聚己二 己二胺,又称耐纶66或尼龙66。为 己二胺 与 己二酸 缩合聚合生成的 聚酰胺 ,具有唚NH(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO重复单元结构。其性质和用途与耐纶6相似。1980年世界年产量超过120万吨。
正文
简史 1935年 杜邦 的W.H.卡罗瑟斯首先合成耐纶66。1939年进行了工业生产。
性质 耐纶66是白色半透明坚韧固体;结晶 熔点 为264℃, 玻璃化 温度约50℃,密度为 ;耐稀 无机酸 、碱及一般有机 溶剂 ;抗拉强度高,有一定的弹性,耐磨,耐疲劳。与耐纶6相比,硬度和刚性较高,抗 蠕变 性能较好,使用温度也较高,为-60~110℃。
单体 制备 己二酸 的制备 主要路线是由 苯酚 氢化 或由环己 氧化制 环己醇 、 环己酮 ,再用 硝酸 氧化得到己二酸。
己二胺 的制备 可由己二酸在液相或气相中氨化脱水制 己二腈 ,再 催化 加氢生成己二胺。还可由 丁二烯 氯化生成二氯 丁烯 异构体,再进行 化,然后氢化得到己二 。新的方法为由丁二烯直接 氰化 合成己二腈。还可以由 丙烯腈 电解 还原二聚 制成己二腈,也已工业化(见图)。 66盐的制备 66盐即 己二酸 己二胺盐。为了得到 有机高分子化合物 量的 聚酰胺 ,在缩聚反应时必须严格控制原料 单体 间的当量比。制成中性的66盐,可以保证反应物间的等当量比,也是精制纯化的一种方法。工业制备方法是将等 摩尔 的 己二胺 和 己二酸 分别溶解在 甲醇 或 乙醇 中,在60℃以上搅拌,66盐即以白色结晶析出,将它配成60% 水溶液 供聚合用。
缩聚 66盐直接熔融缩聚时,己二胺组分容易逸失,得不到高分子量 聚酰胺 ,所以,先在水溶液中进行缩聚反应,然后再进行熔融缩聚。步骤如下:将60%的66盐水溶液在密闭加压条件下加热,生成低分子量缩聚物,再逐渐卸压,释放水汽和生成的水,然后在 减压病 下升温至250~280℃,得到适于纺丝的 有机高分子化合物 量的耐纶66。其反应式为:
缩聚方法工业生产上采用间歇法或连续法。间歇法工艺比较成熟;连续法要经历不同的压力阶段,设备要求比较高。
间歇法 间歇式 高压釜 操作周期分为加料、加热升压、释放蒸汽、升温、降压、保压、挤出等步骤。
连续法 一般采用高压连续缩聚工艺,包括高压预缩聚和 减压病 后缩聚两个阶段,中间以 闪蒸 器降压过渡。还有一种连续固相缩聚,是将前一阶段制得的预聚体粉末送入流动床 反应器 内,用惰性气体于200℃逆向加热进行聚合,再熔融挤出成型。
应用 耐纶66纤维用于织物、降落伞材料、轮胎 帘子线 、 渔网 、缆绳等;耐纶66还可注射或挤出成型,用于轴承、 齿轮 、管材、汽车和电器零件等。(见彩图) 参考书目
D.B.Jacobs and J.Zimmerman,Preparation of 6,6-Nylon and Related Polyamides, C.E.Schildknecht and I.Skeist, ed., Polymerization Processes ,John Wiley & Sons,New York, 1977.