聚合反應(yīng)工程—縮聚生產(chǎn)工藝(滌綸(參考版)
2024-12-11 11:56本頁面
【正文】 。 53 攪拌的影響 PET聚合時，必須強(qiáng)烈攪拌，使熔體界面不斷更新，加快 EG溢出，同樣條件下，越快攪拌， PET的分子量越高。 52 縮聚反應(yīng)的壓力 BHET的縮聚反應(yīng)平衡常熟 K很小，必須盡快除去脫除的 EG，要抽高真空，下圖說明壓力、反應(yīng)時間、和粘度的關(guān)系。 51 ? 縮聚反應(yīng)時間和溫度： 縮聚時 PET的分子量和反應(yīng)溫度的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，每一個反應(yīng)溫度有一個最高峰，說明過程中既有分子鏈的增長，又有分子鏈的斷裂降價。 45 PET合成路線圖 46 47 48 49 50 PET產(chǎn)生的工藝條件 ? 催化劑：為加速 BHET的縮聚反應(yīng)，常加入催化劑，要求為：強(qiáng)催化作用，不催化劑副反應(yīng)和 PET的降價，能很好的溶解在 PET 中，大量實(shí)驗(yàn)得知：最好的是三氧化二銻，動力學(xué)測知： sb2O3的催化活性和羥基成反比，越到最后，效果越好。 優(yōu)點(diǎn) ：產(chǎn)品后處理容易，設(shè)備簡單，可連續(xù)生產(chǎn)。這種直接酯化法是自 1965年阿莫科公司對粗對苯二甲酸精制獲得成功后發(fā)展起來，此后發(fā)展迅速，PTA生產(chǎn)也隨之得到了很快的發(fā)展。 ? DMT法是采用對苯二甲酸二甲酯 (DMT)與乙二醇 (EG)進(jìn)行酯交換反應(yīng)，然后縮聚成為 PET。 42 ? 聚酯 (PET)既可由對苯二甲酸二甲酯 (DMT)與乙二醇 (EG)反應(yīng)制得，也可由對苯二甲酸 (PTA)與乙二醇反應(yīng)制得。 滌綸短纖維有哪些品種？ ：高強(qiáng)低伸型、中強(qiáng)中伸型、低強(qiáng)中伸型、高模量型、高強(qiáng)高模量型 2. 按后加工要求區(qū)分：棉型、毛型、麻型、絲型 ：服裝用、絮棉用、裝飾用、工業(yè)用 ：陽離子可染、吸濕、阻燃、有色、抗起球、抗靜電 ：異型絲、中空絲。 染色性較差。可耐漂白劑、氧化劑、烴類、酮類、石油產(chǎn)品及無機(jī)酸。耐光性僅次于腈綸。耐磨性僅次于耐磨性最好的錦綸，比其他天然纖維和合成纖維都好。 吸水性好。彈性模數(shù)為 22～ 141cN/dtex，比錦綸高2～ 3倍。彈性接近羊毛，當(dāng)伸長 5%～ 6%時，幾乎可以完全恢復(fù)。耐沖擊強(qiáng)度比錦綸高 4倍，比粘膠纖維高 20倍。短纖維強(qiáng)度為 ～ ，高強(qiáng)力纖維為 ～ 。 影響縮合聚合生產(chǎn)工藝的主要因素 37 縮聚方法流程圖： 38 典型的縮聚－－滌綸 ? 滌綸是合成纖維中的一個重要品種，是我國聚酯纖維的商品名稱。 ? 在生產(chǎn)中為防止氧的作用，反應(yīng)體系最好在氮、二氧化碳等惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng)。 ? 催化劑會同時催化某些副反應(yīng)，在反應(yīng)過程中可能發(fā)生催化劑的分解、析出，使反應(yīng)復(fù)雜化，同時又消耗了催化劑。 溫度對 BHET縮聚反應(yīng)生成滌綸樹脂特性粘度的影響 影響縮合聚合生產(chǎn)工藝的主要因素 36 6. 氧的影響 ? 高溫下氧的存在會導(dǎo)致氧化降解與交聯(lián)并且會有發(fā)色基團(tuán)產(chǎn)生。 平衡常數(shù)（熱力學(xué)） 縮聚反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，故溫度越高平衡常數(shù)越小。 影響縮合聚合生產(chǎn)工藝的主要因素 35 5. 溫度的影響 在縮合聚合過程中，溫度具有雙重影響，既影響反應(yīng)速度，又影響平衡常數(shù)。 （ 1）原料等當(dāng)量比 當(dāng)兩種原料等當(dāng)量比時，以結(jié)構(gòu)單元為基準(zhǔn)的數(shù)均聚合度 Xn與反應(yīng)程度 P的關(guān)系為： Xn = 1/ (1 P） （ 2）原料非等當(dāng)量比 單體過量百分?jǐn)?shù)為： q=（ NBNA） 100/NA 得： Xn =（ 200+q)/[200(1PA)+q] 這說明在實(shí)際生產(chǎn)中，欲提高縮聚物的分子量，只有在降低 q的前提下，提高反應(yīng)程度才能收到顯著的效果。如果雜質(zhì)進(jìn)入高聚物主鏈， 將影響高聚物材料性能 。 ?具有反應(yīng)活性的雜質(zhì)具有封端作用，不利于分子鏈的增長。 可得到以下公式 ： DP = 100/q 式中， q為過量單體的過量摩爾百分?jǐn)?shù)。 固態(tài)縮聚 31 1. 配料比 x aAa + x bBb = a (AB)xb + (2x1)ab 如果 A/B=2，即 A過量 100%，理論上只能得到 ABA，平均聚合度 DP=1； 若 A/B=，即 A過量 50%，理論上只能得到 ABABA，所以 DP=2。 30 固態(tài)縮聚 指單體或預(yù)聚體在固態(tài)條件下的縮聚反應(yīng)。小分子副產(chǎn)物可被溶劑中某一物質(zhì)所消耗吸收； （ 2）界面縮聚反應(yīng)速率受單體擴(kuò)散速率控制； （ 3）單體為高反應(yīng)性，聚合物在界面迅速生成，其分子量與總的反應(yīng)程度無關(guān)； （ 4）對單體純度與功能基等摩爾比要求不嚴(yán)； （ 5）反應(yīng)溫度低，可避免因高溫而導(dǎo)致的副反應(yīng)，有利于高熔點(diǎn)耐熱聚合物的合成。 28 界面縮聚 界面縮聚是將兩種單體分別溶于兩種不互溶的溶劑中，再將這兩種溶液倒在一起，在兩液相的界面上進(jìn)行縮聚反應(yīng)，聚合產(chǎn)物不溶于溶劑，在界面析出。 27 溶液聚合 優(yōu)點(diǎn) ： ▲ 反應(yīng)溫度低，副反應(yīng)少； ▲ 傳熱性好，
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