聚合過程
(1)己內(nèi)酰胺的引發(fā)和加成:當(dāng)己內(nèi)酰胺被水解生成氨基己酸后,己內(nèi)酰胺分子就逐個連接到氨基己酸的鏈上,相對分子質(zhì)量為8000~14000的齊聚物。
(2)鏈的增長:主要是齊聚物之間的縮聚,也伴隨少量引發(fā)和加成反應(yīng)。
(3)平衡階段:此階段同時進行鏈交換、縮聚和水解等反應(yīng),使分子量重新分布,最后根據(jù)反應(yīng)條件(如溫度、水分及分子量穩(wěn)定劑的用量等)達(dá)到一定的動態(tài)平衡,聚合物的平均分子量也達(dá)到一定值。
聚合工藝
己內(nèi)酰胺的聚合工藝也分間歇式和連續(xù)式兩種。
間歇聚合:一次投料、混合、聚合、排料、水冷、經(jīng)鑄帶、切粒、洗滌、干燥。
連續(xù)聚合:混合、熔融、過濾、單體貯罐、聚合、排料、冷卻、切粒、洗滌、干燥。
影響聚合的工藝參數(shù)
(1)開環(huán)劑水的用量:開環(huán)聚合反應(yīng)存在誘導(dǎo)期。水量增加,誘導(dǎo)期縮短,反應(yīng)速率增加,達(dá)到平衡時間短,但會降低分子量,后期盡量除去體系中的水。
(2)聚合溫度,提高溫度可加快聚合速度,縮短聚合時間,但也使反應(yīng)平衡時的相應(yīng)單體含量增加,并且容易產(chǎn)生熱裂解,使聚合度降低。
(3)聚合時間:時間延長,單體轉(zhuǎn)化率、分子量增加,分子量分布越趨平均。
(4)分子量穩(wěn)定劑:分子量穩(wěn)定劑可以封閉聚己內(nèi)酰胺的端基,控制分子鏈的增長,保證其熔體有比較穩(wěn)定的粘度。常用的穩(wěn)定劑:己二酸、醋酸等有機酸。一般加入量:0.15%~0.4%(對己內(nèi)酰胺的重量)