挤出PA6的阴离子聚合物

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第363页（1034字）

与齿轮联合使用的单螺杆挤出机能保证以恒定的挤出量和均一的挤出物质量。

在催化剂和助催化剂作用下，已内酰胺的阴离子聚合反应在几分钟以90%～95%的转化率生成高相对分子质量的PA6。

由已内酰胺转化为PA6的反应是放热反应，聚合热大约为125kJ／kg。这一转化过程包含了引发、链增长和链终止。在引发阶段，离子型的催化剂(NaOH)同已内酰胺反应，生成了具有反应活性的盐；反过来，活性盐同游离的已内酰胺反应，形成酰基内酰胺，并伴随催化剂的再生。在链增长阶段，酰基内酰胺迅速与催化剂反应，形成了具有更高相对分子质量的盐，这些盐又进一步地与更多的已内酰胺反应。在链终止阶段，通常加入活性物质使催化剂失活。当助催化剂存在时，催化剂与助催化剂反应产生的盐通过快速的质子交换同已内酰胺反应，生成了能进一步参与链增长反应物质。

催化剂与助催化剂的浓度范围在0．5%～2．0%之间，在水分和氧的存在条件下，它们的反应活性显着下降。挤出机要1～3min内完成催化／助催化作用，并且反应温度在约在160℃，然而要寻找这样的催化／助催化体系，则是各研究部门的“专利”。

根据以上反应特性，能够从理论上推出该反应挤出的工艺条件，现简述如下：

①必须在无水分、无氧的环境下，准确地称量催化剂／助催化剂；

②必须相对少的催化剂／助催化剂与熔融的已内酰胺充分混合；

③必须有合适的反应段长度；

④必须有合适的螺杆结构和温度控制系统，以便有效地输送反应周期的低粘度流体以及卸料前的高粘度熔体；

⑤必须最大限度地减少由于过高的剪切速率、高温或过长的物料停留时间所造成的聚合物熔体的降解；

⑥必须为未反应单体的挥发脱除和催化剂的失活准备条件；

⑦在合理的挤出速率下，使单体以较高的转化率生产出具有足够高相对分子质量的聚合物。