聚己二醯己二胺
聚己二醯己二胺
聚己二醯己二胺,又稱耐綸66或尼龍66。為己二胺與己二酸縮合聚合生成的聚醯胺,具有唚NH(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO重複單元結構。其性質和用途與耐綸6相似。1980年世界年產量超過120萬噸。
目錄
簡史 1935年美國杜邦公司的W.H.卡羅瑟斯首先合成耐綸66。1939年進行了工業生產。
性質 耐綸66是白色半透明堅韌固體;結晶熔點為264℃,玻璃化溫度約50℃,密度為;耐稀無機酸、鹼及一般有機溶劑;抗拉強度高,有一定的彈性,耐磨,耐疲勞。與耐綸6相比,硬度和剛性較高,抗蠕變性能較好,使用溫度也較高,為-60~110℃。
單體製備 己二酸的製備 主要路線是由苯酚氫化或由環己烷氧化制環己醇、環己酮,再用硝酸氧化得到己二酸。
己二胺的製備 可由己二酸在液相或氣相中氨化脫水制己二腈,再催化加氫生成己二胺。還可由丁二烯氯化生成二氯丁烯異構體,再進行氰化,然後氫化得到己二腈。新的方法為由丁二烯直接氰化合成己二腈。還可以由丙烯腈電解還原二聚製成己二腈,也已工業化(見圖)。 66鹽的製備 66鹽即己二酸己二胺鹽。為了得到高分子量的聚醯胺,在縮聚反應時必須嚴格控制原料單體間的當量比。製成中性的66鹽,可以保證反應物間的等當量比,也是精製純化的一種方法。工業製備方法是將等摩爾的己二胺和己二酸分別溶解在甲醇或乙醇中,在60℃以上攪拌,66鹽即以白色結晶析出,將它配成60%水溶液供聚合用。
聚己二醯己二胺
縮聚 66鹽直接熔融縮聚時,己二胺組分容易逸失,得不到高分子量聚醯胺,所以,先在水溶液中進行縮聚反應,然後再進行熔融縮聚。步驟如下:將60%的66鹽水溶液在密閉加壓條件下加熱,生成低分子量縮聚物,再逐漸卸壓,釋放水汽和生成的水,然後在減壓下升溫至250~280℃,得到適於紡絲的高分子量的耐綸66。其反應式為:
縮聚方法工業生產上採用間歇法或連續法。間歇法工藝比較成熟;連續法要經歷不同的壓力階段,設備要求比較高。
間歇法 間歇式高壓釜操作周期分為加料、加熱升壓、釋放蒸汽、升溫、降壓、保壓、擠出等步驟。
連續法 一般採用高壓連續縮聚工藝,包括高壓預縮聚和減壓后縮聚兩個階段,中間以閃蒸器降壓過渡。還有一種連續固相縮聚,是將前一階段製得的預聚體粉末送入流動床反應器內,用惰性氣體於200℃逆向加熱進行聚合,再熔融擠出成型。
應用 耐綸66纖維用於織物、降落傘材料、輪胎簾線、漁網、纜繩等;耐綸66還可注射或擠出成型,用於軸承、齒輪、管材、汽車和電器零件等。(見彩圖)參考書目
聚己二醯己二胺
D.B.Jacobs and J.Zimmerman,Preparation of 6,6-Nylon and Related Polyamides, C.E.Schildknecht and I.Skeist, ed., Polymerization Processes,John Wiley & Sons,New York, 1977.