【正文】 ..................................... 10 合成路線 ......................................................................................................... 10 合成工藝步驟 ................................................................................................. 11 水可分散型聚酯多元醇的表征 ..................................................................... 11 結(jié)果與討論 ..................................................................................................... 12 5 多元醇生產(chǎn)的中控分析 .......................................................................................... 13 酸值分析 ......................................................................................................... 14 羥值分析 ......................................................................................................... 15 粘度分析 ......................................................................................................... 16 色數(shù)測定 ......................................................................................................... 16 水分測定 ......................................................................................................... 17 6 聚酯多元醇的精益生產(chǎn)工藝 .................................................................................. 17 實驗 ................................................................................................................. 17 工藝步驟 ......................................................................................................... 20 準(zhǔn)備工作 ...................................................................................................... 20 精己二酸的添加 .......................................................................................... 21 反應(yīng)階段 ...................................................................................................... 22 抽真空及影響 ............................................................................................. 24 廢水處理 ......................................................................................................... 26 7 總結(jié)與展望 .............................................................................................................. 31 附 錄 ........................................................................................................................ 32 聚酯多元醇生產(chǎn)工藝及分析 IV 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 34 致 謝 ........................................................................................................................ 35 聚酯多元醇生產(chǎn)工藝及分析 1 1 聚酯多元醇的概念及用途研究 聚酯多元醇的概念 聚酯多元醇是多元醇和多元酸共縮聚而成的含活性端羥基的無規(guī)低聚物（以下簡稱聚酯多元醇）。 XXX 學(xué)院 崗位技術(shù)總結(jié)（畢業(yè)論文） 題目 聚酯多元醇生產(chǎn)工藝及分析 姓 名 XXXXXX 所在系部 應(yīng)用化學(xué)系 專業(yè)班級 高聚物 0922 指導(dǎo)教師 XX老師 企業(yè)指導(dǎo)老師 XXXX 實習(xí)單位 江蘇華大新材料有限公司 2021 年 04 月 聚酯多元醇生產(chǎn)工藝及分析 I 摘 要 聚酯多元醇，有機(jī)物，通常是由有機(jī)二元羧酸與多元醇縮合 ,或由內(nèi)酯與多元醇聚合而成。分子量在 500— 3000 范圍內(nèi)，通過固化反應(yīng)可以進(jìn)行鏈的延伸、支化和交聯(lián) : HO— R— OH+HOOC— R， — COOH+HO— R— HO→ HOROOC— R， — COOROH 合成聚酯多元醇的反應(yīng)機(jī)理為多元酸與多元醇的逐步縮聚反應(yīng)。二甲酸。由于用其合成的聚氨酯樹脂具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐油、耐熱和耐磨等優(yōu)點，在彈性體、合成革、黏合劑、涂料和軟硬泡等方面得到了廣泛的應(yīng)用。在一定問溫度下醇酸分子相互碰撞，當(dāng)能量超過起始反應(yīng)活化能即轉(zhuǎn)化為縮合物。 反應(yīng)機(jī)理：二元酸與二元醇的反應(yīng)是逐步縮聚反應(yīng)，反應(yīng)初期 (180℃ 以前 )主要進(jìn)行的是單體與單體、單體與低聚物、低聚物與低聚物之問的縮聚反應(yīng)。 2．載氣熔融法 將惰性氣體 (N C02)鼓泡通入羧酸與二元醇的混合物中，以除去反應(yīng)生成的水分。通過比較上面各種方法的產(chǎn)率、反應(yīng)要求、操作工藝的難易程度以及工業(yè)化的前景等，同時考慮到實驗室的儀器設(shè)備等因素，采用真空熔融法和載氣熔融法。工業(yè)生產(chǎn)中也有采用氮氣高溫脫水法制各聚酯多元醇的，其工藝如下：按配方要求，準(zhǔn)確稱取原料酸、醇置于釜內(nèi)，緩慢聚酯多元醇生產(chǎn)工藝及分析 5 升溫至 80℃，待原料開始熔化后開動攪拌，繼續(xù)升溫至 140℃ 開始通氮氣，控制升溫速度，一小時內(nèi)自 140℃升至 160℃，保溫反應(yīng) 2小時， 然后在 3小時內(nèi)升溫至240℃，于氮氣氛下保溫并取樣分析，待酸值小于等于 1mgKOH/g時停止加熱，冷卻至 140℃ ～ 160℃ 出料 ?？s聚后期的高溫保溫階段，是合成高質(zhì)量聚酯多元醇的關(guān)鍵階段。如果有鐵等金屬離子存在 時，容易導(dǎo)致合成預(yù)聚物時反應(yīng)激烈，溫度上升過快，并易于生成羥基甲酸酯 等副產(chǎn)物，從而使得 預(yù)聚物粘度增大，儲存穩(wěn)定性下降，難于脫泡，制品硬度 降低，物性下降。縮聚過程中隨著反應(yīng)的進(jìn)行，縮合物粘度增大，低分子物不易排出，可逆反應(yīng) 程度增大，反應(yīng)速度逐漸減慢，因此，提高縮聚系統(tǒng)中的真空度是強(qiáng)化聚酯反 應(yīng)的一種手段。溫度達(dá)到后保溫反應(yīng) 1h，若餾溫降至 80℃，減壓至 0． 8mPa繼續(xù)反應(yīng)至餾溫降至 50℃，加入質(zhì)量為萬分之一的催化劑鈦酸四丁酯后進(jìn)一步減壓至 1MPa反應(yīng)，測酸值，若酸值 lmgKOH/g，測其羥值，當(dāng)羥值為 37177。 聚酯多元醇 PEPA． A 的合成 聚酯多元醇 PEPA． A的合成方程，聚酯多元醇 PEPA． A的合成步驟為：乙二醇(EG)與己二酸 (AA)摩爾比 1:，升溫至 180． 200℃，保溫反應(yīng) 4h待用 (命名為 EA)。 由表 2． 2知，制備聚酯多元醇 PEPA． B，當(dāng) BD與分子量為 1000的聚酯二元酸(EG與 AA反應(yīng)的 產(chǎn)物 )的摩爾比為 ： 1時，所消耗的總時間最少；當(dāng) BD與 PEPA的摩爾比小于 ： l時，不能制備合格的聚酯多元醇：當(dāng) BD與 PEPA的摩爾比大于： 1時，雖能制備出合格的聚酯多元醇，但所消耗的時間都過長，且反應(yīng)條件苛刻，難已控制。 實驗主要原料 己二酸 (AA) 工業(yè)品 醇 (EG) 工業(yè)品 l， 4丁二醇 (BDO) 工業(yè)品 鈦酸四丁酯 分析純 合成路線 A 一步法水可分散型磺化聚酯多元醇 B二步法水可分散型磺化聚酯多元醇 聚酯多元醇生產(chǎn)工藝及分析 11 合成工藝步驟 1一步法 將 lmol的己二酸、 5磺酸鈉、 劑鈦酸四丁酯加入帶有分水器的四口瓶中，電動攪拌逐漸升溫至 180177。 3℃ )保溫 2h，升溫至 220177。再做一空白試驗。 5 多元醇生產(chǎn)的中控分析 聚酯多元醇實驗裝置圖 聚酯多元醇生產(chǎn)工藝及分析 14 酸值分析 1)主要儀器和試劑 : 100ml 三角燒瓶， 10ml 精密滴定管，天平（ 200g）， 乙醇標(biāo)準(zhǔn)液，酚酞指示劑，甲苯乙醇混合液等。 Ｆ：ＫＯＨ乙醇標(biāo)準(zhǔn)液的當(dāng)量濃度校正系數(shù)。 ③ 甲乙兩瓶分別加入 25ml 乙酰化試劑。 3計算 : 羥值 mgKOH/g=CKOH(V1V2)X56． 1／ M＋ R Ａ :為空白分析時耗用的ＫＯＨ乙醇標(biāo)準(zhǔn)液量（ ml） Ｂ :為樣品分析時耗用的ＫＯＨ乙醇標(biāo)準(zhǔn)液量（ ml） Ｎ :ＫＯＨ乙醇標(biāo)準(zhǔn)液的當(dāng)量濃度?！?。打開天平電源開關(guān)，使處于工作狀態(tài)。 此 生產(chǎn)過程分為四個工段：原料貯存及輸送工段、原料聚合工段、成品貯存和包裝工段以及輔助工段。 理論聚酯分子量與丁二醇過量 (mol)表： 理論聚酯分子量 丁二醇過量 丁二醇 /己二酸摩爾比 2021 1500 1000 500 實際試驗中丁二醇與己二醇的摩爾比與制得的聚酯分子量表 : 投料比（丁二醇 /己二酸） 丁二醇比理論投料量過量 % 所得聚酯分子量 1960 1510 980 540 所得聚酯分子量是通過測定聚酯二醇的羥值、酸值計算而得。 采用直線升溫方法，己二醇損失量大．合成出的聚酯二醇的分子量明顯高于設(shè)計分子量；而采用階梯式升溫方法．己二醇基本上無損失．旨成的聚酯二 醇的分子量與設(shè)計分子量相符。在縮聚時段內(nèi)不斷測量聚酯分子量的各項指標(biāo)，當(dāng)聚酯分子量的羥值達(dá)到 5359mgKOH/g，酸值達(dá)到 ≤，黏度為uv/25℃ ，水分的質(zhì)量百分率在 %以下就從反應(yīng)釜中出料得到成品。 2 升溫 : A 用溫度調(diào)節(jié)計控制熱媒流量逐漸升溫。/hr。 B．不含對苯二甲酸減壓反應(yīng)恒溫操作 a 當(dāng)反應(yīng)釜溫度升高至 225℃ 左右時，觀察起泡情況，此時氮氣的主要目的是惰性氣體保護(hù)，而加強(qiáng)擾動任務(wù)主要由真空狀態(tài)來完成?！_啟小真空→關(guān)閉回收醇接收罐排氣閥→ 小時后開啟大真空 d 真空狀態(tài)開始 2 小時時，打開取樣泵前閥，打通取樣管線，啟動真空泵， 觀察回流情況，真空 到 2 小時，開始中控分析測定，取樣間隔時間根據(jù)實際反應(yīng)速度在 1 到 2 小時之間自行選擇。 聚酯多元醇生產(chǎn)工藝及分析 24 b 235240℃ 恒溫 4 到 6 小時反應(yīng)物變清后，繼續(xù)恒溫 2 到 6 小時，中間可以取樣測試酸值。同時開始中控分析測定。此時應(yīng)該及早發(fā)現(xiàn)并關(guān)閉氮氣通入閥。它可以降低抽