聚對苯二甲酸乙二醇酯pe的改性

聚對苯二甲酸乙二醇酯pe的改性

1.聚對苯二甲酯酯類親水聚合物是由飽和二元酸和二元醇通過收縮反應(yīng)制備的線性聚合物。根據(jù)二元酸和二元醇的不同,可以合成多種熱塑性聚酯。目前已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的品種主要有:聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸環(huán)己撐二甲醇酯(PCT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)和聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等。在這幾個品種中,應(yīng)用范圍最廣的是PET和PBT,尤其是PET。國外早在20世紀(jì)30~40年代就開始了PET的研究我國將PET作為工程塑料開發(fā)利用的研究起步相對較晚,與國外相比,還有相當(dāng)大的差距。并且國內(nèi)很多研究大多還只是停留在書本或?qū)嶒炇已芯侩A段,真正工業(yè)化的產(chǎn)品很少,這也是國內(nèi)PET工程塑料開發(fā)中的致命弱點。因此,國內(nèi)市場急需開發(fā)綜合性能優(yōu)良的PET工程塑料的工業(yè)化產(chǎn)品,以滿足不斷增長的市場需求。2.2.準(zhǔn)備2.1主要原材料制備PET的主要原料是對苯二甲酸和對苯二甲酸二甲酯、乙二醇,這3種原料主要是以石腦油為原料制得的,其工藝過程如下:2.24、屋頂PET樹脂的合成方法主要有:酯交換法、直接酯化法、縮聚法、吉瑪法和固相縮聚法。2.2.1醇縮聚反應(yīng)法酯交換法是將對苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇按照一定配比加入酯交換反應(yīng)器內(nèi),在催化劑存在下生成對苯二甲酸羥乙酯,然后再進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成PET樹脂。該法的反應(yīng)過程可以用下式表示:2.2.2直接酯化法分離乙二醇首先將對苯二甲酸在乙二醇中配成淤漿料,然后再在220℃~250℃、加壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。直接酯化法需要較多的乙二醇,并且在高溫下生成的二乙二醇的量也比較多,容易使聚合產(chǎn)物的熔點降低。為此,可以在反應(yīng)體系中添加弱堿性物質(zhì)和控制對苯二甲酸的粒度,以減少乙二醇的用量和抑制二乙二醇的生成。采用這些措施后,可以使對苯二甲酸和乙二醇的摩爾比達(dá)到接近于1:1的程度。2.2.3溫度穩(wěn)定聚合聚合物經(jīng)過精制的對苯二甲酸雙羥乙酯在高真空和熔融狀態(tài)下,在縮聚釜中進(jìn)行縮聚反應(yīng)。釜內(nèi)壓力應(yīng)控制在266Pa以下,反應(yīng)溫度應(yīng)該嚴(yán)格控制在270~280℃。如果低于270℃,則反應(yīng)不易進(jìn)行;而高于280℃,聚合物將會發(fā)生熱分解。該反應(yīng)必須在強(qiáng)烈攪拌下進(jìn)行。為了提高熔融聚合產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性,可以在反應(yīng)體系中加入少量穩(wěn)定劑,如亞磷酸三苯酯、磷酸三苯酯等。該縮聚反應(yīng)的反應(yīng)程度會隨著乙二醇的不斷蒸出而增大,體系的粘度也不斷提高,一般經(jīng)4~6h后,不再有乙二醇蒸出,反應(yīng)結(jié)束。2.2.4jima法2.2.5聚合技術(shù)的發(fā)展由于吉瑪法到后縮聚時體系的粘度已經(jīng)非常大了,傳熱和傳質(zhì)效果都不好,反應(yīng)速度越來越慢。為了解決后縮聚的技術(shù)困難及滿足生產(chǎn)高粘度PET的需要,固相聚合技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。固相縮聚法首先將對苯二甲酸雙羥乙酯制成低聚體粉末或切片,再在真空或惰性氣體中反應(yīng)。反應(yīng)溫度一般比起熔點低10~20℃,因此產(chǎn)物的色澤好,端羧基少。這種方法最大的特點就是不受熔體粘度的限制,可以制得特性粘數(shù)在1.0dL/g以上的高粘度PET。但是,這種方法得到的樹脂的相對分子量的分布沒有熔融縮聚法的均勻,目前僅在制造高粘度PET時使用。由于固相縮聚法的聚合工藝簡單,反應(yīng)條件溫和,投資低,近年來取得了迅速的發(fā)展。2.3pet的改性PET樹脂具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能、耐溶劑性和良好的電絕緣性,但是,如果單獨使用,PET的性能不能被充分發(fā)揮出來。為了拓寬PET的應(yīng)用范圍,需要對其進(jìn)行改性。和其他樹脂一樣,對PET的改性一般從兩方面入手:一是化學(xué)改性,即通過共聚、接枝、嵌段、交聯(lián)等化學(xué)手段,賦予它更好的性能或新功能;二是采用物理改性方法,即通過采用無機(jī)填料填充或增強(qiáng),與其他樹脂共混或加入各種助劑等方法,來提高PET的性能?；瘜W(xué)改性在樹脂生產(chǎn)廠進(jìn)行較為有利,而物理改性方法簡便、易行,成本低,開發(fā)周期短,對開發(fā)多樣化品種極為有利,所以國內(nèi)外的生產(chǎn)廠商都把物理改性視為快速擴(kuò)展產(chǎn)品系列、保護(hù)市場以及增加銷售的主要手段。下圖給出了PET合金及其主要特點。2.4pet在各類裝置和設(shè)備的使用PET主要用于纖維,少量用于薄膜和工程塑料。PET纖維主要用于紡織工業(yè),PET薄膜主要用于電氣絕緣材料,如電容器、電纜絕緣,印刷電路板等。PET薄膜的另一個應(yīng)用領(lǐng)域是片基和基帶,如電影膠片、X光片、錄音磁帶、錄像磁帶等,還用于食品、藥品、茶葉等的包裝。玻璃纖維增強(qiáng)PET適用于電子電氣和汽車行業(yè),用于各種線圈骨架、變壓器、電視機(jī)、錄音機(jī)零部件和外殼、汽車燈座、燈罩、白熾燈座、繼電器等。目前,PET工程塑料在各個領(lǐng)域的耗用比例大約為:電子電氣26%,汽車行業(yè)22%,機(jī)械工業(yè)19%,日常用具10%,消費(fèi)品10%,其他占13%。目前PET工程塑料的消耗量還不是很大,僅占PET總量的1.6%。但是由于PET工程塑料制造中的一些關(guān)鍵技術(shù)問題已經(jīng)解決,而PET的價格又比PBT和聚碳酸酯低很多,其力學(xué)性能又優(yōu)于PBT,其潛在市場是相當(dāng)大的,今后PET的應(yīng)用前景將十分廣闊。3.pet的現(xiàn)代化生產(chǎn)方法將向低生產(chǎn)能力、高產(chǎn)品質(zhì)量、安全環(huán)保的方向發(fā)展雖然我國聚酯工業(yè)起步較晚,但是發(fā)展卻十分迅速,產(chǎn)量的增加速度高于了聚酯需求的增長速度,導(dǎo)致聚酯產(chǎn)品出現(xiàn)過剩,但產(chǎn)品質(zhì)量卻不是很高,這就要求科學(xué)工作者不斷開發(fā)聚酯生產(chǎn)的新方法,以提高產(chǎn)品質(zhì)量。此外,我國聚酯原材料的發(fā)展相對滯后,進(jìn)口量占的比重很大,這就需要我國石化企業(yè)加大開發(fā)原材料生產(chǎn)技術(shù)的力度,以滿足生產(chǎn)的需求。從當(dāng)前聚酯產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀來看,我國的聚酯生產(chǎn)技術(shù)將向低生產(chǎn)成