聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成及其進展(已修改)
2025-08-17 16:12 本頁面
【正文】 聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成及其進展摘要本文介紹了聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）的酯交換（DMT）和直接酯化（PTA）等的合成方式，對比了他們的優(yōu)缺點，并簡要概述了酯交換法和直接酯化法的合成機理。分析了PET合成中可能發(fā)生的副反應(yīng)（熱降解和醚鍵的生成）及其應(yīng)對措施。比較系統(tǒng)地概括了PET合成過程中的催化劑體系，包括酯交換反應(yīng)階段的金屬鈣、鋅、鎂、錳等的醋酸鹽催化劑和縮聚反應(yīng)階段的銻系催化劑、鍺系催化劑、錫系催化劑、鈦系催化劑。最后，根據(jù)目前PET的生產(chǎn)狀況，淺談PET合成的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：聚對苯二甲酸乙二醇酯，合成機理，催化劑，發(fā)展趨勢Progress in the synthesis of polyethylene terephthalateAbstractIn this paper, the synthesis and mechanism of polyethylene terephthalate (PET), DMT synthesis route and PTA synthesis route, are introduced briefly, including their advantages and disadvantages. Probable side reactions (thermal degradation and generation of ether bond) within the synthesis process and relevant countermeasures are raised and discussed. A short summery is made to explain the catalyst system throughout the synthesis process, which is prised of metal (Ca, Zn, Mg, Mn) acetate catalyst system for DMT synthesis route, and series catalysts based on Sb, Ge, Sn , Ti for PTA synthesis route. Finally, prospects on PET synthesis are talked about according to current conditions.Key words: Polyethylene terephthalate。 Synthesis mechanism。 Catalyst。 Prospect1 聚對苯二甲酸乙二醇酯簡介聚對苯二甲酸乙二醇酯是工業(yè)生產(chǎn)和社會生活中最常見的聚酯之一，簡稱PET，化學(xué)式為[OCH2CH2OCOC6H4CO]n。PET可以拉伸成性能優(yōu)良的纖維，俗稱滌綸（Terylene）。上世紀，世界化纖工業(yè)創(chuàng)造了奇跡，以滌綸為首的合成纖維產(chǎn)能飛速發(fā)展，使化學(xué)纖維的總量大大超過天然纖維。其熔點高，150~175℃以下機械強度好，耐溶劑，耐腐蝕，耐磨，耐油，多次洗滌無須燙熨，與棉混紡后，手感好，透水汽適宜。聚對苯二甲酸乙二醇酯還可以用來制造包裝薄膜和瓶子，以其價格便宜，外觀和性能好，在飲料包裝領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1]，并且，在工程塑料以及其他工業(yè)領(lǐng)域也有重要的用途。目前，國際上比較先進的聚酯生產(chǎn)技術(shù)主要有德國吉瑪(Zimmer) 公司、日本鐘紡(Kinebo) 公司、美國杜邦(Dupont)公司、瑞士伊文達(Inventa)公司等。[2]2 PET的合成隨著化工技術(shù)的發(fā)展和社會日益增長的需求，PET的合成已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點。PET屬于聚酯，是單體間通過酯基相互連接的一類聚合物。常見的酯化反應(yīng)類型包括：醇和羧酸的直接酯化；醇酯的酯交換反應(yīng)；羧酸酯的酯交換反應(yīng)；酯和酯的酯交換反應(yīng)；酰氯和醇的酯化反應(yīng)；酸酐和醇的酯化反應(yīng)。[3]反應(yīng)方程式如下：上述反應(yīng)中，除酰氯與醇的反應(yīng)外，大多屬于平衡反應(yīng)，其平衡常數(shù)與單體的性質(zhì)有關(guān)，通常較低，要獲得高分子量的聚酯，必須使反應(yīng)副產(chǎn)物（水、醇、酸）等從聚合體系中排出，使反應(yīng)平衡向有利于聚合反應(yīng)的方向進行。如果使用酰氯，由于酯化反應(yīng)平衡常數(shù)大，通常可以看作是不平衡反應(yīng)。因此聚酯化反應(yīng)可分為兩大類：適于醇羧酸、醇酯、羧酸酯等聚合體系的高溫熔融聚合和適于酰氯等高活性單體的低溫溶液聚合。PET的合成主要有兩種方法，一是對苯二甲酸二甲酯(DMT)與乙二醇的酯交換法，簡稱DMT法，二是對苯二甲酸(PTA)與乙二醇(EG)的直接酯化，簡稱PTA法。此外，對苯二甲酸與環(huán)氧乙烷(EO)直接酯化法只在日本有工業(yè)化規(guī)模的裝置，此法
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