聚合過程
(1)己內酰胺的引發和加成:當己內酰胺被水解生成氨基己酸后,己內酰胺分子就逐個連接到氨基己酸的鏈上,相對分子質量為8000~14000的齊聚物。
(2)鏈的增長:主要是齊聚物之間的縮聚,也伴隨少量引發和加成反應。
(3)平衡階段:此階段同時進行鏈交換、縮聚和水解等反應,使分子量重新分布,最后根據反應條件(如溫度、水分及分子量穩定劑的用量等)達到一定的動態平衡,聚合物的平均分子量也達到一定值。
聚合工藝
己內酰胺的聚合工藝也分間歇式和連續式兩種。
間歇聚合:一次投料、混合、聚合、排料、水冷、經鑄帶、切粒、洗滌、干燥。
連續聚合: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
(1)開環劑水的用量:開環聚合反應存在誘導期。水量增加,誘導期縮短,反應速率增加,達到平衡時間短,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,但也使反應平衡時的相應單體含量增加,并且容易產生熱裂解,使聚合度降低。
(3)聚合時間:時間延長,單體轉化率、分子量增加,分子量分布越趨平均。
(4)分子量穩定劑:分子量穩定劑可以封閉聚己內酰胺的端基,控制分子鏈的增長,保證其熔體有比較穩定的粘度。常用的穩定劑:己二酸、醋酸等有機酸。一般加入量:0.15%~0.4%(對己內酰胺的重量)