《涤纶树脂的生产》PPT课件

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1、1聚对苯二甲酸乙二醇酯PolyethyleneTerephthalate(PET)2PET概述1941年用对苯二甲酸与乙二醇缩聚获得聚对苯二甲酸乙二醇酯,经熔融纺丝制成性能优良的纤维,于1953年实现工业化。至1972年其产量居合成纤维的首位。实验测得PET的分子量在15000以上才有较好的可纺性,民用PET纤维的分子量为16000~20000。目前,中国的PET产量居世界第一,占全世界产量的70%,其中仪征化纤居全国第一。3目前,世界研究热点是聚乳酸(PLA)纤维,路线为:淀粉——葡萄糖——乳酸—

2、—聚乳酸——纤维PLA纤维:染色温度比PET低30℃,比PET吸湿性好,用途广,如用于手术缝合线、骨科、牙科等。4结构与性能苯环共轭体系刚性非极性亚甲基+酯基柔性,疏水性刚性为主,并有一定柔性和弱极性;结构对称规整,可以结晶,但速度慢。5涤纶树脂(PET)的性能PET纤维的性能:强度高,在湿态下强度不变,耐冲击强度比聚酰胺高四倍;耐热性高,熔点为255~265℃,软化温度为230~240℃;弹性好。织物不易褶皱,不易变形;耐光性好,在合成纤维中仅次于聚丙烯腈;耐腐蚀性好,仅次于聚酰胺;此外,耐磨性好

3、、吸水性较低等。6PET分类和应用按用途分:非工程塑料级、工程塑料级。非工程塑料级:用于纤维、瓶、薄膜、片材、耐烘烤食品容器等。工程塑料级:电子电器方面—电器插座、断电器外壳、开关、仪表机械零件、电磁灶烤炉的配件等;汽车工业方面—流量控制阀、化油器盖、脚踏变速器等;机械工业方面—齿轮、皮带轮、泵零件等。最早使用PET瓶包装清凉饮料的企业是美国可口可乐公司。矿泉水水瓶、碳酸饮料瓶等温度达到70℃时易变形,同时释放出对人体有害的物质,如1号塑料品使用10个月后易释放出致癌物,此类包装瓶不易放在车内暴晒,

4、不能装油、酒等。7生产PET的工艺路线环氧乙烷法(EO法)直接缩聚法(TPA法)酯交换法(DMT法)8⒈直接缩聚法(TPA法)将对苯二甲酸(TPA)与乙二醇进行缩聚制备聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶)的方法。PET的生产方法是熔融缩聚。其对单体的纯度要求很严,TPA中含有杂质——对羧基苯甲醛(4-CBA)必须将其除去。而TPA的精制不能用一般的精制方法(精馏、重结晶),因为它容易升华,并且在溶剂中的溶解性较差。因此,直接缩聚法遇到困难。后来发明了提纯对苯二甲酸的方法,使得该法得到推广和发展。9⑴直接缩聚

5、法(TPA法)生产PET有关的反应简式酯化阶段:为缩短反应时间,反应压力高于大气压,反应温度高于醇的沸点,为258~263℃。10⑵直缩法的优缺点优点:工艺简单,节省原料,设备生产能力大,投资与成本降低,反应速度平缓,生产控制比较稳定。目前,全世界PET生产线大多采用此法。缩聚阶段:缩聚反应温度必须高于聚合物的熔化温度,为275~290℃。为防止聚合物降解,温度要低于300℃11直接酯化法的主要生产工艺主要有吉玛工艺、鈡纺工艺、杜邦工艺、伊文达工艺等。吉玛工艺流程框图:TPA浆料配制酯化1酯化2预聚

6、1预聚2终聚EG回收EG循环熔体输送纺丝EG12吉玛工艺流程图13吉玛工艺的特点——德国吉玛(zimmer)公司:选用单一的缩聚催化剂;酯化反应温度较低,停留时间较长,但操作稳定,产品中二甘醇(DEG)含量较低,产品质量较好;采用刮板冷凝器,解决了缩聚真空系统低聚物堵塞的问题。14公司名称吉玛钟纺杜邦反应器数目及外形两段酯化(立式、立式)三段缩聚(立式、卧室、卧室)两段酯化(立式、立式)三段缩聚(立式、卧室、卧室)一段酯化(立式)两段缩聚(立式、卧室)单线列生产能力t/d酯化100100100200

7、150360150240预缩聚100100100200150360150240终缩聚100150100100180150200150240270⒉酯交换法(DMT法)酯交换法生产PET首先将TPA和甲醇反应制备成对苯二甲酸二甲酯(DMT),然后,再将DMT与乙二醇进行酯交换制备成对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET),再以BHET为单体进行均缩聚,从而生产PET。DMT法是生产PET的最早的方法,也是最成熟的方法。⑴酯交换法生产PET有关的反应简式16⑵DMT法的优缺点缺点:需回收甲醇;生产流程复杂,投资

8、高。优点:工艺条件成熟;原料可以采用粗的PTA生产。⒊环氧乙烷法(EO法)EO法是20世纪70年开发出来的一条生产PET的路线,近年来已有不少生产厂家进行试生产。EO法由对苯二甲酸(TPA)与环氧乙烷(EO)直接酯化制得对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET),然后以BHET为单体进行均缩聚。18⑴环氧乙烷法生产PET有关的反应简式⑵EO法的优缺点优点:用EO直接与TPA反应省去了制备乙二醇的工序;与酯交换法相比较,不用甲醇,原料和设备都比较节省;与直缩法相比较可不采用高纯度

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