Nylon66是什么材料? nylon66什么材料

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一、Nylon66是什么材料?

二、耐候性尼龙66什么意思？

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一、Nylon66是什么材料?

尼龙66

尼龙66的基本性能

聚合工艺及流程

尼龙66可由己二酸与己二胺进行缩聚反应而得。

工业上为了使己二酸与己二胺等摩尔比反应，一般先制备尼龙66盐，然后进行缩聚反应。反应式如下：

随着水的释放，酰胺键形成，形成线性聚合物。

因此，水在体系中的扩散速率决定了反应速率，因此短时间内高效地将水从反应体系中排出是尼龙66制备过程的关键。

上述缩聚过程可以连续或间歇进行。

缩聚过程中会发生大分子水解、氨解（胺过量）、酸解（酸过量）和高温裂解等副反应，使尼龙66的分子量降低。

尼龙66盐的制备

尼龙6六盐俗称六亚甲基己二酰胺盐，分子式：C12H26O4N2，分子量262.35，结构式：[+H3N(CH2)6NH3+ -OOC(CH2)4COO-]。

尼龙66盐为无臭、无腐蚀性、白色或微黄色宝石状单斜晶体，微有氨味。

室温下，360 Nylon-66盐在干燥或溶液中比较稳定，但当温度高于200时，就会发生聚合。

其主要物理性能列于表01-63。

表01-63 尼龙66盐主要物理性能

自然数据自然数据

熔点， 193197 生成热，J/kg•K 3.169105

静态发射率，nD (30) 1.4291.583 (50%水溶液) 水中溶解度，g/ml，50 54.00

升华温度， 78 密度，g/cm3 1.201

尼龙66盐极易溶于水（见表01-69）。

并且随着温度的升高，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 层弹簧。 16 303.16 313.0 货架层沉6 323.16 333.16 343.16 353.16

溶解度，克/毫升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，用等量的六亚甲基二胺和己二酸在水溶液中中和，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 水溶液法尼龙66盐生产工艺流程

1—己二酸制备罐2—己二胺制备罐3—中和反应器4—脱色罐5—过滤器

:6、9、1 :1、12—储罐7—泵8—成品反应器10—鼓风机13—蒸发反应器

用软水配成30%左右的纯己二胺水溶液，加入反应釜中，然后在常压下缓慢加入等量的纯己二酸，并在40-50搅拌，控制pH值为7.7-7.9在水皮革中。

反应结束后，用0.5%1%活性炭净化过滤，得到50%尼龙66盐溶液。

成盐反应被认为是放热反应，因此必须通过外部循环水冷却除去反应热，同时为了防止尼龙66盐与空气接触被氧化，生产系统内充满氮气。事故报告坏矿自不苦裂保护。

将50%尼龙66盐溶液在真空下蒸发、脱水、浓缩、结晶、干燥，得到固体尼龙66盐。

一般每吨尼龙66盐（100%）消耗己二胺522.64kg（99.8%）、己二酸561.9kg（99.7%）。

该方法的特点是不使用甲醇、乙醇等溶剂，方便、安全可靠、工艺流程短、成本低。

但对原料中间体的质量要求较高，长途运输成本也较高。

美国孟山都公司、杜邦公司、法国罗纳-普朗克公司均采用此法生产。

(2)溶剂结晶法

以甲醇或乙醇为溶剂，经中力大条阿合、结晶、离心、洗涤，可得到固体Nylon-66盐。

氨基与羧基中和后形成菱形无色结晶盐，并放出热量。

其工艺流程如图01-41所示。

图0 Ai 1-41 溶剂法生产尼龙66盐工艺流程

1—己二酸制备罐2—己二胺制备罐3—中和反应器4—乙醇计量罐5—离心机

6—乙醇储罐7—蒸汽泵：8、11—乙醇高罐9—乙醇回收蒸馏塔10—合格乙醇储罐

将纯己二酸溶解在4 倍质量的溶剂（乙醇）中。完全溶解后，移入搅拌的中和反应器中，升温至65。缓慢加入配制好的六亚甲基二胺溶液，控制反应温度在75。 80C。

反应结束时，有白色晶体沉淀，继续搅拌至反应完全。

冷却过滤，用乙醇洗涤数次，除去杂质。

最终离心后尼龙66盐的总收率可达99.5%以上。

一般情况下，每吨尼龙66盐消耗六亚甲基二胺0.46吨，己二酸0.58吨，乙醇0.3吨。

原料纯度、结晶温度、机械损失、溶剂浓度和用量均影响尼龙66盐的收率和质量。

此外，六亚甲基二胺中通常残留的1,2-二氨基环己烷、1-氨基甲基环戊烷、氨基己腈等杂质也会影响尼龙66盐的性能。稳定。

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、光线和氧气高度敏感，在缩聚操作时需要用水重新溶解。

英国ICI公司、BASF公司均采用此法生产。

(3)其他方法

除上述方法外，美国孟山都公司、杜邦公司、日本旭化成公司在生产过程中也采用水作为溶剂，将己二胺和己二酸直接送入缩聚反应器进行缩聚反应，或用活性炭纯化。缩聚前的碳。除去有机杂质，然后缩聚后蒸馏浓缩[ , ]。

美国塞拉尼斯公司开发了一种以甲苯为原料，通过两步生物转化工艺生产尼龙66盐的工艺。

创新的第一步涉及通过拟单细胞微生物对甲苯进行生物氧化，产生己二酸（粘康酸），然后氢化成己二酸。

然而，在发酵中间体中，粘康酸的浓度极其有限。为此，塞拉尼斯公司开发了添加化学计量的六亚甲基二胺，迫使粘康酸生成粘康酸己二酸酯，从而使粘康酸的浓度提高至3.9重量，然后将粘康酸己二酸酯直接氢化得到尼龙-66盐。

该工艺的优点是显而易见的，因为甲苯比苯便宜，并且能源和公用事业消耗比传统的环己烷氧化工艺低。

（四）产品质量规格及检验方法

现有尼龙66盐的质量指标有外观、色度、pH值、水分、硝酸盐、灰分、铁含量、总挥发碱、拟硝酸、紫外线指数、拟二氨基环己烷（DCH）等。

为了充分反映尼龙66盐的内在质量，建议增加稳定性指数PS、硝酸盐、抗氧化值三个指标[1]。

PS定义为样品溶液光密度与空白溶液光密度之差的负数，反映尼龙66盐中易腐烂杂质的量。 PS越高，尼龙66盐在储存过程中变质的可能性越小；硝酸根反映聚合物的颜色和可纺性，一般控制在5mg/kg以下；抗氧化值反映尼龙66盐中易氧化杂质的含量。切片白度较差，后处理困难，因此抗氧化值应在12ml以下。

表01-6：5、表01-66分别为部分企业尼龙66盐及尼龙66盐溶液的质量指标。

表01-65 尼龙66盐质量指标

指数名称德国塞拉尼斯公司美国罗纳普朗克公司中国辽化公司

第一级第二级

外观白色结晶粉末

PH值7.000.10

(10%水溶液) 7.557.80 7.507.80 7.008.00(10g

/10ml水溶液）7.008.50

（引用）

水分，%（质量） 2.00 0.40 0.40

1.00

总挥发性碱，mg/kg 0.30

mmol/Lkg 10 9.50ml 9.5ml 15ml

还原氮（以HNO3计），

毫克/公斤35 35 50

灰分，mg/kg 4.0 10 15 0.50 50

铁，毫克/千克0.10 1.00 0.50 6 20

硝酸盐，mg/kg 1.00 6 15（以HNO3计） 150（同前）

色度，APHA 8 15 15(Hazen)

表01-66 尼龙66盐溶液规格

孟山都罗纳普朗克指标

外观透明液体透明液体

浓度，%（质量） 48.50.75 4551

色度，哈森15

pH值7.600.20 7.508.00

灰分含量，mg/kg 10 10

硝酸盐，毫克/千克20 6

硼，毫克/千克9.00

铜，毫克/千克1.00

铁，毫克/千克0.50

连续聚合

尼龙66的连续缩聚根据所用设备形式和容量可分为立管连续缩聚和卧管减压连续缩聚。

国内普遍采用后者。

其工艺流程图如图01-42所示。

图01-70 尼龙66盐连续缩聚工艺流程

1-尼龙66盐储罐2-醋酸罐3-静态混合器4-蒸发反应器5-冷凝罐6-管式反应器

7-蒸汽喷射器8-后处理反应器9-分离器01-添加剂罐11-冷凝水储罐12-挤出机

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

将浓度为63%的尼龙66盐溶液从储罐泵入静态稳定器，并加入少量己二胺的乙酸溶液进入蒸发反应器。停留3小时脱水预缩合后，蒸发反应器出口处的物料含水量约为18%，其中50%的尼龙66盐已聚合成低分子量聚合物。

蒸发的水蒸气经冷凝后进入冷凝罐，可回收六亚甲基二胺。

来自蒸发器的物料进入两个平行的管式反应器。每个反应器的典型管长为243.8m，多处设有静态混合器，并在适当位置设置添加剂入口。

物料在285保温40分钟，出口压力0.28MPa，反应完成率98.5%。

反应过程中形成并保留在熔体中的水蒸气通过闪蒸除去后，熔体通过螺旋输送机向下输送至后处理反应器，而剩余的水蒸气则从熔体中挤出。

成品反应器在40kPa、271的条件下运行。物料的停留时间取决于产品的要求：对于通常的注射级产品，停留时间为50min，产品的数均分子量为18000左右。

尼龙66熔体从成品反应器底部的挤出机中挤出，并浇铸成粒料。

尼龙66颗粒先经过预分离器，再经过脱水筛，送至流化床干燥机，在热氮气保护下保持流化状态，使切片完全干燥，色泽自然得到注射级尼龙66树脂。

间歇聚合

间歇式缩聚法的原理与连续式缩聚法相同，反应条件基本相同，只是相关反应过程均在高压缩聚合釜中完成，而连续式缩聚法的反应过程不同。缩聚反应在不同的反应设备中连续进行。

即间歇法中的缩聚过程随反应时间而变化，而连续法中的缩聚过程随空间位置而变化。

目前工业上普遍采用连续缩聚法，间歇缩聚法仅用于特殊产品或试验产品以及生产能力4500t/a的小型装置的生产。

缩聚全过程（加热、加压、泄压、真空）在同一个高压釜内完成。尼龙66 熔体从高压釜底部挤出。与第一次挤压产品相比，最终挤压产品保持了较长的时间。

由于其分子量很大程度上取决于最后阶段的停留时间，间歇法固有的分子量不均匀性严重，大型反应器更严重。因此，工业上用于间歇缩聚的反应器容积大多在4m3以下，最大的不超过7m3。

尼龙66的间歇缩聚包括溶解、共混、缩聚、带式浇铸、造粒、干燥等过程。生产流程图如图01-43所示。

图01-43 Nylon-66盐间歇缩聚工艺流程

1-料仓2-螺旋输送机3-溶解罐4-冷凝器5-反应器6-蒸汽喷射器7-醋酸罐

8-添加剂罐9-挤出机01-水浴11-切粒机12-主料仓

固体尼龙66盐在溶解釜中溶解后，在氮气保护下进入反应釜，在227-232、1.72MPa下进料1.5h，加入分子量调节剂（醋酸溶液）己二胺），在243、1.72MPa下继续加热1h，期间加入稳定剂、消光剂等成分。

当温度升至271时，逐渐泄压1.5h，然后在271-277抽真空0.5h（根据所需产品牌号调节时间、温度、压力），最后排气将材料在氮气压力下保持约0.5h。

整个过程大约需要5个小时。

熔体经挤出机流延，水浴冷却，造粒即得成品。

间歇法生产工艺灵活，通过调整添加剂和反应时间可生产不同牌号的产品。

不同牌号的产品成本差异主要取决于添加剂。

表01-72是两种聚合工艺的经济指标比较。

表01-67 尼龙66盐聚合工艺经济指标[ ]

项目间歇法连续法

产品收率，% 95.2 98.5

反应时间，h 510 4

尼龙66 盐消耗量，t 1.22 1.18

单位耗电量，kWh 1090 820

设备能力小批量生产产业化

产品质量不稳定稳定

技术水平平均高

流程操作一般高级

经济效益总体较好

其他方法

除尼龙66盐的连续聚合和间歇聚合外，德国Zimmer公司还开发了己二腈与己二胺直接缩聚生产尼龙66的工艺。

1982年对该工艺进行了150L中间试验。 1993年建成20t/d半工业化连续缩聚装置，但尚未见工业化报道。

其生产工艺是先将己二胺、己二腈、水和催化剂混合，然后通过三个串联反应器进行预聚合。按常规方法制粒。

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二、耐候性尼龙66什么意思？

耐候尼龙66是一种耐候性良好的尼龙材料。其全称是“耐候玻璃纤维增强尼龙66”（耐候玻璃纤维增强尼龙66）。该材料通过在尼龙66材料中添加适量的玻璃纤维进行增强，同时在生产过程中添加稳定剂等物质，提高其耐候性和耐老化性。由于尼龙66具有高强度、高耐热、耐腐蚀、耐老化、耐候等特点，广泛应用于电子电器、汽车、航空航天、化工等行业，特别是户外环境。许多。例如，可用于制造电子产品的零部件、汽车零部件、航空零部件、户外运动装备等，可有效提高产品的性能和耐用性。

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