《熔融缩聚》PPT课件

《《熔融缩聚》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十三章熔融缩聚1、概述2、涤纶树脂的合成13．1、概述13．1．1熔融缩聚的基本特点1、熔融缩聚反应的平衡常数小，为可逆平衡反应。因此，各种因素对产物分子量的影响，都可根据这些因素对热力学平衡位置的影响来加以讨论。2、由于反应为可逆平衡，在生成大分子的同时，还有若干副反应产生，这些可看作逆反应。(1)单体或低聚物的环化反应(2)单体的副反应(3)聚合物的副反应3、优点及缺点优点：不需要溶剂，工艺简单，对于可聚成环的单体来说，减少了环化的可能性，这是由于成环是单分子在较低浓度下有利于成环，缩聚反应是双分子反应，较高浓度下有利于缩聚反应缺点：（1）

2、要求单体和缩聚物必须在熔化温度下是稳定的（2）对单体的纯度要求高，单体间的配比要求严格（3）大多数缩聚反应需要高温和高真空，以除去生成的低分子（4）体系的粘度大，物料不均匀，易发生副反应13.1.2熔融缩聚反应的影响因素1．配料比的影响随着某组分过量越多，分子量下降越大。2．杂质的影响对原料单体纯度的数值也要求比较精确，否则，投入原料的比例有误差；这直接影响到产物的分子量。具有反应活性的杂质，尤其是单官能团的杂质，危害更大。3．反应程度的影响缩聚型反应的高聚物收率，必须要达到一定的反应程度，例如大于99％时才能考虑，反应程度过低时，产物分子量太低

3、，不足以构成任何强度。4．平衡常数对分子量的影响平衡常数越小，，必须采取一定措施抑制逆反应促进正反应。表14．5列出了一些缩聚反应的平衡常数。5、温度的影响温度有双重的影响，既影响反应速度，又影响平衡常数。温度越高，反应速度越快。但温度过高时要注意官能团的分解，挥发性单体的逸出等不良影响。解决的方法：可让反应先在高温下进行，这时反应快，达到平衡的时间可缩短。然后可适当降低反应温度，因为在低温下接近平衡时的分子量较高(如图14．3所示)。6．氧的影响在高温下氧的存在会导致氧化降解与交联并且会有发色基因产生。7．催化剂的影响在缩聚速率常与催化剂的用量

4、成比例。催化剂不同时，产物的分子量也有差别，如图14．5所示。13．1．3熔融缩聚的实施工艺1、配料比的控制保证反应的等mol比，可采用以下的措施（1)把异缩聚变为均缩聚(2)易挥发组分过量。以弥补在高温下由于其逸出的损失2．小分子副产物的除去(1)采取强有力的抽真空系统(2)采取激烈的搅拌以加大小分子副产物的扩散面积。(3)改善反应器结构初缩聚阶段，粘度低，此时可让反应在塔式装置内进行，塔设备内可安装使熔体作薄层运动的持殊结构的塔盘，或使熔体沿某些垂直面自上而下作薄层运动，这样可大大提高蒸发的表面积。在后缩聚过程中，熔体粘度较大，通常可采用卧式

5、缩聚釜。这种釜内通常装有搅拌器如多冀式搅拌器、圆盘式搅拌器等，物料在受到搅拌时，熔体的表面得到更新．同时还使部分物料附着在搅拌翼片或圆盘搅拌器的表面上，从而进一步扩大小分子副产物的蒸发面积。在改善熔融缩聚反应器结构的研究中，薄层法近来受到重视．既有利传热，也有利于小分子副产物及时逸出。(4)用化学方法改善小分子副产物的扩散速度由于加入少量苯酯，此时析出的小分子是苯酚而不是乙二醇，故能加快反应并使分子量迅速增长(如图14．8所示)。(5)通入惰性气体带走小分子副产物的方法惰性气流的通入可使缩聚过程在涡流条件下进行，物料得到良好的搅拌，通入气流的速度

6、要使小分子副产物的分压维持在相当低的水平，这样才有显著的效果．3．热交换的问题(1)传热介质：有气缸油、道生油(联苯及二苯醚组成的混合物，在＜380℃下可长期使用，但易渗漏)，经部分氢化处理的联苯混合物(二与三联苯，在常压下可加热至340℃使用)。(2)提高反应釜的传热效果：为使物料受热均匀，提高传热速率，载流体可采用强制循环的形式。为进一步改善传热状况．釜的夹套可作成半圆管式。4．熔融缩聚配方中各种添加剂的作用(1)催化剂它是加速缩聚，使之到达平衡的重要手段之一。(2)分子量调节剂(3)稳定剂最常用的是含磷化合物，如磷酸三苯酯或亚磷酸三苯酯。稳

7、定剂的使用要适量，过多时反而会降低聚合物熔点。(4)消光剂5．熔融缩聚终点的控制当K为已知时．可求出合成预定聚合度的聚合物所需时间。但若K较小，逆反应平衡常数K不容忽视，速度方程较为复杂，通常要通过实验确定。在生产中一般根据经验(电压一定，搅拌马达电流增大)，就可估计反应程度，以控制终点。13．1．4熔融缩聚过程的工艺特性1．特点(1)在比较高的温度(200一300℃)下进行反应；(2)过程的持续时间比较长，一般都在几个小时以上；(3)为避免高温下高聚物的氧化降解，常需在惰性气氛(氮气、二氧化碳或过热蒸汽)保护下进行反应；(4)反应后期需

8、在高真空下进行，便于从反应系统中完全排除为了达到这目的，有时可在薄层中进行，也可以将惰性气体鼓人熔融体中。2．进行熔触缩聚的优点(1)工