組滌綸樹脂的合成PPT課件.ppt

滌綸樹脂的合成及應用 1 知識目標1 聚酯的發(fā)展概況2 聚酯的主要生成工藝3 聚酯生產(chǎn)的反應機理4 熟悉聚酯生產(chǎn)的工藝流程5 能夠熟練的寫出聚酯的反應流程 能力目標1 了解聚酯的合成方法2 能夠正確的選取單體及生產(chǎn)方法3 編制PET生產(chǎn)方案4 對事故處理及安全生產(chǎn) 2 一何為滌綸樹脂 PET即聚對苯二甲酸乙二醇酯化學式為 OCH2 CH2OCOC6H4CO 英文名 polyethyleneterephthalate 簡稱PET 為高聚合物 由對苯二甲酸乙二醇酯發(fā)生脫水縮合反應而來 對苯二甲酸乙二醇酯是由對苯二甲酸和乙二醇發(fā)生酯化反應所得 PET是乳白色或淺黃色 高度結晶的聚合物 表面平滑有光澤 在較寬的溫度范圍內具有優(yōu)良的物理機械性能 長期使用溫度可達120 電絕緣性優(yōu)良 甚至在高溫高頻下 其電性能仍較好 但耐電暈性較差 抗蠕變性 耐疲勞性 耐摩擦性 尺寸穩(wěn)定性都很好 3 二合成方法 滌綸聚酯由對苯二甲酸與乙二醇縮聚而成 遵循線形縮聚的普遍規(guī)律 生產(chǎn)滌綸聚酯 先后發(fā)展有酯交換法和直接酯化法兩種合成技術 1 酯交換法或間接酯化法這是傳統(tǒng)生產(chǎn)方法 由甲酯化 酯交換 終縮聚三步組成 甲酯化的目的是便于對苯二甲酸二甲酯精制提純 甲酯化對苯二甲酸與稍過量甲醇反映 先酯化成對苯二甲酸二甲酯 蒸出水分 多余甲醇 苯甲酸甲酯等低沸物 再經(jīng)精餾 即得純的對苯二甲酸二以三氧化銻為催化劑 使對苯二甲酸乙二醇酯自縮聚或酯交換 借減壓和高溫 不斷餾出副產(chǎn)物乙二醇 逐步提高聚合度 4 酯交換190 200 下 以醋酸鎘和三氧化銻作催化劑 使對苯二甲酸二甲酯與乙二醇 摩爾比約1 2 4 進行酯交換反映 形成聚酯低聚物 餾出甲醇 使酯交換充分 終縮聚在高于滌綸熔點下 如283 以三氧化銻為催化劑 使對苯二甲酸乙二醇酯自縮聚或酯交換 借減壓和高溫 不斷餾出副產(chǎn)物乙二醇 逐步提高聚合度 甲酯化和酯交換階段 并不考慮等基團數(shù)比 終縮聚階段 根據(jù)乙二醇的餾出量 自然的調節(jié)兩基團數(shù)的比 逐步逼近等物質的量 略使乙二醇過量 封鎖分子兩端 達到預定聚合度 5 優(yōu)點1 反應生成的副產(chǎn)物DEG含量少2 DMT與EG完全混合 反應速度快3 原料可以用粗PTA進行生成缺點1 需要把甲醇回收2 流程復雜 投資大 6 2 直接酯化法對苯二甲酸提純技術解決后 這是優(yōu)先選用的經(jīng)濟方法 對苯二甲酸與過量乙二醇在200 下先酯化成低聚合度 如X 1 4 聚對苯二甲酸乙二醇酯 而后在280 下終縮聚成高聚合度的最終聚酯產(chǎn)品 n 100 200 這一步與間接酯化法相同 隨著縮聚反應程度的提高 體系粘度增加 在工程上 將縮聚分段在兩反應器內進行更為有利 前段預縮聚 270 2000 3300Pa 后段終縮聚 280 285 60 130Pa 7 三聚酯流程圖 8 四影響酯化反應的工藝條件1 EG PVA摩爾比2 反應壓力3 反應時間4 反應溫度5 PET粒徑6 催化劑 9 五影響縮聚反應的工藝條件1 催化劑的影響2 穩(wěn)定劑的影響3 反應溫度的影響4 反應壓力的影響5 反應時間的影響6 攪拌速度的影響7 溶體層厚度的影響8 酯化率對聚合度的影響 10 鐘紡工藝流程圖 11 六鐘紡工藝特點1 原料配制時乙二醇摩爾比低 故反應器中系統(tǒng)中乙二醇剩量少 能耗低 生成二甘醇副產(chǎn)物少 產(chǎn)品中乙二醇含量少2 各級反應條件 壓力 溫度 停留時間 適中 各縮聚反應級間聚合度分配合理 使產(chǎn)品質量較高3 利用攪拌功率以及終聚在線毛細管粘度計來調節(jié)終聚的真空度 使產(chǎn)品粘度控制穩(wěn)定4 縮聚反應器中有兩釜采用臥式反應器 內部為多槽溢流串聯(lián)結構 液面穩(wěn)定 減少劣化物的生成 同時改善物料的活塞流動情況 有利于產(chǎn)品分子質量分布 12 分類 PET主要原料對二甲苯和對苯二甲酸 PTA 大量用作纖維 可分為非工程塑料級和工程塑料級兩大類 PET具有優(yōu)良的特性 耐熱性 耐化學藥品性 強韌性 電絕緣性 安全性等 價格便宜 所以廣泛用做纖維 薄膜 工程塑料 聚酯瓶等 13 八實際應用 PET按用途可分為纖維和非纖維兩大類 后者包括薄膜 容器和工程塑料 PET在開發(fā)初期主要用于制造合成纖維 占PET消耗量的70 左右 PET還用來制造絕緣材料 磁帶帶基 電影或照相膠片片基和真空包裝等 PET非纖應用的另一主要領域是制造充裝飲料 食品等的中空容器 其次 PET還作為工程塑料用于電子 電器等領域 如儀表殼 熱風口罩等 其中尤以包裝容器的發(fā)展最引人注目 現(xiàn)在已有20 以上的PET用于包裝材料 且呈逐年上升的趨勢 包裝業(yè)已成為PET的第二大用戶 僅次于合成纖維 14 創(chuàng)新發(fā)展 一是改進耐熱性 普通PET瓶不能用于果汁 茶等需熱灌裝的物品包裝 目前通過研究已開發(fā)了三類實用的耐熱聚酯瓶 熱定型瓶 可達到85 灌裝的要求 PET PEN合金瓶 PEN耐熱性高 在普通注拉吹設備上可制得符合80 以上熱灌裝要求的瓶子 倘若再經(jīng)熱定型處理 熱灌裝溫度可達90 以上 與耐熱性聚芳酯等制成多層復合瓶 以提高耐熱性 二是提高阻氣性 盡管PET的氣體阻隔性遠高于聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯等塑料 但對于啤酒 白酒 香水等保鮮 保味要求較苛刻的產(chǎn)品仍然不能滿足要求 15 提高阻氣性的方法 一是多層復合 以PET為主 加入PVDC EVOH MXD6 PEN等其他氣密性好的材料做成3層或5層瓶 二是采用特殊處理方法 如在PET瓶內或外層涂布環(huán)氧阻隔層 或進行等離子體處理 ACTIS技術 三是用其他阻隔性樹脂成型 以PEN或PEN與PET的共聚或共混物為原料 既提高了瓶子的阻氣性 又提高了瓶子的耐熱性 可滿足啤酒保存3 6個月的要求 還可以堿洗消毒 重復使用 從而降低成本 16 如何分選PET瓶和PVC瓶 如果PET瓶和PVC瓶混在一起 這里講的都是透明的瓶類 PET瓶成型是分兩步進行的 就是先注塑再吹塑成型 所以每個PET瓶的下端都有一個注料口 拿一個看一下就知道了 PVC是用吹