聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成及其進(jìn)展(完整版)
【正文】 換或酯化以及縮聚的初期有較多的生成，反應(yīng)如下：日本學(xué)者依田認(rèn)為，末端羥乙酯基熱分解生成羧基和不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物，經(jīng)進(jìn)一步加成羥乙酯基或乙二醇形成醚鍵，反應(yīng)如下：5 PET合成中的催化劑催化劑是聚酯生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),選擇合適的催化劑能提高PET的生產(chǎn)效率。鏈端的熱降解：雖然羥乙酯基端基中有與酯基相連的β位碳原子上的氫，但同時也具有更活潑的羥基氫原子，因此，首先斷裂的應(yīng)該是羥基氫原子。在實(shí)際生產(chǎn)中，熱降解和熱氧化降解往往是同時產(chǎn)生的，但它們的降解機(jī)理是截然不同的，前者屬于分子異裂，后者是分子均裂成自由基。（2）反應(yīng)物中酯基上的羰基氧提供孤對電子與催化劑金屬的空軌道進(jìn)行配位，從而增加了羰基上碳原子的正電性：（3）酯交換時金屬醇化物本身的醇氧基（OCH2CH2OH）中的氧，縮聚時羥乙酯基中羥基上的氧（或與金屬配位，或由于相鄰氫原子H與金屬醇化物中氧原子的氫鍵作用而使其負(fù)電性增大）進(jìn)攻正電性得到增大的羰基原子，相結(jié)合后，使反應(yīng)不斷進(jìn)行。 PTA和EO加成法對苯二甲酸和環(huán)氧乙烷的加成反應(yīng)制備對苯二甲酸雙β羥乙酯，從反應(yīng)式上看該法是最簡單的方法，不需要將環(huán)氧乙烷制成乙二醇。因此縮聚過程要求在真空下進(jìn)行，特別是縮聚后期要求在高真空度下進(jìn)行，同時應(yīng)盡量增加蒸發(fā)表面積。[6]PET的縮聚除了液相縮聚，還有固相縮聚。因?yàn)榇丝s聚過程溫度高于滌綸熔點(diǎn)（258℃），所以屬于熔融縮聚。且PTA在常用的溶劑中溶解困難，難以用精餾、結(jié)晶等方法來精制，受熱時又有升華和脫羧的現(xiàn)象發(fā)生。[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(jìn)行。PET可以拉伸成性能優(yōu)良的纖維，俗稱滌綸（Terylene）。聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成及其進(jìn)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(diǎn)，并簡要概述了酯交換法和直接酯化法的合成機(jī)理。 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。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)。對苯二甲酸（PTA）直接加成 直接酯化環(huán)氧乙烷（EO）乙二醇（EG）甲酯化甲 醇粗DMT精DMT熔 融酯交換乙二醇（EG）甲 醇對苯二甲酸雙羥乙酯（BHET）聚 合聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）鑄 帶切 粒PET切片螺桿熔融紡絲/擠出直接紡絲直接酯化酯交換法圖 PET的合成流程圖 酯交換法（DMT）由于早期難以獲得高純度的對苯二甲酸（PTA），不易控制摩爾比。借真空度和高溫，不斷抽出乙二醇，以逐步提高聚合度。在反應(yīng)后期，隨著生成物濃度增大，體系粘度增大，為了便于甲醇溢出及活化相同的傳質(zhì)和傳熱過程，在立式酯交換器上采用鼓泡形式泡罩塔，而臥式和串聯(lián)的酯交換器采用機(jī)械攪拌裝置。在第二階段，利用兩個β羥基乙酯基之間發(fā)生縮聚并脫去一分子的乙二醇來得到PET產(chǎn)物（均聚合度約為200），其反應(yīng)速度較慢，Sb2O3是有效的催化劑，縮聚反應(yīng)的反應(yīng)時間至少為2小時， 第一階段：2~5聚體第二階段：這個反應(yīng)的速率常數(shù)較小，因此在反應(yīng)過程中還須盡快地除去反應(yīng)所生成的乙二醇，打破反應(yīng)平衡，促使反應(yīng)繼續(xù)向右進(jìn)行，否則不但會影響反應(yīng)速度，而且聚合度也提不高。為了進(jìn)一步縮短工藝流程，在生產(chǎn)集成化的基礎(chǔ)上，研究人員把聚酯生產(chǎn)過程與PTA生產(chǎn)過程進(jìn)行整合，把PTA漿料配制工序與PTA生產(chǎn)工序合并，甚至更進(jìn)一步把酯化工序放在PTA生產(chǎn)過程中進(jìn)行，來提高反應(yīng)效率?？偟膩碚f，無論在酯交換還是在縮聚反應(yīng)中，金屬催化劑有著如下相同的配位規(guī)律：（1）首先生成金屬醇化物，與金屬反應(yīng)的羥基在酯交換時由乙二醇（HOCH2CH2OH）提供，在縮聚時則由羥乙酯基提供。第一步是兩個羧酸進(jìn)行反應(yīng)：一個羧酸上的氫離子H+（或稱質(zhì)子）提供空軌道和另一個羧酸上羰基氧的孤對電子進(jìn)行配位：從而使羰基碳原子正電性加強(qiáng)，與乙二醇分子中的氧進(jìn)行結(jié)合，完成如下化學(xué)反應(yīng)，生成BHET：4 熱降解和醚鍵的生成 熱降解和熱氧化降解熱降解是指大
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