[发明专利]连续生产聚酰胺功能母粒的方法及该聚酰胺功能母粒

说明书

本发明公开了一种连续生产聚酰胺功能母粒的方法及该聚酰胺功能母粒。该方法包括：将由水、己内酰胺及功能粉体调配成的功能粉体浆料预分散料连续输送至功能粉体浆料多级研磨装置进行研磨分散；所得功能粉体浆料与己内酰胺熔体和催化剂经动态混合器混合均匀经换热器调节温度后进入高压水解反应器进行开环反应；所得功能母料低聚物低聚熔体经低聚物熔体脱水器脱除过量水分后进入常压聚合反应器进行聚合反应；所得聚酰胺功能母料熔体经薄膜蒸发脱挥系统脱除己内酰胺单体后直接切粒成型，得到聚酰胺功能母粒。该方法连续生产的聚酰胺功能母粒中功能粉体呈高度均匀分散，适合用于生产高品质纤维和薄膜等产品。

技术领域

本发明涉及高分子材料合成技术领域，具体而言，涉及一种连续生产聚酰胺功能母粒的方法及该聚酰胺功能母粒。

背景技术

目前，聚酰胺功能母粒的制备方法主要是功能母粒纺前着色法。功能母粒是一种把超常量的颜料或染料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体。功能母粒的制备通常采用熔融共混法，载体树脂与功能粉体在载体树脂的粘流温度以上依靠混合设备提供的强剪切力实现均匀混合，使得功能粉体以一定的粒径，稳定、均匀地分散在载体树脂中。由于在熔融共混法中，功能粉体在高粘载体树脂熔体中的分散主要是依靠混合设备所提供的机械剪切力，因此难以实现功能粉体在载体树脂熔体以较小尺度高度均匀分散，从而导致熔融共混法制备的功能母粒难以适用于细旦或超细旦功能纤维的制备。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种连续生产聚酰胺功能母粒的方法及该聚酰胺功能母粒，以实现功能粉体高度均匀分散的聚酰胺功能母粒的连续稳定制备。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种连续生产聚酰胺功能母粒的方法，该方法包括以下的步骤：

(1)将由水、己内酰胺及功能粉体调配成的功能粉体浆料预分散料连续输送至功能粉体浆料多级研磨装置进行研磨分散，得到功能粉体浆料；

(2)将步骤(1)制备得到功能粉体浆料与己内酰胺熔体和催化剂经动态混合器混合均匀经换热器调节温度后进入高压水解反应器进行开环反应，得到聚酰胺功能母料低聚物熔体；

(3)将步骤(2)制备得到聚酰胺功能母料低聚物熔体经低聚物熔体脱水器脱除过量水分后进入常压聚合反应器进行聚合反应，得到聚酰胺功能母料熔体；

(4)将步骤(3)制备得到聚酰胺功能母料熔体经薄膜蒸发脱挥系统脱除己内酰胺单体后直接切粒成型，得到聚酰胺功能母粒。

进一步地，功能粉体浆料多级研磨装置由1～5台研磨机串联而成。

进一步地，步骤(2)中，高压水解反应器为内置混合单元的塔式反应器，物料下进上出呈平推流流动。

进一步地，步骤(5)中，薄膜蒸发脱单系统由多级薄膜蒸发装置和蒸汽冷凝系统组成。

进一步地，多级薄膜蒸发装置由1～3台薄膜蒸发器串联而成。

进一步地，蒸汽冷凝系统包含蒸汽冷凝器和喷淋捕集器。

进一步地，步骤(2)中，催化剂为质子酸。

进一步地，步骤(1)中，功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径不高于0.5μm。

进一步地，步骤(1)中，水、己内酰胺、功能粉体的质量比为1:(0.5～1):(0.22～3)。

进一步地，步骤(2)中，催化剂的添加量为己内酰胺熔体质量的30～1500ppm；功能粉体浆料的添加量为己内酰胺熔体质量的15～250wt％。

进一步地，步骤(2)中，换热器的温度为130～200℃。

进一步地，步骤(2)中，开环反应的反应温度为200～300℃，反应压力为1.6～8.6MPa，反应时间为10～90min。