尼龙66合成工艺学.ppt

尼龙尼龙66生产工艺生产工艺2021/8/141目录目录Ø一 尼龙66简介Ø二 尼龙66发展史及现状Ø三 尼龙66反应原理Ø四 尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线的选择Ø五 尼龙66的工艺流程Ø六 尼龙66应用2021/8/142一一. .尼龙尼龙6666简介简介 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<100-120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1.5万～2万各种聚酰胺的共同特点是耐燃，抗张强度高（达104千帕），耐磨，电绝缘性好2021/8/143目录Ø一 尼龙66简介Ø二二 尼龙尼龙66发展史及现状发展史及现状Ø三 尼龙66反应原理Ø四 尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线的选择Ø五 尼龙66的工艺流程Ø六 尼龙66应用2021/8/144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 日合成出聚酰胺662021/8/145§1938年7月，首次生产出聚酰胺纤维．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这种合成纤维命名为尼龙（nylon）§1939年10月24日，杜邦在总部所在地公开销售尼龙丝长袜时引起轰动，被视为珍奇之物争相抢购，混乱的局面迫使治安机关出动警察来维持秩序2021/8/146§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一2021/8/147三.尼龙66生产现状2021/8/1482021/8/1492021/8/14102002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%2006年尼龙66切片表观消费量达到24万t, 其中进口约12万t2007年进口约20万t2021/8/1411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2021/8/1412目录Ø一 尼龙66简介Ø二 尼龙66发展史及现状Ø三三 尼龙尼龙66反应原理反应原理Ø四 尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线的选择Ø五 尼龙66的工艺流程Ø六 尼龙66应用2021/8/1413三.尼龙66反应原理§从上述反应式可以看出，随着生成水的脱出，同时生成酰胺键，形成了线型高分子反应特点反应特点: § 体系内水的扩散速度决定反应速度如何在短时间内高效率地把水排出体系外，并得到生成物，是尼龙66制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反应式如下: 2021/8/1414尼龙尼龙6666盐水溶液缩聚时的反应热盐水溶液缩聚时的反应热2021/8/1415目录Ø一 尼龙66简介Ø二 尼龙66发展史及现状Ø三 尼龙66反应原理Ø四四 尼龙尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线盐水溶液缩聚工艺路线的选择的选择Ø五 尼龙66的工艺流程Ø六 尼龙66应用2021/8/1416四.尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线的选择§（（1 1））aAa+bBb a (AB)n n b型反应中，若要获得高型反应中，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和己二胺生成的尼龙-66-66盐作为缩聚的原料，则可满足此要求盐作为缩聚的原料，则可满足此要求 §（（2 2））工业生产条件下，尼龙工业生产条件下，尼龙-66-66盐先在盐先在加压加压的水溶液中反应，可的水溶液中反应，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聚，已获得高分子量产物 现今尼龙现今尼龙-66-66的生产，皆采用尼龙的生产，皆采用尼龙-66-66盐在水溶液中进行缩聚的盐在水溶液中进行缩聚的工艺路线，原因有如下两个：工艺路线，原因有如下两个：2021/8/1417目录Ø一 尼龙66简介Ø二 尼龙66发展史及现状Ø三 尼龙66反应原理Ø四 尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线的选择Ø五五 尼龙尼龙66工艺流程工艺流程Ø六 尼龙66应用2021/8/1418五.尼龙66工艺流程间歇缩聚法间歇缩聚法§工艺成熟工艺成熟§设备简单设备简单§可小批量生产可小批量生产§反应时间反应时间 4~6小时小时连续缩聚法连续缩聚法§操作简单操作简单§产品质量好产品质量好§成本较低成本较低§反应时间反应时间 2小时左右小时左右目前工业生产的方法有间歇缩聚法间歇缩聚法和连续缩聚法连续缩聚法两种。

两者特点如下：2021/8/1419（（1 1）连续缩聚生产工艺）连续缩聚生产工艺a.反应温度反应温度: 尼龙尼龙66盐的缩聚反应实际是在熔融状态下盐的缩聚反应实际是在熔融状态下进行进行,因此反应的初始温度至少比尼龙因此反应的初始温度至少比尼龙66盐的熔点高盐的熔点高10℃℃,宜控制在宜控制在214℃℃左右左右,反应过程中为了提高分子活化反应过程中为了提高分子活化能能,加快反应速度加快反应速度,温度逐渐升高到后期的温度逐渐升高到后期的280℃℃左右左右,即高即高于聚合物熔点于聚合物熔点15℃℃左右b.b. 反应压力反应压力: 单体己二胺的沸点较低单体己二胺的沸点较低(196℃℃),为防止己为防止己二胺的挥发二胺的挥发,反应初期压力选择反应初期压力选择1.72MPa左右随着反应左右随着反应的进行的进行,单体初步缩聚成预聚体后单体初步缩聚成预聚体后,除去反应体系中的水除去反应体系中的水,进一步提高聚合物的相对分子质量所以反应中后期降进一步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至常压乃至负压进行缩聚2021/8/1420连续缩聚工艺流程图连续缩聚工艺流程图2021/8/1421 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%。

反应器供给泵将浓缩后的盐液送出, 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2021/8/1422 根据不同产品的需要, 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2021/8/1423 间歇缩聚的主要设备是高压釜高压釜 （（2 2）间歇聚合工艺流程）间歇聚合工艺流程2021/8/1424 通常把尼龙尼龙66盐配成盐配成50%～～60%的水溶液水溶液，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。

釜内温度釜内温度一般控制在230℃℃左右左右，压力压力1.7～～1.8MPa,保压保压时时间间2h左右进行预缩聚预缩聚使生成低分子量的聚合体保压时间不能太长，否则，会出现脱羟现象 然后，逐步泄压，排出水蒸气排出水蒸气，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0.1MPa左右，保持45min，温度控制在度控制在280℃℃以下以下，防止热降解防止热降解，排出水分进行最后缩聚缩聚 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2021/8/1425目录Ø一 尼龙66简介Ø二 尼龙66发展史及现状Ø三 尼龙66反应原理Ø四 尼龙66盐水溶液缩聚工艺路线的选择Ø五 尼龙66的工艺流程Ø六六 尼龙尼龙66应用应用2021/8/1426六六 尼龙尼龙6666的应用的应用尼龙尼龙6666主要用于主要用于汽车、机械工业、电子电汽车、机械工业、电子电器、精密仪器器、精密仪器等领域从最终用途看，汽等领域从最终用途看，汽车行业消耗的尼龙车行业消耗的尼龙6666占第一位，电子电器占第一位，电子电器占第二位。

占第二位88%:88%:注射注射12%:12%:挤出、吹塑等挤出、吹塑等2021/8/14271.汽车工业　　由于尼龙66优良的耐热性、耐化学药品性、强度大和加工方便等，因而在汽车工业得到了大量应用，目前几乎已能用于汽车的所有部位，如发动机部位，电器部位和车体部位 2021/8/14282.电子电器工业§PA66可生产电子电器绝缘件、精密电子仪器部件、电工照明器具和电子电器的零部件等，可用于制作电饭锅、电动吸尘器、高频电子食品加热器等§ PA66具有优良的耐焊锡性，广泛用作接线盒、开关和电阻器等的生产§阻燃级PA66可用于彩电导线夹、固定夹和聚焦旋钮2021/8/14293.机械设备 列车客车的门把手、货车的制动器接合盘等可用PA66制作其它如绝缘垫圈、挡板座、船舶上的涡轮、螺旋桨轴、螺旋推进器、滑动轴承等也可以用PA66制作 高抗冲击性尼龙66还可制作管钳、塑料模具、无线电控制车身等未增强级尼龙66通常用于制造低蠕变、无腐蚀的螺母、螺栓、螺钉、喷嘴等；增强级尼龙66用于生产链条、传送带、扇叶、齿轮、叶轮和脚手架固定脚扣等2021/8/14304.其他行业　　利用PA66耐蠕变特性和耐溶剂性，可以制造一系列的日用品，如以非增韧的尼龙66注塑成的气体打火机和气雾剂喷嘴、太阳镜片、梳子、纽扣等。

增韧的尼龙66用于制造冰鞋、滑雪板零件、网球拍线套、帆板连接器等耐寒耐磨产品玻纤增强增韧尼龙66用于自行车轮、刀柄和枪托的生产中 　　 在家具行业中，也经常采用尼龙66制造的连接件、装饰品、抽屉滑轮、滑轨等 在建筑业，PA66用于制作自动扶梯栏杆、自动门横栏、窗框架、门滑轮等等 　　 在包装业，PA66可以用于制作膜和多层膜、烘烤食品的容器等PA66薄膜氧气透过率小，具有防止内装物氧化变质的功能，而且耐油性、耐低温冲击性优良，可用于肉、火腿、虾等食品的包装，市场发展前景看好2021/8/14312021/8/1432部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！。