尼龙66合成工艺学

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1、尼龙66生产工艺目录 一尼龙66简介二尼龙66发展史及现状三尼龙66反应原理四尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线 的选择五尼龙66的工艺流程六尼龙66应用一.尼龙66简介中文别名：锦纶66短纤维；尼龙66；尼龙66树脂；聚酰胺 66；聚己二酰己二胺；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100720度无润滑或少润滑条件下工作的耐磨受力传 动零件。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15万2万。各种 聚酰胺的共同特点是耐燃，抗张强度高（达104千帕），耐

2、磨， 电绝缘性好。目录 一尼龙66简介二尼龙66发展史及现状三尼龙66反应原理四尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线 的选择五尼龙66的工艺流程六尼龙66应用二尼龙66发展史及现状 1930年，卡罗瑟斯用乙二醇和癸二酸缩合 制取聚酯 1935年初，卡罗瑟斯用戊二胺和癸二酸合 成聚酰胺（即聚酰胺510）,还不适宜于商 品生产。紧接着，卡罗瑟斯又选择了己二胺和己二 酸进行缩聚反应，终于在1935年2月28日 合成岀聚酰胺66。1938年7月，首次生产岀聚酰胺纤维.同 月用聚酰胺66作牙刷毛的牙刷开始投放市 场。 10月27日，杜邦公司正式宣布世界上第一 种合成纤维正式诞生了，并将聚酰胺66这 轴合成纬维命

3、名为尼茏(nylon)。 1939年10月24H,杜邦在总部所在地公开 销售尼宠丝长袜時引也轰动，義视易珍焉 之物争須筑购，暹窕的局面迫使治安机关 出动脅察来维持秩岸。第二次世界大战爆发直到1945年:尼龙工业 被转向军工产品。最初十年间产量增加25倍，1964年占合成 纤维的一半以上。；至今聚酰胺纤维的产量虽说总产量已不如聚酯纤维多，但仍是三大合成纤维之一。表2国内尼龙66生产能力情况国家及地区生产能力 /(万 t a- )严量/（万a-）年均 增长率/ %北美洲加拿大17. 213. 31. 8墨西哥7. 14. 3N 1美国1 1 L 794. 3一 a 5小计13& 0111.9一 0

4、. 2中南美洲12. 910. 61. 9西欧56. 045. 10. 6中东欧24. 214. 53. 3非洲4. 9392. 8中东15. 09. 62. 7亚洲中国131. 1100. 54. 1曰本23. 412. 20. 5韩国24. 614. 5一 1.3台湾69. 141.0一 0. 3其它46. 125. 22. 1合计543. 3389. 01. 5公司生产能力/（万上a- 1）中平能化集团14 7Invista青岛尼龙公司1. 1中国石油辽阳石化公司1.2青岛中达化学纤维公司1.2厦门东纶公司0.5营口营龙化学纤维公司1.4合计20. 1产品名称进口/t出口/t高强力纱7

5、83825 366弹力线（非供零售用，每根单纱细度不超过50特）2 2792 069弹力线（非供零售用，每根单纱细度超过50 棉883198纱线,未加捻或捻度每米不超过50转，非供 零售用11 303677单纱（捻度每米超过50转,非供零售用）1 2636纱线（包括多股纱线或缆线，非供零售用）1 4554 209小计25 02132525帘子布4 5979 052己二酸己二胺盐（尼龙66盐）15 001 440420022002年2007年，我国尼龙产量的年均增长 率达到13. 3%,尼龙66盐表观消费量年均增 长率为6. 8%o 2006年尼龙66切片表观消费 量达到24万匕其中进口约12万

6、t。2007年进口 约20万t。在今后一段时期，尼龙66的市场需求则和其 产能呈现出快速发展的良好势头。我国是一 个人口大国，随着生活水平的不断提高，合成 纤维的需求量将不断增加。目录 一尼龙66简介二尼龙66发展史及现状三尼龙66反应原理四尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线 的选择五尼龙66的工艺流程六尼龙66应用三尼龙66反应原理尼龙66是由己二胺和己二酸进行缩聚制得的。在工业生 产中，为了保证己二胺和己二酸等物质的量比进行缩聚反 应，一般制成尼龙66盐后再进行缩聚反应。反应式如下:nH；N（CH3）6NH；OOCgMXT +佩帥）6阳CO（CUCO“2艸）从上述反应式可以看出，随着生成水的脱出

7、，同时生成酰 胺键，形成了线型高分子。反应特点：体系内水的扩散速度决定反应速度。如何在短时间内高效晕地把永排岀体索外，并得到生成物，是尼茏66胡 备工艺的关键所在。在尼龙66的缩聚反应生成的聚合物 中，低分子化合物不多，约在1%以下，所以，一般不需 要萃取。尼龙66盐水溶液缩聚时的反应热含水比率，HLOmol/mol4AH, kj/mol1.009.543.0522.36.2326.1目录 一尼龙66简介 二尼龙66发展史及现状 三尼龙66反应原理 四尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线的选择五尼龙66的工艺流程六尼龙66应用四.尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线的选择现今尼龙-66的生产，皆采用尼龙-66

8、盐在水溶液中进行缩聚的 工艺路线，原因有如下两个：- (1) aAa+bBbIIIa(AB) b型反应中，若要获得高 分子量产物，反应是两种单体必须是等摩尔量的。若利用己二酸 和己二胺生成的尼龙-66盐作为缩聚的原料，则可满足此要求。(2)工业生产条件下，尼龙-66盐先在加压的水溶液中反应，可 防止己二胺挥发而损失，不影响但体量等摩尔比。待缩聚进行了 一段时间生成酰胺键的齐聚物后，再行升温及真空脱水进行后缩 聚，已获得高分子量产物。目录 一尼龙66简介二尼龙66发展史及现状三尼龙66反应原理四尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线 的选择五尼龙66工艺流程六尼龙66应用五尼龙66工艺流程目前工业生产的方

9、法有间歇缩聚法和连续缩聚法两种。两者特点如下:间歇缩聚法工艺成熟设备简单可小批量生产反应时间46小时连续缩聚法操作简单 产品质量好 成本较低 反应时间2小时左右(1)建续缩聚圭产工艺a.反应温度:尼龙66盐的缩聚反应实际是在熔融状态下进行，因此反应的初始温度至少比尼龙66盐的熔点高 10C,宜控制在214C左右，反应过程中为了提高分子活化能,加快反应速度，温度逐渐升高到后期的28CFC左右，即 高于聚合物熔点15 C左右。b.反应压力:单体己二胺的沸点较低(196C),为防止己二胺的挥发,反应初期压力选择1.72MPa左右。随着反应的 进行，单体初步缩聚成预聚体后，除去反应体系中的水，进 一步

10、提高聚合物的相对分子质量。所以反应中后期降至 常压乃至负压进行缩聚。图I尼龙66连续缩聚工序流程图F i港 I Flow sheet of nybn66 continiioiis condensation polm eri-zat ionL 计量槽QoGy vessel)； 2第二中间槽：.| in tc mi cdialy tark )；过滤器(1： iltcr) ； 4 预热器(R c he ate r) ； 5.浓缩槽(Concentrate r):6 第一二预热器I , II iThcatcr);7 反应器(Reactor)；H 减压器(Reducer) ； 前聚合器(1ront po

11、 fym criscr)；1 (1 后聚合器(A ftcr po lym criscr)连续聚合工艺是先将盐储槽内质量分数为50%的 尼龙66盐液分批送入计量槽，并在计量槽中根据生 产的产品情况加入不同的添加剂，经过搅拌混合的尼 龙66盐液靠自重分批流入第二中间槽,再由盐供给 泵通过盐过滤器、盐预热器连续地供给浓缩槽，通 过蛇管间接加热，除去部分水分，把盐液质量分数提 高到70%o反应器供给泵将浓缩后的盐液送岀，经第 一、第二盐预热器进入反应器，在1.72MPa的压力 下初步缩聚出反应器的预聚物,用输送泵连续送至闪 蒸器，在闪蒸器内物料的压力逐步降至常压，以使聚 合物中水分迅速分离出来。根据不

12、同产品的需要，可在闪蒸器供给泵与闪蒸 器之间的物料管中，用注入泵将二氧化钛悬浮液分 散到预聚物中。出闪蒸器的预聚物靠自重连续进入 前聚合器中，在常压下,残存的水分进一步被分离， 从而使聚合物的相对粘度提高。出前聚合器的聚合 物,用供给泵送到后聚合器,聚合物中残存的水分 和进一步缩聚生成的水分，在真空条件下被除去， 从而使聚合物的粘度和相对分子质量被调整到产品 所需要的范围内,而后直接纺丝或做成切片。(2)间歇聚合工艺流程间歇缩聚的主要设备是高压釜。通常把尼龙66盐配成50%60%的水溶液，浓度高，反应速 度快，但浓度太高在输送或贮存过程中会结晶。把配好66盐水溶 液加人反应釜，同时，还要加人分

13、子量调节剂（一般为乙酸，也 可为己二酸），用量根据所需尼龙66分子量大小而定。釜内温度一般控制在230C左右，压力1.718MPa，保压时 间2h左右进行预缩聚使生成低分子量的聚合体。保压时间不能 太长，否则，会岀现脱瓮现象。然后，逐步泄压，排出水蒸气，随着水分不断排出，温度逐 步提高、压力逐步下降，从1.8 MPa下降到一定压力时，抽真空使压力达到OJMPa左右，保持45min,温度控制在280C以下,防止热降解，排出水分进行最后缩聚。缩聚反应完成后，将物料压出、铸带、切粒、干燥，得到尼 龙66树脂。目录 一尼龙66简介二尼龙66发展史及现状三尼龙66反应原理四尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线

14、的选择五尼龙66的工艺流程六尼龙66应用六尼龙66的应用尼龙66主要用于汽车、机械工业、电子电器、精密仪器等领域。从最终用途看，汽 车行业消耗的尼龙66占第一位，电子电器 占第二位。88%:注射12%:挤岀、吹塑等1汽车工业由于尼龙66优良的耐热性、 强度大和加工方便等，因而在； 量应用， 发动机部位，电器部位和车体部位。2.电子电器工业3.机械设备列车客车的门把手、货车的制 合盘等可用PA66制作。其它如绝纟 螺旋桨车可制作管钳、塑 扌等。未增强级尼 &无腐蚀的螺母、 躬虽级尼龙66用于 F齿轮、叶轮和而且耐油TT、冊聘氐温/屮由T巧兀艮,4 其他行业利托 如以非龙 片、梳于 增韧I 连接器笔 柄和枪曲在易 抽屉滑卑在菊 架、nn在竺 等。PA6( 包装，市场发展前景看好。THANK* YOU!