本發(fā)明涉及尼龍材料，尤其涉及一種梳型尼龍12樹脂粉末及其制備方法。

背景技術：

1、目前，涂覆用長鏈聚酰胺樹脂主要以尼龍12居多，廣泛用于金屬表面涂覆以達到防腐的目的，聚合物鏈結構均為直鏈結構，如山東萬華公司的l2000以及德國贏創(chuàng)公司牌號為vestamid?l1670的pa12均為直鏈結構。

2、碗籃是洗碗機中用于將碗洗凈后瀝水的架子，主要有不銹鋼或包膠的鋼材兩種類型。相對于不銹鋼碗籃，鋼材包膠形式的碗籃，成本更便宜，且表面的涂層能夠緩沖撞擊，降低碗碟撞擊破碎的幾率。而碗籃表面的包膠，通常采用浸塑的方式實現。

3、碗籃浸塑用的塑料粉末，通常有低熔點聚酰胺和聚丙烯兩大類。pa12由于耐吸水性能更優(yōu)異，耐刮擦性能更優(yōu)異，且與金屬表面結合力更好等特點，并具有較好的耐老化耐化學腐蝕的特性，已被更多的洗碗機企業(yè)所采用。

4、目前碗籃粉樹脂粉末的制備一般是兩步法，即先合成長鏈尼龍樹脂顆粒，再將顆粒進行二次加工制備成粉末，流程比較復雜且制造周期長。

技術實現思路

1、基于此，本發(fā)明的目的是提供一種梳型尼龍12樹脂粉末及其制備方法，該pa12樹脂，具有梳型結構，由于其結構的支鏈化，進一步降低分子鏈的結晶性能，使樹脂粉末在涂覆過程中的融化-冷卻-包覆體積變化率減小，與金屬表面的貼合更加緊密，具有較好的包覆性能。

2、為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、本發(fā)明先提供一種梳型尼龍12樹脂粉末，其由以下摩爾份的組分制備而成：十二內酰胺10份，水40-110份，封端劑0.0005-0.1份，丙烯酸0.05-2份，催化劑a?0.0005-0.5份，催化劑b?0.0001-0.5份，鏈轉移劑0.001-2份，引發(fā)劑0.0001-0.1份，有機溶劑a?50-200份，有機溶劑b?50-200份，有機溶劑c?100-800份。

4、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述封端劑為1-乙胺、1-丙胺、1-丁胺、1-戊胺、1-己胺、中的至少一種。

5、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述催化劑a為亞磷酸、次磷酸鈉、次磷酸鋅、次磷酸鈣、次磷酸鉀中的至少一種；

6、和/或，所述催化劑b為辛酸亞錫、庚酸亞錫、己酸亞錫中的至少一種。

7、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述鏈轉移劑為二硫代苯甲酸氰基異丙酯、4-氰基-4-二硫代苯甲酰氧基戊酸、2-（十二烷基三硫代碳酸酯基）-2-甲基丙酸、2-（十二烷基三硫代碳酸酯）-2-異丁酸、4-氰基-4-月桂基三硫碳酸酯中的至少一種。

8、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述有機溶劑a為四氫呋喃、丙酮、環(huán)己酮中的一種；

9、和/或，所述有機溶劑b為四氫呋喃、丙酮、環(huán)己酮中的一種；

10、和/或，所述有機溶劑c為甲醇。

11、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁基戊酸、過氧化二苯甲酰、過氧化環(huán)己酮、叔丁基過氧化氫中的至少一種。

12、本發(fā)明還提供一種制備如前所述的梳型尼龍12樹脂粉末的方法，其包括以下步驟：

13、s1.在惰性氣氛下，將十二內酰胺加入水中并混合均勻，再加入封端劑、催化劑a總量的一半、催化劑b，混合均勻，得到反應液a；

14、s2.將所述反應液a進行開環(huán)反應，獲得一端端羧基封端的聚酰胺預聚物熔體；

15、s3.將所述聚酰胺預聚物熔體溶于有機溶劑a后，加入丙烯酸、剩余的催化劑a混合，得到反應液b，將所述反應液b進行酰胺化反應，得到一端為丙烯酸的長鏈尼龍預聚物ma-12；

16、s4.將所述長鏈尼龍預聚物ma-12、鏈轉移劑、引發(fā)劑加入有機溶劑b中混合均勻得到反應液c，將所述反應液c進行可逆加成斷裂自由基聚合反應，得到聚合物溶液；

17、s5.將所述聚合物溶液滴加至有機溶劑c中，保持不斷攪拌，過濾、洗滌、干燥后，即得到梳型結構尼龍12聚酰胺樹脂樹脂粉末。

18、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，步驟s2中，所述開環(huán)反應的方法為：加熱所述反應液a使反應體系內壓力升至3.5-5mpa，排氣，保壓，當反應體系溫度升至265-275℃時，降壓至常壓并在常壓下繼續(xù)反應0-60min。

19、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，步驟s3中，所述酰胺化反應的方法為：將所述反應液b加熱至170-200℃并在170-200℃下進行恒溫反應，并在反應的2-5h內緩慢降壓至常壓。

20、作為本發(fā)明上述方案的進一步改進，步驟s4中，所述可逆加成斷裂自由基聚合反應是在85-100℃下反應12-15h。

21、與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

22、1.本發(fā)明的pa12樹脂，具有梳型結構，與市場上尼龍12樹脂相比，由于其結構的支鏈化，進一步降低分子鏈的結晶性能，使樹脂粉末在涂覆過程中的融化-冷卻-包覆體積變化率減小，與金屬表面的貼合更加緊密，具有較好的包覆性能。

23、2.本發(fā)明采用raft聚合與開環(huán)聚合相結合的方式制備梳型尼龍12樹脂，其中可逆-加成-斷裂鏈轉移（raft）聚合是一種優(yōu)良的活性-控制聚合方法，可以有效的合成低分子量分布的聚合物，可以通過對反應條件的調節(jié)精確得到目標分子量的聚合物，且同時可以保證很窄的分子量分布，反應步驟簡單、反應條件較溫和，制備的透明尼龍具有很窄的分子量分布指數，具有優(yōu)異的力學性能。

24、3.本發(fā)明的制備方法，在聚合過程中一步法制備尼龍12樹脂粉末，避免了常規(guī)的先聚合成樹脂pa12，再將12樹脂顆粒磨粉的兩步法過程，大大節(jié)約了尼龍樹脂粉末的制備時間。

技術特征：

1.一種梳型尼龍12樹脂粉末，其特征在于，其由以下摩爾份的組分制備而成：十二內酰胺10份，水40-110份，封端劑0.0005-0.1份，丙烯酸0.05-2份，催化劑a?0.0005-0.5份，催化劑b?0.0001-0.5份，鏈轉移劑0.001-2份，引發(fā)劑0.0001-0.1份，有機溶劑a?50-200份，有機溶劑b?50-200份，有機溶劑c?100-800份。

2.根據權利要求1所述的梳型尼龍12樹脂粉末，其特征在于，所述封端劑為1-乙胺、1-丙胺、1-丁胺、1-戊胺、1-己胺、中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的梳型尼龍12樹脂粉末，其特征在于，所述催化劑a為亞磷酸、次磷酸鈉、次磷酸鋅、次磷酸鈣、次磷酸鉀中的至少一種；

4.根據權利要求1所述的梳型尼龍12樹脂粉末，其特征在于，所述鏈轉移劑為二硫代苯甲酸氰基異丙酯、4-氰基-4-二硫代苯甲酰氧基戊酸、2-（十二烷基三硫代碳酸酯基）-2-甲基丙酸、2-（十二烷基三硫代碳酸酯）-2-異丁酸、4-氰基-4-月桂基三硫碳酸酯中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的梳型尼龍12樹脂粉末，其特征在于，所述有機溶劑a為四氫呋喃、丙酮、環(huán)己酮中的一種；

6.根據權利要求1所述的梳型尼龍12樹脂粉末，其特征在于，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁基戊酸、過氧化二苯甲酰、過氧化環(huán)己酮、叔丁基過氧化氫中的至少一種。

7.一種制備如權利要求1-6中任一項所述的梳型尼龍12樹脂粉末的方法，其特征在于，其包括以下步驟：

8.根據權利要求7所述的梳型尼龍12樹脂粉末的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述開環(huán)反應的方法為：加熱所述反應液a使反應體系內壓力升至3.5-5mpa，排氣，保壓，當反應體系溫度升至265-275℃時，降壓至常壓并在常壓下繼續(xù)反應0-60min。

9.根據權利要求7所述的梳型尼龍12樹脂粉末的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述酰胺化反應的方法為：將所述反應液b加熱至170-200℃并在170-200℃下進行恒溫反應，并在反應的2-5h內緩慢降壓至常壓。

10.根據權利要求7所述的梳型尼龍12樹脂粉末的制備方法，其特征在于，步驟s4中，所述可逆加成斷裂自由基聚合反應是在85-100℃下反應12-15h。

技術總結
本發(fā)明涉及一種梳型尼龍12樹脂粉末，所述梳型尼龍12樹脂粉末由以下摩爾份的組分制備而成：十二內酰胺10份，水40?110份，封端劑0.0005?0.1份，丙烯酸0.05?2份，催化劑A?0.0005?0.5份，催化劑B?0.0001?0.5份，鏈轉移劑0.001?2份，引發(fā)劑0.0001?0.1份，有機溶劑A?50?200份，有機溶劑B?50?200份，有機溶劑C?100?800份。本發(fā)明的PA12樹脂，具有梳型結構，與市場上尼龍12樹脂相比，由于其結構的支鏈化，進一步降低分子鏈的結晶性能，使樹脂粉末在涂覆過程中的融化?冷卻?包覆體積變化率減小，與金屬表面的貼合更加緊密，具有較好的包覆性能。

技術研發(fā)人員：邵威,孫剛偉
受保護的技術使用者：會通特種材料科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15