尼龍66的發展介紹及製作工藝

「聚己二醯己二胺」俗名，尼龍66，英文名稱「Nylon 66」。結構式 [-NH (CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n

發展簡史

尼龍 66 足最早開發成功的尼龍品種。1935 年美目 Du Pont 公司採用己二胺和己二酸縮聚

製得，並於 1939 年實現工業化生產。此後，德國 BASF 公司，日本東麗公司也先後實現了

工業化生產。尼龍 66 是目前聚醯胺系列產品中產量最大的品種。1997 年美國聚醯胺消

費量為 575kt，其中尼龍 66 的消費量佔 50％以上。

生產方法

尼龍 66 由己二酸和己二胺縮聚而成。它的生產工藝主要有單體合成、尼龍 66 鹽的製備和

縮聚三個工序。

1. 單體合成

1) 己二酸的製備 主要有苯酚法、環己烷法和丙烯腈二聚法。

苯酚法是以苯酚為原料，用雷尼鎳作催化劑，在 140～l50℃和 2～3MPa 壓力下，加

氫生成環己醇，然後用 60％～65％濃度的硝酸，在銅或釩催化劑存在下，在 55～60℃

氧化成己二酸。反應式如下：

環己烷法是以環己烷為原料，在環烷酸鈷或硼酸催化劑存在下，通入空氣加壓液相氧化，生

成環己酮和環己醇的混合物，再用 60％濃度的硝酸在 45～60℃氧化成己二酸。反應式如下：

丙烯腈二聚法是以丙烯腈為原料，用電解還原法二聚生成己二腈，然後在稀硫酸水溶液中加

熱水解得到己二酸。反應式如下：

2)己二胺的製備 主要有己二酸法和丁二烯法。

己二酸法是以己二酸為原料，在磷酸二丁酯等脫水催化劑存在下，於 280～300℃溫度下氨

化脫水，得到己二腈，再在雷尼鎳催化劑存住下，在 90℃和 2．8MPa 壓力下，於乙酸中加

氫得到己二胺。反應式如下：

丁二烯法是先使丁二烯氯化生成二氯丁烯異構體混合物，再與氫氰酸或氰化鈉在酸性水溶液

中氰化成丁烯二氰異構體，然後用氧氧化鈉處理，使異構體全部轉化成 l，4-二氰基丁烯-

2 ， 精 制 後 用 鈀 炭 作 催 化 劑 ， 在 300 ℃ 下 氫 化 成 己 二 胺 。 反 應 式 如 下 ：

2 .尼龍 66鹽的製備

由二元酸和二元胺製取尼龍時，需要嚴格控制原料配比為等摩爾比，才能得到分子量較高的

聚合物，因此，住生產中必須先把己二酸和己二胺混合製成尼龍 66 鹽。尼龍 66 鹽的製備是

分別把己二胺的乙醇溶液與己二酸的乙醇溶液在 60℃以上的溫度下攪拌混合，中和成鹽後

析出，經過濾、醇洗、乾燥，最後配製成 63％左右的水溶液，供縮聚使用。反應式如下：

3.縮聚

尼龍 66 鹽的縮聚需住高溫下進行，伴隨著水的脫除，生成線型高分子量尼龍 66。反麻式如

下：

生產工藝分間歇法和連續法兩種。連續法適合大規模生產，世界上主要的生產尼龍 66 的廠

家都採用連續法。間歇法僅在兩種情況下採用：一是生產特殊或試驗品級；二是在生產能力

為 4500t/a 以下的小裝置中。

1) 連續法 圖 2-2-22 示出了尼龍 66 連續生產工藝流程。

將濃度為 63％的尼龍 66 鹽水溶液從貯槽中用泵打入靜態混合器，加入少量己二胺的醋酸溶

液（聚合度調節劑)，進入蒸發反應器，由夾套中的聯苯加熱至 232℃，在氮氣保護下，於

1.72MPa 壓力下蒸發，停留時間為 3h。由節流閥將水蒸氣釋放至冷凝器，冷凝液收集於冷凝

液槽中，回收己二胺。蒸發反應器出口的物料含水量約 18％。

來自蒸發反應器的物料進入兩個平行的管式反應器，由管外的聯苯加熱至 285℃。根據需要

可在適當位置加入添加劑。在管式反應器中的停留時間約 40min，出口壓力 0．28MPa，反應

完成 98．5％。反應過程中生成的水蒸氣保留在熔體中，在分離器中閃蒸出去。分離器種的

螺旋輸送機把熔體向下輸送至成品反應器，同時從熔體中擠出水蒸氣。來自分離器的水蒸氣

在冷凝器中冷凝，收集於冷凝液槽，貯存於貯罐中作為廢水排放。

來自分離器的熔體進入成品反應器，在真空下（真空度 40kPa)保持於 27l℃，停留時間依所

需產品而定，對於通常的注射級為 50min，產品的數均相對分子質量為 18 000 左右。

成品反應器底部的尼龍 66 熔體由出機擠出後鑄帶切粒。為了除去水分，粒子先流過預分離

器，再經脫水篩。溼切片用壓縮空氣提升到進料鬥，再送入流化床乾燥器，用熱的氮氣保持

流化狀態，使切片乾燥，幹切片由乾燥器頂部溢流入樹脂料倉。

2)間歇法將尼龍 66 鹽的水溶液和適量醋酸加入到濃縮釜中，在加壓下加熱到 150℃左

右，使尼龍 66 鹽濃縮至 80％左右。再將濃縮液加入到聚合釜中，加熱至 220～250℃，壓力

達 1. 5～2．0MPa，保持 2h 進行初步縮聚。然後逐步放氣，使壓力在 2h 左右下降至接近常

壓，而溫度則逐步上升至 270～280℃。接著抽真空，使真空度逐步提高，經 lh 左右真空度

達 93～100kPa，在該真空度下保持 45min 聚合結束。用 CO2 將聚合物壓出，經冷卻、鑄帶、

切粒、乾燥，得成品。

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