中纯度对苯二甲酸合成pet的工艺及性能研究

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1、中纯度对苯二甲酸合成PET的工艺及性能研究第28卷第1期2005年2月合成纤维工业CHINASYNTHETICFIBERINDUSTRYV01．28N0．1Feb．2005中纯度对苯二甲酸合成PET的工艺及性能研究林耀瞿中凯林生兵(中国石化上海石油化工股份有限公司，上海200540)摘要：用中纯度对苯二甲酸(MTA)代替PTA合成PET，探讨了不同MTA含量对PET聚合反应及切片质量的影响。表征了用MTA合成的PET的性能，并进行了可纺性试验。结果表明，用MTA替代PTA对PET切片的黄色指数(6值)有一定的影响，但通过工艺配方的调整，加入80～100mg／kg醋酸钴(调

2、色剂)可改善产品的色相，合成出性能优良的PET，切片的可纺性良好，其FDY质量指标和自度与常规切片FDY基本相同。用MTA合成的PET结晶机理和常规PET相同，结晶速率高于常规PET，热稳定性略低于常规PET。关键词：对苯二甲酸乙二醇酯中纯度对苯二甲酸对羧基苯甲醛色相中图分类号：TQ323．4l文献识别码：A文章编号：1001—0041(2005)01—0016一04常规的PET生产主要采用PTA与EG直接酯化、聚合方法。为了降低．PTA的用量，部分或全部使用中纯度对苯二甲酸(MTA)代替PTA可得到具有相同性能的PET。有关这方面的研究已有不少报道[1～7]作者对用MT

3、A代替PTA合成PET的工艺进行了研究，探讨了不同MTA含量对酯化反应和聚合反应的影响，对用MTA合成的PET的性能进行了表征，并进行了可纺性试验。l  试验1．1原料MTA：聚合级，韩国鲜京公司产；4一CBA含量222mg／kg，其他指标与PTA接近。PTA，EG：聚合级，上海石化股份有限公司产；Co(Ac)2：分析纯，上海恒信化学试剂有限公司产；乙二醇锑(s-24)，分析纯，无锡正茂化工厂产；Sb2O3，分析纯，上海试剂四厂产；Sb(Ac)3，分析纯，仪化集团康润特种化学品有限公司产；磷酸三甲酯(TMP)，化学纯，上海化学试剂站中心化工厂产。1．2聚合设备及工艺2L小

4、试聚合装置，80L中试聚合装置。工艺流程如图1。图lMTA合成PET工艺流程Fig．1flowchartofPETsynthesisfromMTA将一定配比的(MTA／PTA)，EG，催化剂，助剂投入到酯化釜中，升温至210～250℃进行酯化反应，酯化率达到97％以上时结束，将酯化料压入缩聚釜，减压进行缩聚反应，真空度小于80Pa，控制一定的聚合温度，当搅拌功率达到要求时出料，冷却，制成切片。1．3测试特性粘数([η])：用乌式粘度计，苯酚-四氯乙烷(1：1)溶液，25℃条件下，参照GB／T14190一1993标准测试。熔点：太仓纺织仪器厂生产的YG252A型熔点仪，测试

5、方法参照GB／T14190—1993标准。端羧基：瑞士万通716GMS电位滴定仪，测试方法参照GB／T14190—1993标准。二甘醇(DEG)：岛津公司Lc-14B气相色谱仪，测试方法参照GB／T14190一1993标准。凝集粒子：Nikon显微镜观察母粒中的凝集粒子，测试方法参照GB／T14190—1993标准。色相：按照GB／T14190—1993标准，采用日本NB—101DP数字式色差计测试。相对分子质量分布：Shimadzu—L,C6A液相色谱仪，色谱柱为HSG30+HSG50。结晶动力学：采用瑞士MettlerToledo公司DSC822e型差示扫描量热仪进行

6、非等温(降温)结晶动力学测试。将待测切片剪碎，于90℃、0．01MPa真空条件下干燥6．5h。测试时称取试样(10±0．5)mg，以80~C／min的速率升温至280℃保持5min后迅速降至室温，在氮气保护下，降温速率分别为5，10，15，200℃／min。PET切片的热性能：瑞士MittlerToledo公司TGA/SDTA851e型热失重分析仪。于90℃、0.0lMPa下干燥6．5h。称取试样(10±0．5)mg，升温速率为10℃／min，氮气流速为30L/min，温度为25～600℃。2结果与讨论2.1聚合工艺2.1.1不同MTA含量对聚合反应及切片质量的影响将不同

7、配比的MTA／PTA与EG进行聚合小试，考察MTA含量(质量分数)对PET产品质量的影响，结果见表1。表1不同MTA含量对PET聚合及产品质量的影响Tab．1EffectOfMTAamount0nPETpolymerizationandproductquality注：A．酯化率，％；B．酯化时间／min；c．缩聚时间／min；D．[η]／(dL·g-1)；E．L／℃；F．DEG含量，％；G．端羧基含量／(mol·t-1)；H．b值。从表1可以看出，随着MTA含量的增加，酯化率、酯化时间、缩聚时间都与常规的PTA法相差不多，PE