聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的合成及其進(jìn)展-展示頁(yè)
2024-08-20 16:12本頁(yè)面
【正文】 sed. 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。比較系統(tǒng)地概括了PET合成過(guò)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。聚對(duì)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(duì)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(duì)比了他們的優(yōu)缺點(diǎn)，并簡(jiǎn)要概述了酯交換法和直接酯化法的合成機(jī)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(duì)措施。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(shì)。 Synthesis mechanism。 Prospect1 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯簡(jiǎn)介聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯是工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活中最常見(jiàn)的聚酯之一，簡(jiǎn)稱PET，化學(xué)式為[OCH2CH2OCOC6H4CO]n。上世紀(jì)，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(guò)天然纖維。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯還可以用來(lái)制造包裝薄膜和瓶子，以其價(jià)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。[2]2 PET的合成隨著化工技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)日益增長(zhǎng)的需求，PET的合成已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。常見(jiàn)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)。如果使用酰氯，由于酯化反應(yīng)平衡常數(shù)大，通?？梢钥醋魇遣黄胶夥磻?yīng)。PET的合成主要有兩種方法，一是對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)與乙二醇的酯交換法，簡(jiǎn)稱DMT法，二是對(duì)苯二甲酸(PTA)與乙二醇(EG)的直接酯化，簡(jiǎn)稱PTA法。另外還有碳酸乙烯酯和DMT酯交換耦合法。對(duì)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(duì)苯二甲酸雙羥乙酯（BHET）聚 合聚對(duì)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(duì)苯二甲酸（PTA），不易控制摩爾比。因此，工業(yè)上一般先使對(duì)苯二甲酸甲酯化，得到對(duì)苯二甲酸二甲酯（DMT），然后和乙二醇（EG）通過(guò)酯交換和縮聚的方法來(lái)制備PET。（2）酯交換 在150~200℃條件下，使對(duì)苯二甲酸二甲酯和乙二醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，生成對(duì)苯二甲酸羥乙酯（BHET）和少量低聚物。甲醇的餾出，使反應(yīng)平衡向右移動(dòng)。借真空度和高溫，不斷抽出乙二醇，以逐步提高聚合度。[5]在甲酯化和酯交換階段，并不考慮兩原料的摩爾比。乙二醇如不除去，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)程度很低（約），產(chǎn)物的分子量也很低（Xn≈3）。間歇式酯交換工藝是將DMT和EG同時(shí)加入反應(yīng)釜進(jìn)行酯交換，然后將反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)苯二甲酸乙二酯轉(zhuǎn)移至縮聚釜中進(jìn)行縮聚（兩釜工藝），得到最終產(chǎn)物。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(guò)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。固相縮聚生產(chǎn)高相對(duì)分子質(zhì)量PET的方法是將相對(duì)分子質(zhì)量較低的PET預(yù)聚體粒子加熱至其玻璃化溫度以上、熔點(diǎn)以下，在真空或惰性氣體保護(hù)下，聚合物鏈末端基有足夠的活性進(jìn)行縮聚反應(yīng)，使相對(duì)分子質(zhì)量提高。[7] 直接酯化法(PTA)自20世紀(jì)60年代美國(guó)阿莫克（Aramco）公司開(kāi)發(fā)了對(duì)二甲苯的空氣氧化,并精制得到高純度的對(duì)苯二甲酸工藝后，直接酯化法便得到迅速發(fā)展,成為與酯交換法相媲美的一種重要合成方式。同時(shí)除去
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