蓖麻油的终端衍生产品—尼龙9与610
2016-11-09赵学敬河南工业大学河南郑州450001
◎赵学敬(河南工业大学,河南 郑州 450001)
蓖麻油的终端衍生产品—尼龙9与610
◎赵学敬
(河南工业大学,河南 郑州 450001)
聚酰胺俗称尼龙,是最重要的工程塑料。尼龙与其他聚合物共混物和合金等,可以满足不同特殊要求,广泛用作金属,木材等传统材料代用品,作为各种结构材料。基于此,介绍制取尼龙9与尼龙610的化工原理,产品的各种性质、用途和加工方法。
尼龙9;尼龙610;化工原理;用途
用蓖麻油的中间衍生产品,经过化工合成,可制得尼龙9及610,分别介绍如下。
1 尼龙9
尼龙9是聚9-壬内酰胺,由9-氨基壬酸熔融缩聚而制得,分子式为:[-HN(CH2)8CO-]n。
对单体9-氨基壬酸,原苏联采用“乙烯经过调聚反应”的方法制取,美国、日本采用“油脂臭氧化分解”的方法制取。
若以猪皮下脚油制得的油酸为原料,是通过臭氧裂解作用生成ω—醛基辛酸,再经过NH2OH胺化和氢化反应,所得产品就是9-氨基壬酸了。其中使用的臭氧(O3),是空气通过高压电区、辉光放电生成的。
美国曾用大豆油、日本曾用鲸油生产尼龙9。
如果用蓖麻油为原料,可首先产出癸二酸,进而氨化生成癸二酸单酰胺,又经过次氯酸钠化工处理得到ω-氨基壬酸,最后进行聚合反应制得尼龙9。
9-氨基壬酸在230 ℃以上温度时能快速聚合,在260 ℃经2~4 h化工过程,能得到熔点210 ℃的高分子聚合物。
尼龙9与尼龙6、尼龙66相比,在酰胺键间具有较多的疏水性甲基,故适用于制得熔点和吸湿性低的塑料,也能制成纤维应用。
由于制取尼龙9的工艺有短板,缺点不少,单体价格昂贵,加之尼龙9的性能又不十分突出,尚未投入大规模工业生产。
2 尼龙610
2.1化工原理
尼龙610是一种缩聚高分子化合物,是由癸二酸(这里系指蓖麻油制得)首先溶解于乙醇,然后再与己二胺中和反应,生成尼龙610盐,这种盐经缩聚反应就成了尼龙610,化工历程见图1。
2.2原料要求
生产尼龙610对原料的详细要求如表1和表2所示。
图1 尼龙610化工合成原理图
表1 癸二酸的质量表
表2 己二胺的质量表
2.3缩聚过程的控制
尼龙610的制取与尼龙66的制取相仿。例如,高压釜要驱除空气,做到密封,乙醇中的癸二酸浓度要达60%,癸二酸∶己二胺≈1.00∶0.58(质量比),220 ℃时保温1~2 h,后再升温到270~280 ℃,经1~2 h蒸馏,回收乙醇,黏度达标为止。
2.4国外商标
Zyte(Du Pont美);MaranyI(ICI英);Ny Ion -TechnyI(Rhodiaceta法);AmiIan(东洋人绢,日);PIastamid(Dγ·Piade·g·m·b·n德)。
2.5尼龙610的各种性质
所得尼龙610呈半透明的奶白色。
2.5.1物理性质
物理性质见表3。
表3 尼龙610的物理性质表
2.5.2热学性质
热学性质见表4。
表4 尼龙610的热学性质表
2.5.3电学性质
电学性质见表5。
2.5.4化学性质
尼龙610的化学性质如下:①耐碱性良好,也耐去污剂和油脂类。对于无机酸,耐稀不耐浓;②尼龙610稍耐醇、酮、芳烃、氯代烃等,并能吸收它们而获得增塑效果;③尼龙610与盐酸110 ℃共热4 h之后,会沉淀析出大量的白色癸二酸;④尼龙610的耐气候性也比较好,若加入炭黑,耐气候性会更强。
2.5.5耐机械性
尼龙610耐机械性见表6。
表5 尼龙610的电学性质表
表6 尼龙610的耐机械性表
2.6尼龙610的应用
尼龙610可做机器、仪表上的轴承、泵叶轮、化学和医药用的瓶管,制品尺寸稳定。尼龙610应用前,要制成丸粒料,再进行注射或挤出成型。
注射成型加工温度为230~260 ℃之间,注射压力1万~2万Ib/in2之间。挤出成型加工,温度为
230~270℃之间,模具温度为60~90 ℃之间,模具收缩率控制在1.2%~1.8%之间。
[1]钱知勉.塑料性能应用手册[M].上海:上海科学技术出版社,1980.
Terminal Derivative Products of Castor Oil: Nylon 9 and Nylon 610
Zhao Xuejing
(Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China)
Polyamide,commonly known as nylon,is the most important engineering plastic. Nylon and other polymer blends and alloys can meet different and special requirements,widely used in metal,wood and other traditional materials substitute,as a structural material. Based on this,this paper introduced the principles of chemical engineering of nylon 9 and nylon 610,and the properties,uses and processing methods of the products.
Nylon 9; Nylon 610; Chemical theory; Application
TQ641
10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.04.015
赵学敬(1942-),男,高级工程师,主要研究方向:粮油及农副产品加工。