PBT合成工艺及控制

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1、江阴职业技术学院毕业设计（论文）毕业论文课题：PBT树脂的生产工艺及控制专业高聚物生产技术学生姓名黄正中班组高化0911学号2009118114指导教师侯文顺完成日期2011-10-17江阴职业技术学院毕业设计（论文）第一章概述………………………………………………………………………11.1PBT的生产历史与现状……………………………………………………11.2PBT的理化性能……………………………………………………………11.3PBT生产工艺与技术………………………………………………………2第二章PBT的生产工艺……………………………………………………

2、…52.1PBT聚合反应机理…………………………………………………………52.2直接酯化法合成PBT的工艺流程…………………………………………62.3生产工艺……………………………………………………………………7第三章PBT的质量控制………………………………………………………173.1酯化反应工艺参数的控制…………………………………………………173.2工艺塔的控制………………………………………………………………193.3预缩聚反应器的工艺控制…………………………………………………193.4最终缩聚反应工艺参数的控制……………………………………………

3、203.5脱盐水循环系统的控制江阴职业技术学院毕业设计（论文）1．1国内外PBT的发展历史和生产现状1.1.1世界PBT生产历史与现状PBT全称是聚对苯二甲酸丁二酯，是一种直链非饱和热塑性聚酯，具有优良的物化特性，与聚酰胺（PA），聚碳酸酯（PC），聚甲醛（POM）和改性聚苯醚（mPPO）成为五大通用工程塑料。早在1942年，德国P.Schack就在实验室里合成了PBT树脂。1970年美国Celanese公司首先将之推向市场，起初商品名为X-917，够称为CELEX。其后，伊斯曼公司，GE公司以及德国的巴斯夫公司也相继投入生产。由于PBT具有优良的终

4、合性能，自1970年问世以来，得到了迅速的发展，在五大工程塑料中，PBT的年增长率是最高的，1992年全世界生产能力已到达25.3万吨。随着生产技术的进步和完善，新的应用的市场的开发，预计今后PBT的生产仍将会以较高的速度增长。1.1.2中国PBT生产历史与现状我国对PBT聚合物的研究始于80年代初，有上海涤纶厂的试制生产，上海树脂所与吴淞化工厂协作的50t/a中试，以及后来北京市化工研究院的400t/a中试。生产装置的能力充其量不超过1000t，用量也不多。但随着国民经济的发展,市场需求量的增加，我国PBT生产能力迅速增大。1994年南通合成材料厂

5、5000t/a连续法(DMT路线)PBT树脂生产装置建成投产，成为亚洲第一套连续酯交换法PBT树脂生产装置。与此同时，北京泛威工程塑料公司3条PBT树脂缩聚生产线(间歇式DMT路线)和4条从西德引进的PBT选粒设备生产线相继建成投增加的PBT生产装置和后加工生产装置，这样到1997年底,我国PBT树脂生产装置和改性PBT生产装置的能力分别达到4.7万t/a和4.35万t/a，而且整个PBT的需求量不断增加。1．2PBT的理化性能1.2.1PBT的理化性能PBT江阴职业技术学院毕业设计（论文）工程塑料具有优良的耐热性，分别表现为高熔点、高变形温度、高连

6、续使用温度和优良的热稳定，易于制成达到要求的阻燃品种；机械强度高，在工程塑料中名列前茅，有优良的电气性能和耐候性；高弹性，低吸收性，饱和吸湿后对机械、电器及尺寸稳定性的影响小，低摩擦，耐磨耗；具有优良的耐化学药品性。除了热水和碱外，PBT工程塑料对大多数化学药品都呈惰性；由于流动性好、易加工、成型周期短、制品表面光滑并具有光泽，可制成薄壁和形状复杂的制品。所在单位产品具体技术指标如表1-1所示。表1-1PBT树脂产品的技术指标物理性能状态乳白色的颗粒密度1.32g/cm3吸水率0.1%成型收缩率1.5-2%玻纤含量0.2-0.9%力学性能摩擦系数0.

7、3-0.4熔点大于（或等于）225℃弯曲强度95MPa耐化学药品性除热水和碱外，PBT工程塑料对大多数化学药品都呈惰性结晶度经X射线衍射测定，PBT树脂相对结晶度均稳定在50℃左右1.3PBT的生产工艺与技术选择当今世界上主要有以下两条工艺路线：一条是酯交换法（DMT法）；另外一条是直接酯化法（PTA法），我公司PBT生产采用PTA法。1.3.1PBT树脂的生产工艺路线1、酯交换法这种方法先由对苯二甲酸二甲酯（DMT）和1，4-丁二醇（BD）经过酯化反应生成BHBT和甲醇，单体BHBT进一步聚合生成PBT，同时脱出BD，又因BD脱水（H2O）环化而生

8、成副产物四氢呋喃（THF）。本工艺可分为间歇法和连续法两种。将熔融DMT和BD送入反应器，在催化剂的作用下，