法生产。公司、杜邦公司和法国罗纳- (2)溶剂结晶法以甲醇或乙醇为溶剂,经中和、结晶、离心分离、洗涤,制得固体尼龙-66 盐。氨基和羧基经中和后形成菱形无色结晶盐,并有热量放出。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-乙醇计量槽5-离心机 6- 乙醇贮槽7-蒸汽泵8、 1 1 -乙醇高位槽9-乙醇回收蒸馏塔 1 0-合格乙醇贮槽纯己二酸溶解于4倍质量的溶剂(乙醇)中,完全溶解后,移入带搅拌的中和反应器并升温到65?,慢慢加入配好的己二胺溶液,控制反应温度在75~80?。在反应终点有白色结晶析出,继续搅拌至反应完全。冷却并过滤,用乙醇洗涤数次除去杂质。最后经离心分离后尼龙-66 盐的总收率可达99.5%以上。一般每吨尼龙-66 盐耗己二胺0.46t ,己二酸0.58t ,乙醇0.3t 。

尼龙66的基本性质

聚合过程与工艺 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262.35, 结构式:[+H3N(CH2)6NH3+ -OOC(CH2)4COO-]。 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01-63中。 表01-63 尼龙-66盐的主要物理性质 (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01-40所示。 图01-40 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40~50℃、常压和搅拌下慢慢加入等当量的纯己二酸,控制pH值在7.7~7.9。在反应结束后,用0.5%~1%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(99.8%)522.64 kg,己二酸(99.7%)561.9kg。 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-普朗克公司采用本法生产。(2)溶剂结晶法 以甲醇或乙醇为溶剂,经中和、结晶、离心分离、洗涤,制得固体尼龙-66盐。氨基和羧基经中和后形成

尼龙66

尼龙66 化工本1202班18号冯旭楞 Ⅰ简介 中文别名:锦纶66短纤维;聚己二酰己二胺;尼龙-66;尼龙66树脂;聚酰胺-66; 聚已二酰己二胺;锦纶-66。尼龙66疲劳强度和钢性较高,耐热性较好,摩擦系数低,耐磨性好,但吸湿性大,尺寸稳定性不够。通常应用于中等载荷,使用温度<100-120度无润滑或少润滑条件下工作的耐磨受力传动零件。 Ⅱ热性质 熔点(Tm) 熔点即结晶熔解时的温度,对结晶性高分子尼龙-66,显示清晰的熔点,根据采用的测试方法,熔点在259~267℃的范围内波动。通常采用差热分析(DTA)法测出的尼龙-66的熔点为264℃。实际上,尼龙-66的熔点可以根据结晶的熔融热(ΔH)和熔融熵(ΔS)计算出来: 尼龙-66的ΔH为4390.3J/mol,ΔS为8.37J/kmol,Tm的理论值为259.3℃[ ]。 如果将体积膨胀系数显示极大值的温度当作熔点,则尼龙-66的熔点温度范围为246~263℃。接近理论熔解温度259℃。 玻璃化温度(Tg) 高分子的比容和比热容等温度特性值在某一温度可出现不规则的变化,这一温度就是玻璃化转变温度,是分子链的链段克服分子间力开始运动的温度。在这一温度附近,模量、振动频率、介电常数等也开始发生变化。

结晶构造 Bill认为,尼龙-66的晶形有α型和β型二种形态,在常温下为三斜晶形,在165℃以上为六方晶形。 Bunn等确定了尼龙-66α型的结晶构造,尼龙-66分子中的亚甲基呈锯齿状平面排列,酰胺基取反式平面结构,分子链被笔直地拉长。相邻的分子以氢键连成平面的片状。 表01-68 尼龙-66 稳定晶形的晶格常数 晶体 a b c(纤维轴) αβγ α型结晶(三斜晶系)4.9×10-4μm 5.4×10-4μm 17.2×10-4μm 48½° 77° 63½° 计算密度=1.24g/cm3 图01-44 尼龙-66的α晶型结构图01-45尼龙-66分子中晶片排列模型 线条:链状分子;○:氧原子 尼龙-66的α晶型是一系列晶片沿链轴方向一个接一个的垒积,而β晶型则每隔一片相互上下偏移垒积。对未进行热处理的普通成型品,构成结晶的氢键平面片的重叠方式,是这种α晶型和β晶型的任意混合。

PA66物理性能

PA66又称尼龙66;聚己二酸己二胺;nylon 66,缩写NY66。化学式:[-NH (CH2)6-NHCO(CH2)4CO]n-性状半透明或不透明乳白色结晶形聚合物,具有可塑性。密度1.15g/cm3。熔点252℃。脆化温度-30℃。热分解温度大于350℃。连续耐热80-120℃,平衡吸水率2.5%。能耐酸、碱、大多数无机盐水溶液、卤代烷、烃类、酯类、酮类等腐蚀,但易溶于苯酚、甲酸等极性溶剂。具有优良的耐磨性、自润滑性,机械强度较高。但吸水性较大,因而尺寸稳定性较差。外观白包或带黄色颗粒状密度(g/cm3)1.10-1.14 拉伸强度(MPa) 60. 0-80.0 络氏硬度118 冲击强度(kJ/m2)60-100 静弯曲强度 (MPa) 1 00-120 马丁耐热(℃) 50-60 弯曲弹性模星(MPa) 2000~3000 体积电阻率(Ωcm)×1015 介电常数 1.63 应用广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件,如齿轮、滚子、滑轮、辊轴、泵体中叶轮、风扇叶片、高压密封围、阀座、垫片、衬套、各种把手、支撑架、电线包层等。亦可制成薄膜用作包装材料。此外,还可用于制作医疗器械、体育用品、日用品等。 物理性能 玻璃化转变温度55-58°C 密度-cm3 机械性能 弹性(弯曲模量)-3GPa 低温韧性(低温缺口冲击强度)27-35J/m 断裂伸长率150-300% 拉伸强度50-95MPa 拉伸屈服强度45-85MPa 洛氏硬度30-80 屈服伸长-30% 韧性(室温缺口冲击强度)50-150J/m 肖氏硬度D80-95 杨氏模量1- 硬度(弯曲模量)-3GPa 尺寸稳定性 24小时吸水性1-3% 收缩-3% 线性热膨胀系数5-14 10-5°C-1

尼龙66(己内酰胺)聚合过程分析

关于尼龙66的一点介绍 的一点介绍,,与大家分享 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262.35, 结构式: [+H3N(CH2)6NH3+ -OOC(CH2)4COO-]。 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01- 63中。 表01-63尼龙-66盐的主要物理性质 性质数据性质数据 熔点,℃ 193~197 生成热,J/kg?K 3.169×105 折射率,nD(30℃) 1.429~1.583(50%水溶液) 水中溶解率,g/ml,50℃ 54.00 升华温度,℃ 78 密度,g/cm3 1.201 尼龙-66盐在水中的溶解度很大(见表01-69)。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:cs =-376.3286+1.9224T-0.001149T2 表01-64 尼龙-66盐在水中的溶解度 温度,K 273.16 283.16 293.16 303.16 313.06 323.16 333.16 343.16 353.16 溶解度,g/ml 37.00 43.00 47.00 50.50 52.50 54.00 56.00 58.50 61.50 (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01-40所示。 图01-40 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40~50℃、常压和搅拌下慢慢加入等 当量的纯己二酸,控制pH值在7.7~7.9。在反应结束后,用0.5%~1%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(99.8%)522.64kg,己二酸(99.7%)561.9kg。 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

尼龙6与尼龙66之区别

尼龍6與尼龍66之區別 尼龍66的結晶度和機械強度較好 尼龍66性質 尼龍66有優越結晶性,能產生明顯熔點,機械特性受溫度的影響較小,在溫度及濕度廣闊的范圍內最堅強的一種尼龍料,雖然制成薄的塑件,仍具有極高的強度,堅韌而耐磨損,能抵抗熔劑和化學葉物的侵蝕,高溫下仍保持良好性能,吸水份後沖擊強度更佳,但尺寸會使成品膨脹,吸入1%水份,尺寸會脹大0.3%,於幹燥時,絕緣性好,吸水後,絕緣性差,缺點對光線和氧化作用非常敏感。而尼龍66中含有不同附加劑,分別有潤滑劑,顏色穩定性,抗熱性,抗紫外光,因分子量的不同有不同的黏滯性 尼龍6性質 尼龍6吸水性能高,遇上較高溫度和較大濕度時,其機械強度不及尼龍66,因結晶性較低,工模縮水度較小,尼龍6較為柔軟,延性較大,啤塑時容易黏模, 應用范圍 1.由於尼龍6及66耐磨性好,有自潤滑作用,故一般用於齒輪,啤呤及軸承等 塑件 2.由於尼龍料低蠕變及良好熱穩定性故此用於汽車工業制造門鎖,汽車速度 表,杯士等 3.由於尼龍料堅韌,強硬,耐海水侵蝕,故此用於造船工業

注塑尼龍操作 1. 注塑機炮筒溫度控制精確,因尼龍料熔融溫度范圍細,容易引致過火 2 .注塑機射膠速度及射膠壓力要高,因尼龍料容易凍結凝固而避免枕膠,模腔於填滿後射膠螺桿馬上後退 3. 注塑機射嘴要用生咀防止漏膠 4.工模排氣必須足夠,於分模線表面造好排氣坑,因啤塑尼龍料時會因排氣不 足而形成產品有燒黑現象 5.因尼龍塑件會於成形後仍會有後收縮現象,而且成品收縮並非線性,故此會 造成尺寸不對及變形,因此做模時要將工模前模腔造細少許,後模哥造大少許,待啤塑好成品24小時後檢查尺寸 產品設計 1.避免產品塑件壁厚度不平均 2.塑件用圓角代替直角位以防止應力集中 3.不要增加膠位厚度來加強塑件,應從增加肋骨來改良塑件強度 4.入水口位置可能的話應在膠件最厚的地方 5.脫模角度用1度

河南神马尼龙化工有限责任公司上世纪90年代全套引进日本旭化成尼龙66盐生产技术和意大利诺伊公司尼龙66切片

河南神马尼龙化工有限责任公司上世纪90年代全套引进日本旭化成尼龙66盐生产技术和意大利诺伊公司尼龙66切片生产工艺,主要生产装置包括环己醇装置、硝酸装置、精苯装置、己二胺装置、己二酸/成盐装置、切片装置、制氢装置和公用工程装置等,拥有进口及国产设备2000余台,总资产近30亿元,是目前我国最大的尼龙66生产企业,公司于1999年6月正式投产。至2001年,在短短两年多的时间里,公司通过技术改造和技术创新,已将尼龙66盐生产能力由65000t/a提高到了85000t/a,2004年将具备年产尼龙66盐100000t的生产能力。所有这些都是在没有大的设备投资,主要靠技术改造及挖潜实现的。主要采取了以下管理措施使企业在较短的时间内取得了较大的发展。 一、技改项目的提出与组织管理 自公司正式建成投产以来,公司领导就十分重视技改扩产项目的实施。 1.装置扩产技改项目的提出与组织管理 此类技改项目一般较大,牵涉生产装置的设备也较多,还要考虑各生产装置生产能力的平衡问题,如:环己醇装置扩产技改、己二胺装置扩产技改、己二酸/成盐装置扩产技改、制氢装置扩产技改等,主要由公司领导层决策,由技术研发部门进行技术可行性研究,并成立项目部进行专门管理。 2.小型工艺技改的提出与管理 小型工艺技改是指能够优化或完善工艺操作,消除工艺操作中的安全隐患的工艺流程的改动。此类技改一般多为工艺线路的改动,也牵涉到部分设备的变动,主要由生产一线的工艺技术人员或操作人员提出,由生产管理部门审批并进行管理。 3.小型设备技改的提出与管理 小型设备技改主要以方便维修、提高设备使用性能和寿命为目的,一般由生产一线的设备管理人员或技术人员提出,由设备管理部门审批并进行管理。 4.其他专项技改的提出与管理 其他专项技改是指针对生产过程中某个环节进行技改,以解决生产过程中卡脖子的问题,如造气炉改造、锅炉冷渣机改造等,通过技改使造气炉产气能力得到提高,达到了一开一备的生产状态,锅炉冷渣机可连续运行,稳定了锅炉的操作。此类技改一般由生产车间和设备管理部门共同提出,根据项目大小决定是否成立项目部,项目较小则采取QC小组的形式来进行组织管理,以生产车间为主,管理部门进行指导;项目较大,需较大的资金投入,则成立专门的项目部,由设备管理部门主持,生产车间参与管理和实施。 二、技改项目的实施与过程管理 技改项目的实施与过程管理需要公司多个部门的横向协调与配合及纵向管理与指导。下面针对较大技改项目,以装置扩设备管理部门、施工单位的相关技术人员共同对整个项目进行验收,并在验收文件上签字盖章,最终交付使用。 技改项目是否成功,要经过一段生产实践检验。技改项目的评估管理由公司统一进行,每年公司都要对一年来的技改项目进行评奖,按照技改项目对生产的贡献大小,对参与技改项目的人员进行适当奖励。这样,既调动了技改项目参与人员的积极性,又推动公司的技改工作步人良胜循环。 三、技改项目的验收与评估管理 技改项目完成后,要进行“三查四定”工作,对提出的需要整改的工作由施工单位限期进行整改,整改完成后,由项目部组织使用单位、生产及产技改与专项技改项目为例,介绍技改项目的实施与过程管理。 1.实施项目经理制,对项目的整个过程进行协调管理。确定的项目经理都是对该项目的实施目的与每个环节最熟悉的人,如环己醇装置扩产技改项目经理就是该生产装置的生产负责人。项目经理负责项目实施过程中的设备选型、技改难点的攻关、项目施工的过程管理等总的协调与组织。这样既有利于整个项目的实施,又充分调动了生产一线人员的积极性和主动性,更有利于技改项目的成功。 2.由生产一线技术人员与相关技术管理人员和设备管理人员组成现场施工质量监督小组,对日常施工质量及施工过程中的技术难点进行监督和指导。技改施工中的每一个环节均在有现场施工经验人员的监

(完整版)尼龙66的合成实验报告

尼龙66的合成实验报告 班级:应131-1 组别:第七组 组员:

尼龙66的合成 一、实验目的 1、学习由环己醇(醇氧化物)制备环己酮(酮氧化物)原理、方法、实验操作。 2、学习由环己酮制备己二酸的原理、方法、实验操作。 3、学习尼龙66的制造工艺,应用,发展前途。 4、熟练准确的掌握有机实验的基本操作。 二、实验原理 (一)尼龙66的性质 尼龙66名为聚己二酸己二胺,为半透明或不透明的乳白色的热塑性结晶形聚合物,相对密度1.14,熔融温度255℃ ,热分解温度大于370℃ ,连续使用温度大于105℃,因分子主键中含有强极性的酰胺基,而酰胺基间的氢键使分子间的结合力较强,易使结构发生结晶化,具有较高的刚性、韧性(良好的力学性能)和优良的耐磨性、自润滑性、染色性、耐油性及耐化学药品性和自熄性 ,其力学强度较高,耐热性优良,耐寒性好 ,使用温度范围宽[1]。因此,尼龙66为热塑性树脂中发展最早、产量最大的品种,其性能优良,也是化学纤维的优良聚合材料,应用范围最广,因此产量逐年增长 ,已位居五大工程塑料之首。 (二)主要有关物质介绍 1.环己酮 环己酮(cyclohexanone),有机化合物,是六个碳的环酮,室温下为无色油状液体,有类似薄荷油和丙酮的气味,久置颜色变黄。微溶于水,可与大多数有机溶剂混溶。不纯物为浅黄色,随着存放时间生成杂质而显色,呈水白色到灰黄色,具有强烈的刺鼻臭味。易燃,与高热、明火有引起燃烧的危险,与氧化剂接触猛烈反应,与空气混合爆炸极与开链饱和酮相同。环己酮在工业上被用作溶剂以及一些氧化反应的触发剂,也用于制取己二酸、环己酮树脂、己内酰胺以及尼龙。 2.己二酸 己二酸(Adipicacid)又称肥酸,是一种白色的结晶体,有骨头烧焦的气味。微溶于水,易溶于酒精、乙醚等大多数有机溶剂。当己二酸中的氧气含量高于14%时,易产生静电引起着火。己二酸是脂肪族二元酸中最有应用价值的二元酸,能发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等,并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物,其对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用。己二酸是工业上具有重要意义的二元羧酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用,也是医药、酵母提纯、杀虫剂、香料等的原料,产量居所有二元羧酸中的第二位。中国对己二酸的需求量极大,国内生产不能满足市场需求,因而每年都从国外大量进口。

尼龙66聚合过程与工艺

尼龙66聚合过程与工艺 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。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262.35,结构式:[+H3N(CH2)6NH3+-OOC(CH2)4COO-]。 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。尼龙-66盐在水中的溶解度很大,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:cs=-376.3286+1.9224 T-0.001149T2 尼龙-66盐在水中的溶解度 温度,K 273.16 283.16 293.16 303.16 313.06 323.16 333.16 343.16 353.16 溶解度,g/ml 37.00 43.00 47.00 50.50 52.50 54.00 56.00 58.50 61.50 (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。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40~50?、常压和搅拌下慢慢加入等当量的纯己二酸,控制pH值在7.7~7.9。在反应结束后,用 0.5%~1%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(99.8%)522.64 kg,己二酸(99.7%)561.9kg。 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。美国孟山都普朗克公司采用本法生产。公司、杜邦公司和法国罗纳- (2)溶剂结晶法 以甲醇或乙醇为溶剂,经中和、结晶、离心分离、洗涤,制得固体尼龙-66盐。氨基和羧基经中和后形成菱形无色结晶盐,并有热量放出。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-乙醇计量槽5-离心机 6-乙醇贮槽7-蒸汽泵8、11-乙醇高位槽9-乙醇回收蒸馏塔10-合格乙醇贮槽纯己二酸溶解于4倍质量的溶剂(乙醇)中,完全溶解后,移入带搅拌的中和反应器并升温到65?,慢慢加入配好的己二胺溶液,控制反应温度在75~80?。在反应终点有白色结晶析出,继续搅拌至反应完全。冷却并过滤,用乙醇洗涤数次除去杂质。最后经离心分离后尼龙-66盐的总收率可达99.5%以上。一般每吨尼龙-66盐耗己二胺0.46t,己二酸0.58t,乙醇0.3t。

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