周诗彪, 肖安国, 鲁 鹏, 杨 静, 黄小兵, 庄永兵



尼龙-6的合成工艺研究

周诗彪*, 肖安国, 鲁 鹏, 杨 静, 黄小兵, 庄永兵

(湖南文理学院 化学化工学院, 湖南 常德, 415000)

以己内酰胺为原料, 无机酸为催化剂, 水为开环引发剂, 己二酸为稳定剂, 合成了聚己内酰胺(PA6). 探讨了不同聚合条件对尼龙-6聚合转化率的影响, 及不同聚合条件对尼龙-6的软化温度的影响, 并对产物进行了产率测算、软化温度测试和红外表征. 研究表明, 在反应温度240 ℃、反应时间3.5 h、己内酰胺和浓磷酸质量比为100: 2、己内酰胺和己二酸质量比为100: 3的聚合条件下, 己内酰胺转化率可高达92.0%, 所合成的聚合物粘均分子量为6.9×104g/mol.

己内酰胺; 聚己内酰胺; 聚合工艺; 开环剂

聚酰胺(PA)俗称尼龙, 主要包括PA6、PA66、PA11、PA610、PA1010等系列产品, 其中PA6和PA66为主导产品, 占聚酰胺的90%以上. 而尼龙-6由于突出的易染色性和柔软耐磨性, 不仅在工程上广泛使用, 还非常适合做印花织物和生活用品. 己内酰胺聚合方法有水解聚合[1]、阴离子聚合[2—8]、阳离子聚合[9]等, 生产工艺有间歇聚合与连续聚合工艺, 不论哪种聚合方法与合成工艺都存在着己内酰胺的转化率不够高的问题[10—14]. 因此, 探索聚合新方法、优化合成工艺以提高己内酰胺的转化率有较大的实际意义. 本研究旨在优化尼龙-6合成工艺条件, 期望在保证尼龙-6产品质量的前提下最大限度地提高己内酰胺的转化率.

1 实验部分

1.1 主要实验材料与仪器

己内酰胺, 化学纯, 国药集团化学试剂有限公司; 浓硫酸, 分析纯, 株洲……