尼龙66

尼龙66
尼龙66为聚己二酰己二胺,工业简称PA66。常制成圆柱状粒料,作塑料用的聚酰胺分子量一般为1.5万~2万。
各种聚酰胺的共同特点是耐燃,抗张强度高(达104千帕),耐磨,电绝缘性好
中文别名:锦纶66短纤维;聚己二酰己二胺;尼龙-66;尼龙66;尼龙66树脂;聚酰胺-66;聚已二酰己二胺;锦纶-66

发明:
Kɑluosesi
卡罗瑟斯,W.H.(卷名:纺织)
Wallace Hume Carothers (1896~1937)
美国化学家,第一种聚酰胺纤维──尼龙66的发明者。曾在伊利诺斯大学和哈佛大学从事有机化学的教学和研究工作。
1928年起在杜邦公司实验室主持一项高分子化学研究,用聚合的方法测定高分子量物质的结构和组成。
这项研究直接导致了1935年尼龙的产生。尼龙于1938年开始工业化生产,奠定了合成纤维工业的基础。
卡罗瑟斯虽然在事业上取得成功,但却在盛年因长期抑郁而自杀。 。杜邦公司于1939年开始了尼龙66的工业化生产。
公司推出的广告语—“我们生产和钢丝一样结实,和蜘蛛丝一样纤细的美丽的尼龙丝”,传遍了全美国,波及全世界,
大家都知道了尼龙这种新产品。它的出现,开创了人造纤维的新纪元。

制备:
由己二胺和己二酸缩聚制成。
nH2N(CH2)6NH2+HOOC(CH2)COOH------[HN(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n+2nH2O
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。
(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。
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。
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。
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。
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。

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