聚酯合成
聚酯的生产工艺(PTA法) PPT
缩聚
随着缩聚反应程度的提高，体系粘度 增加。在工程上，将缩聚分段在两反应器 内进行更为有利。前段预缩聚：270℃， 2000~3300Pa。后段终缩聚：280~285℃， 60~130Pa。
对苯二甲酸
乙二醇
溶解混合釜 酯交换釜1 酯交换釜2
预缩聚釜
后缩聚釜 中缩聚釜
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酯化
对苯二甲酸与乙二醇按摩尔比1∶1.33配料，以三氧 化二锑为催化剂，在搅拌下，控制酯化温度在乙二醇沸 点以上。酯化反应在反应釜中进行。用平均聚合度为 1.1的酯化物在反应器中循环，酯化物与对苯二甲酸的 摩尔比为0.8。控制釜的夹套温度为270℃，物料在釜内 第一区室内充分混合，制成粘度为2Pa·s的浆液。这种浆 液穿过区室间档板上的小孔进入下一个区室，物料在前 进中进行反应，最后获得均一低聚物。反应产生的水， 经蒸馏排出设备外。
聚酯合成的工艺路线聚酯合成的工艺路线酯交换聚酯路线对苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路线环氧乙烷酯化聚酯路线对苯二甲酸与乙二醇直接酯化法pta法对苯二甲酸提纯技术解决后这是优先选用的经济方法
聚酯的生产工艺（PTA法）
PET （聚酯）
聚酯是制造聚酯纤维、涂料、薄膜及工程塑 料的原料，是由饱和的二元酸与二元醇通过缩聚 反应制得的一类线性高分子缩聚物。这类缩聚物 的品种因随使用原料或中间体而异，故品种繁多 数不胜数。但所有品种均有一个共同特点，就是 其大分子的各个链节间都是以酯基“－COO－”相 联，所以把这类缩聚物通称为聚酯。
以聚酯为基础制得的纤维称为涤纶，是三大合 成纤维（涤纶、锦纶、腈纶）之一，是最主要的 合成纤维。下面主要介绍对苯二甲酸乙二醇酯 （简称PET）生产工艺。
1．聚酯合成的工艺路线
酯交换聚酯路线
聚酯生产工艺流程
聚酯生产工艺流程聚酯生产工艺流程是指将聚酯树脂制作成聚酯纤维的一系列工艺过程。
下面将介绍一下聚酯生产工艺流程。
1. 聚酯原料准备：首先需要准备聚酯原料。
聚酯原料一般由聚酯酸和聚醇按一定比例混合而成。
选择合适的聚酯酸和聚醇以及控制它们的比例是保证聚酯纤维物化性能的关键。
2. 聚酯树脂合成：将聚酯原料放入反应釜中进行聚合反应。
首先在高温下将聚酯酸和聚醇进行缩聚反应，生成聚酯树脂。
同时要控制反应釜中的温度、压力和反应时间，以确保树脂的质量。
3. 聚酯树脂精炼：将合成的聚酯树脂进行精炼处理。
主要是通过过滤、洗涤和脱溶剂等工艺步骤来去除树脂中的杂质和残留溶剂，提高树脂的纯度和质量。
4. 聚酯树脂溶液制备：将精炼后的聚酯树脂加入溶剂中，制备成聚酯树脂溶液。
通常溶剂是有机溶剂，如甲苯、二甲苯等。
通过控制树脂的浓度和溶剂的比例，可以调节聚酯纤维的物理性能。
5. 聚酯纤维成型：将聚酯树脂溶液通过纺丝工艺成型成聚酯纤维。
通常采用湿法纺丝或干法纺丝。
湿法纺丝是将树脂溶液通过细孔板喷出，形成纤维。
干法纺丝则是将树脂溶液喷入热风中，使溶剂蒸发，形成纤维。
6. 聚酯纤维拉伸：将成型的聚酯纤维进行拉伸处理。
通过拉伸可以增强纤维的物理性能，如拉伸强度和拉伸模量。
拉伸处理的条件包括拉伸速度、拉伸温度和拉伸倍数等。
7. 聚酯纤维固化：将拉伸处理后的聚酯纤维进行固化处理。
通常是通过热定型或化学固化来完成。
热定型是将纤维加热到一定温度，使树脂分子间相互交联，从而固化纤维。
化学固化则是通过添加固化剂使纤维在常温下进行固化。
8. 聚酯纤维后处理：将固化后的聚酯纤维进行后处理。
主要包括热定型、切割、卷绕等步骤。
热定型可以改善纤维的尺寸稳定性和平滑度。
切割是将纤维切成一定长度，以便后续加工和使用。
卷绕则是将纤维卷成纱线或成品。
以上就是聚酯生产工艺流程的主要步骤。
不同的工厂和生产线可能略有不同，但总体上都是围绕着聚酯原料准备、聚酯树脂合成、聚酯纤维成型和聚酯纤维后处理展开的。
聚酯的合成原理
聚酯的合成原理聚酯通常是由环状单体的开环聚合制备而得。
开环聚合反应不会生成离去的副产物，只受催化剂活性和外界条件的影响，单体转化率高。
同时开环聚合还易于不同环状单体进行共聚，从而得到具有不同物理化学性能的高分子材料。
根据引发剂的不同，开环聚合可分为阳离子开环聚合、阴离子开环聚合、配位插入开环聚合、有机催化开环聚合以及酶催化开环聚合等。
选取两类比较常见的开环聚合进行聚合反应的应用。
1、配位插入开环聚合配位聚合的反应机理普遍认为取决于所用的配位化合物的性质，聚合机理根据配位化合物的不同而有所不同，当配位化合物为金属氧化物及羧酸盐时，它们起的是催化剂的作用，真正起引发作用的是水或其它含活泼氢的化合物，而当配位化合物为金属烷氧基化合物时，则经历“配位—插入”机理。
在催化剂的探索中，辛酸亚锡、三异丙醇铝和乳酸锌等获得了工业界的亲睐，其中，辛酸亚锡是目前在内酯开环聚合中应用最广泛的催化剂，其原因在于它是为数不多的获美国FDA批准可用作食品添加剂的催化剂之一。
辛酸亚锡具有很高的催化活性，在很大的温度范围内能获得高分子量的聚合物。
许多学者发现，辛酸亚锡采用的是配位插入机理而不是阳离子或者活化单体机理。
一般认为辛酸亚锡在与单体分子相互作用前先与质子试剂如醇分子中的羟基进行配位形成锡烷氧基复合物，然后再插入单体分子实现开环反应。
配位能够通过辛酸亚锡醇复合物的保持或辛酸的释放发生，当没有质子试剂时单体中的杂质如醇、乳酸、水等能够充当共引发剂，但同时它们也可能会导致增长链的链转移，因此醇与辛酸亚锡的配比需要严格优化。
2、酶催化开环聚合酶是一种生物催化剂，是由活细胞产生的具有催化功能、活性可调的蛋白质。
作为一种特殊的催化剂，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点，如可提高非极性底物和产物的溶解度、热力学平衡向合成的方向移动等。
酶对底物的高度专一性，使聚合过程无副产物产生，产物容易分离。
§1直接酯化法聚酯生产工艺原理
§1直接酯化法聚酯生产工艺原理直接酯化法聚酯生产工艺原理聚酯是一种重要的合成材料，广泛应用于纺织、塑料、电子、包装等领域。
直接酯化法是一种常用的聚酯生产工艺，其原理是通过酯化反应将酸和醇直接聚合生成聚酯。
一、工艺原理直接酯化法聚酯生产工艺主要包括酯化反应、聚合反应和后处理三个步骤。
1. 酯化反应：酯化反应是将酸和醇在催化剂的作用下发生酯化反应，生成酯。
酸可以是有机酸或无机酸，醇可以是单元醇或多元醇。
催化剂常用的有酸性催化剂和碱性催化剂。
酯化反应通常在高温下进行，通过控制反应温度和时间，可以调节酯化程度和酯的分子量。
2. 聚合反应：酯化反应生成的酯在一定条件下继续聚合反应，生成聚酯。
聚合反应通常在高温下进行，催化剂常用的有酸性催化剂和碱性催化剂。
通过控制反应温度、时间和催化剂的种类和用量，可以调节聚酯的分子量和分子结构。
3. 后处理：聚酯生产后需要进行一系列的后处理步骤，包括溶剂脱除、固化、粉碎等。
溶剂脱除是将聚酯中的残余溶剂去除，以提高聚酯的纯度。
固化是将聚酯熔融后冷却成固体，以便后续加工。
粉碎是将固化的聚酯颗粒破碎成所需的粒径。
二、工艺流程直接酯化法聚酯生产工艺的一般流程如下：1. 原料准备：准备酸、醇和催化剂。
酸可以是有机酸或无机酸，醇可以是单元醇或多元醇，催化剂可以是酸性催化剂或碱性催化剂。
2. 酯化反应：将酸和醇加入反应釜中，加入适量的催化剂，调节反应温度和时间，进行酯化反应。
3. 聚合反应：将酯化反应生成的酯继续加热，加入适量的催化剂，调节反应温度和时间，进行聚合反应。
4. 后处理：将聚酯溶液进行溶剂脱除，去除残余溶剂。
将溶剂脱除后的聚酯熔融后冷却成固体。
将固化的聚酯颗粒进行粉碎，得到所需的产品。
三、工艺参数直接酯化法聚酯生产工艺的参数对产品的性能有重要影响，常用的工艺参数包括：1. 反应温度：酯化反应和聚合反应的温度对反应速率和产物性能有重要影响。
一般情况下，反应温度越高，反应速率越快，但过高的温度可能导致副反应和分解反应的发生。
聚酯合成工艺
1聚酯合成工艺聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由单体对苯二甲酸乙二酯(BHET)经逐步增加缩聚反应而成。
BHET合成有两种方法对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)酯交换法(DMT法),反应式为DMT+EG=BHET+2CH30H对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)直接酯化法(TPA法),反应式为TPA+2EG=BHET+2H20我们研究第二种TPA和EG直接酯化反应, 形成含有BHET和少许短链低聚物预聚体, 而副产物水能够经分馏系统排出酯化温度250----265反应压力1.2~1.8x105停留时间180~360MIN聚合度4~6在酯化阶段关键设备通常是两个酯化反应器。
在PET合成中, 要取得足够高反应速度就必需用到催化剂, 不过部分催化剂也会加速副反应进行。
酯化反应, 还有酯基转移反应能够分别用质子或羧基官能团催化。
在酯化反应中, 羧基浓度是足够高, 而不需要再额外添加催化剂。
然而, 在部分工业化生产中, 其金属催化剂和稳定剂却都是在这一反应阶段加入。
在缩聚过程中, 羧基浓度因太低而不足以有效地催化反应, 所以要加入适宜催化剂是不可避免, 锑系化合物是现在最常见缩聚催化剂。
酯化和缩聚过程都是可逆平衡反应, 通常是在催化剂存在下进行。
所以优选催化剂、有效控制最好工艺条件、促进平衡向产品方向移动, 是工艺过程关键问题。
从体系状态看, 固体TPA在反应条件下只能部分溶于EG, 所以反应过程前期为固一液非均相体系。
在酯化过程中, TPA 首先经过扩散作用溶解于EG, 然后溶解于液相中TPA与EG进行均相酯化反应。
TPA在EG —BHET中溶解速度伴随低聚物增加而增大, 当全部溶解即出现清楚点, 这时开始均相反应, 通常酯化率在85％左右达成清楚点【6】。
TPA和EG酯化过程中不停脱出水, 且TPA溶于预聚体, 体系逐步由非均相向均相转化, 由混浊趋向透明, 达成清楚点。
在过程由酯化向缩EG和TPA完成酯化反应时其反应所需摩尔比为2: 1, 即两个EG分子与一个TPA分子发生酯化反应生成1个分子BHET。
聚酯 生产工艺
聚酯生产工艺
聚酯是一种在工业上广泛使用的合成材料，其生产工艺可分为以下几个步骤：
1. 原料准备：聚酯的原料主要包括二元醇和二酸。
常用的二元醇有乙二醇、丙二醇等；常用的二酸有对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯等。
这些原料需要经过精炼和配比，以确保合成聚酯的质量。
2. 酯化反应：将精炼后的二元醇和二酸放入反应釜中，在催化剂的作用下进行酯化反应。
酯化反应是聚酯合成的关键步骤，通过酯化反应，二元醇和二酸的分子结合生成聚酯的主链。
3. 缩聚反应：酯化反应后得到的聚酯预聚体还需要进行缩聚反应，将预聚体进一步聚合，提高聚合度。
缩聚反应需要在特定的温度、压力和催化剂的作用下进行。
4. 聚合反应：缩聚反应后的聚酯预聚体经过粉碎和过滤，得到满足要求的聚酯颗粒。
这些颗粒被放入注塑机或挤出机中，在高温高压的条件下进行聚合反应。
聚合反应将聚酯颗粒熔融并塑形成为所需的产品。
5. 后处理：聚酯产品经过聚合反应后，需要进行冷却和固化，使其达到稳定的形态和性能。
在冷却前，可以根据需要对聚酯产品进行拉伸或压延等工艺处理，以改变其物理性能。
冷却后，聚酯产品经过切割、打磨和检验等工序，最终成为符合要求的聚酯制品。
聚酯的生产工艺具有简单、高效、可控性强等优点，被广泛应用于纺织、塑料、包装等领域。
但在实际生产中，需要注意原料质量、反应条件、设备控制等因素，以确保成品聚酯的质量和性能。
聚酯的合成原理
聚酯的合成原理聚酯通常是由环状单体的开环聚合制备而得。
开环聚合反应不会生成离去的副产物，只受催化剂活性和外界条件的影响，单体转化率高。
同时开环聚合还易于不同环状单体进行共聚，从而得到具有不同物理化学性能的高分子材料。
根据引发剂的不同，开环聚合可分为阳离子开环聚合、阴离子开环聚合、配位插入开环聚合、有机催化开环聚合以及酶催化开环聚合等。
选取两类比较常见的开环聚合进行聚合反应的应用。
1、配位插入开环聚合配位聚合的反应机理普遍认为取决于所用的配位化合物的性质，聚合机理根据配位化合物的不同而有所不同，当配位化合物为金属氧化物及羧酸盐时，它们起的是催化剂的作用，真正起引发作用的是水或其它含活泼氢的化合物，而当配位化合物为金属烷氧基化合物时，则经历“配位—插入”机理。
在催化剂的探索中，辛酸亚锡、三异丙醇铝和乳酸锌等获得了工业界的亲睐，其中，辛酸亚锡是目前在内酯开环聚合中应用最广泛的催化剂，其原因在于它是为数不多的获美国FDA批准可用作食品添加剂的催化剂之一。
辛酸亚锡具有很高的催化活性，在很大的温度范围内能获得高分子量的聚合物。
许多学者发现，辛酸亚锡采用的是配位插入机理而不是阳离子或者活化单体机理。
一般认为辛酸亚锡在与单体分子相互作用前先与质子试剂如醇分子中的羟基进行配位形成锡烷氧基复合物，然后再插入单体分子实现开环反应。
配位能够通过辛酸亚锡醇复合物的保持或辛酸的释放发生，当没有质子试剂时单体中的杂质如醇、乳酸、水等能够充当共引发剂，但同时它们也可能会导致增长链的链转移，因此醇与辛酸亚锡的配比需要严格优化。
2、酶催化开环聚合酶是一种生物催化剂，是由活细胞产生的具有催化功能、活性可调的蛋白质。
作为一种特殊的催化剂，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点，如可提高非极性底物和产物的溶解度、热力学平衡向合成的方向移动等。
酶对底物的高度专一性，使聚合过程无副产物产生，产物容易分离。
聚酯生产工艺介绍
聚酯生产工艺介绍聚酯是一种重要的合成材料，广泛应用于纺织、包装、电子、汽车等领域。
聚酯的生产过程主要包括聚合、聚合物化、后处理等步骤。
本文将介绍聚酯生产的工艺流程及相关工艺参数，以便更好地了解聚酯的生产过程。
聚酯的生产工艺可以分为两个主要阶段：预聚合和聚合。
预聚合是指将丙二酸二甘醇酯（PETG）和丙二酸二甘酯（PTA）在特定条件下反应，生成聚酯的预聚体。
预聚合的主要目的是生成高分子量的预聚体，为后续聚合提供原料。
首先，将PETG和PTA按一定的比例加入反应釜中，加入少量的反应剂，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)。
然后，加热反应釜至一定温度，如130-160℃，并进行搅拌，以促进反应的进行。
反应通常持续数小时，直至反应物完全转化为预聚体。
在反应过程中，可以通过监测反应物浓度的变化来判断反应的进行情况。
完成预聚合后，将反应物冷却，并制备成颗粒或固体块状。
聚合是指将预聚体与对苯二甲酸（PTA）或乙二醇（EG）进行聚合，生成高分子量的聚酯。
聚合的主要目的是形成线性聚合物，提高聚酯的物理性能和加工性能。
首先，将预聚体和PTA或EG按一定比例加入反应釜中。
然后，加入聚合催化剂，如锌醇，以促进聚合反应的进行。
反应釜内加入溶剂，如甲醇、氯仿等，以提高反应的速度和效率。
反应通常在高温高压条件下进行，通常在200-270℃，压力在5-15MPa之间。
反应时间通常在2-6小时之间。
完成聚合后，将反应产物进行冷却，并经过洗涤、干燥等后处理步骤，最终得到成品聚酯。
聚酯生产的工艺参数主要包括温度、压力、反应时间、反应物比例等。
不同的工艺参数会对聚酯的性能和结构产生影响。
温度和压力通常会影响聚合反应的速度和效率，过高的温度和压力可能导致聚酯的分解。
反应时间通常由预聚合和聚合的需求确定，过长的反应时间可能导致聚酯的链断裂。
反应物比例通常由所需的聚酯性能和预聚物的分子量确定，不同的比例可以得到不同性能的聚酯。
总之，聚酯的生产过程包括预聚合和聚合两个主要阶段。
聚酯生产工艺流程
聚酯生产工艺流程聚酯（Polyester）是一种重要的合成纤维材料，其生产工艺流程主要包括原料准备、聚合反应、聚合物切割、纺纱和成品加工等环节。
首先是原料准备。
聚酯的生产原料主要为对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（MEG）。
PTA经过粉碎、融化、脱色等处理后，得到纯净的对苯二甲酸；乙二醇经过脱水、真空蒸馏等处理后，得到高纯度的乙二醇。
这两种原料按一定比例混合，并进行输送至下一阶段。
其次是聚合反应。
将混合好的PTA和MEG送入反应釜中，在一定温度和压力条件下进行酯交换反应。
在反应过程中，PTA和MEG发生酯化反应生成无色透明的高分子聚酯物。
该反应需要持续加热并控制时间，以确保聚合反应的完全进行。
然后是聚合物切割。
聚合反应完成后，得到的聚酯物为固体块状，需要进行切割。
首先将聚酯物表面进行冷却，使其凝固固化，然后使用切割机将固态聚酯物切割成颗粒状的小块。
这些小块将作为纺纱的原料。
接下来是纺纱。
纺纱是将聚酯小块加热并拉丝，形成连续的纤维。
首先将聚酯小块送入熔融窑炉中，使其熔化成液态。
然后通过喷丝孔板将熔融的聚酯物挤出，在高速旋转的喷丝盘上形成细长的聚酯丝。
同时，通过拉伸装置对聚酯丝进行拉伸，使其从液态变为固态，并增加其强度。
最后，将拉伸后的聚酯丝进行卷绕，形成纺纱产品。
最后是成品加工。
通过不同的加工方式和设备，对纺纱产品进行染色、织造、印花、定型等加工工艺。
其中，染色可以将纺纱产品染成各种颜色；织造可以将纺纱产品织成各种不同的纺织品，如布料、纱线等；印花可以在纺织品表面印上花纹或图案；定型可以通过加热和拉伸等方式，使纺纱产品具有一定的弹性和形状稳定性。
综上所述，聚酯的生产工艺流程包括原料准备、聚合反应、聚合物切割、纺纱和成品加工等环节。
通过这些环节的操作和控制，最终可以得到质量稳定、性能良好的聚酯纤维产品。
聚酯的合成方程式
聚酯的合成方程式
摘要：
1.聚酯的概述
2.聚酯的合成方程式
3.聚酯的应用领域
正文：
【聚酯的概述】
聚酯，是一类由酯键连接的重复单元组成的聚合物，广泛应用于纺织、塑料、涂料、胶粘剂等领域。
聚酯具有优良的力学性能、化学稳定性和热稳定性，因此，在众多行业中有着广泛的应用。
【聚酯的合成方程式】
聚酯的合成通常由醇和羧酸反应生成。
在这个反应过程中，醇和羧酸在催化剂的作用下，生成一个酯和一个水分子。
然后，这个酯分子在催化剂的作用下，与另一个酯分子反应，生成一个新的酯分子和一个水分子。
这个过程不断重复，最终形成聚酯。
具体的合成方程式如下：
ROH + nR"COOH →[ROCOOR"]n + (n-1)H2O
其中，ROH 代表醇，R"COOH 代表羧酸，[ROCOOR"]n 代表聚酯。
【聚酯的应用领域】
聚酯的应用领域非常广泛，其中，最主要的应用是制作聚酯纤维，如涤纶、尼龙等。
此外，聚酯还广泛应用于制作塑料，如聚酯薄膜、聚酯瓶等。
在涂料、胶粘剂等领域，聚酯也发挥着重要的作用。
聚酯的生产工艺
聚酯的生产工艺聚酯是一种重要的合成纤维，广泛应用于纺织、塑料、包装等行业。
聚酯的生产工艺主要包括聚酯原料的准备、聚合反应、聚合物的加工和精整等四个环节。
首先，聚酯的原料主要包括乙二酸和乙二醇。
乙二酸一般采用使用甲酸法或醋酸法进行制备，通过乙二酸与醋酐的酯交换反应或在醋酸酐环境中脱水反应，得到高纯度的对羟基苯甲酸。
而乙二醇可以通过乙烯与水合成乙二醇，或通过乙醇经脱水得到。
接下来是聚合反应。
在聚合反应中，将乙二酸和乙二醇按照一定的比例加入聚合釜中，加入催化剂和吸收剂，并控制反应温度和时间。
通常采用多安安装，将反应器加热到160-270℃，供应正应力，稳定温度下合成聚酯。
在反应过程中，产生的水分会被吸收剂吸附，并不断从反应体系中脱出，以推动反应向前进行。
然后是聚合物的加工。
在聚合反应完成后，聚酯聚合物会形成不同形式的颗粒，需要进行加工。
一般的加工方法包括熔融加工和溶液加工。
其中，熔融加工主要指的是将聚合物颗粒通过挤出、注塑等方式加工成片材、纤维等成品。
溶液加工则是将聚合物溶解在溶剂中，然后通过浇铸、纺丝等方式得到聚酯纤维。
最后是精整。
在加工过程中，聚酯制品可能会产生一些缺陷，如颜色不均匀、尺寸不准等。
为了提高产品的质量，需要进行精整。
一般的精整工艺包括拉伸、热定型、定位等。
拉伸可以使得产品的尺寸均匀，热定型可以使得聚酯分子排列有序，提高产品的强度和稳定性，而定位则可以使得纤维的方向性更加明显。
综上所述，聚酯的生产工艺主要包括聚酯原料的准备、聚合反应、聚合物的加工和精整四个环节。
通过合理控制这些环节，可以生产出高质量的聚酯制品。
聚酯方程式
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聚酯方程式
一、聚酯方程式是什么呢？
聚酯啊，它的方程式可有点小复杂呢。
聚酯通常是由多元酸和多元醇缩聚而成的。
比如说最常见的聚对苯二甲酸乙二酯（PET），它的合成方程式就是对苯二甲酸（C₈H₆O₄）和乙二醇（C₂H₆O₂）反应。
这个反应过程中会脱去小分子的水，然后逐步形成聚酯链。
就像好多小珠子（单体）串成一条长长的项链（聚合物）一样，这里的小珠子就是对苯二甲酸和乙二醇，串珠子的线就是它们之间的化学键啦。
对苯二甲酸的羧基（ -COOH）和乙二醇的羟基（ -OH）不断地反应，羧基脱掉一个 -OH，羟基脱掉一个 -H，就变成了水，然后它们之间就形成了酯键（ -COO - ），不断重复这个过程，聚酯就越来越长啦。
其实在工业生产中呢，这个反应还需要一些特定的条件，比如合适的温度、催化剂之类的。
温度不能太高也不能太低，太高了可能会有副反应，太低了反应又太慢。
催化剂就像是一个小助手，能让这个反应更快更顺利地进行呢。
哈哈，聚酯方程式虽然有点小复杂，但是只要理解了反应的原理，就会觉得很有趣啦。
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聚酯的合成原理
聚酯的合成原理聚酯通常是由环状单体的开环聚合制备而得。
开环聚合反应不会生成离去的副产物，只受催化剂活性和外界条件的影响，单体转化率高。
同时开环聚合还易于不同环状单体进行共聚，从而得到具有不同物理化学性能的高分子材料。
根据引发剂的不同，开环聚合可分为阳离子开环聚合、阴离子开环聚合、配位插入开环聚合、有机催化开环聚合以及酶催化开环聚合等。
选取两类比较常见的开环聚合进行聚合反应的应用。
1、配位插入开环聚合配位聚合的反应机理普遍认为取决于所用的配位化合物的性质，聚合机理根据配位化合物的不同而有所不同，当配位化合物为金属氧化物及羧酸盐时，它们起的是催化剂的作用，真正起引发作用的是水或其它含活泼氢的化合物，而当配位化合物为金属烷氧基化合物时，则经历“配位—插入”机理。
在催化剂的探索中，辛酸亚锡、三异丙醇铝和乳酸锌等获得了工业界的亲睐，其中，辛酸亚锡是目前在内酯开环聚合中应用最广泛的催化剂，其原因在于它是为数不多的获美国FDA批准可用作食品添加剂的催化剂之一。
辛酸亚锡具有很高的催化活性，在很大的温度范围内能获得高分子量的聚合物。
许多学者发现，辛酸亚锡采用的是配位插入机理而不是阳离子或者活化单体机理。
一般认为辛酸亚锡在与单体分子相互作用前先与质子试剂如醇分子中的羟基进行配位形成锡烷氧基复合物，然后再插入单体分子实现开环反应。
配位能够通过辛酸亚锡醇复合物的保持或辛酸的释放发生，当没有质子试剂时单体中的杂质如醇、乳酸、水等能够充当共引发剂，但同时它们也可能会导致增长链的链转移，因此醇与辛酸亚锡的配比需要严格优化。
2、酶催化开环聚合酶是一种生物催化剂，是由活细胞产生的具有催化功能、活性可调的蛋白质。
作为一种特殊的催化剂，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点，如可提高非极性底物和产物的溶解度、热力学平衡向合成的方向移动等。
酶对底物的高度专一性，使聚合过程无副产物产生，产物容易分离。
聚酯合成反应原理相关知识精选全文
可编辑修改精选全文完整版聚酯合成反应原理相关知识 第一节 聚酯合成的主反应一、直接酯化段反应机理目前，PTA 酯化反应一般不需要加催化剂，因为PTA 分子中的羧酸本身就可起催化作用，这种催化实际上为氢离子催化，因为，在没有催化剂存下的直接酯化反应被认为是一个酸催化过程。
（一）外加酸催化反应。
在反应体系中，适当地加入少量的强酸做催化剂，可缩短反应时间，在较短的时间内获得较高的转化率。
1、 强酸离解产生氢离子。
HAH++A-2、 PTA 分子质子化。
CO OHCOO H ＋+H+CO OHCOOH3、质子化的PTA 分子与EG 作用生成一个不稳定的中间体。
OH C OH CO OH ＋+H OC H 2C H 2OHOH O H C O +COOH C H 2C H 2OH H［］4、中间体很不稳定，马上进行分子内的重新排列生成酯化物。
OH O H C O +COOH C H 2C H 2OH H［］C OO C H 2C H 2OHCOO H OH 2+H++PTA 中的另一个羧基同样发生上述反应,最后得到BHET,由于反应过程为平衡可逆过程,所以,为了顺利的进行酯化反应,必须不断的把小分子副产物从反应区域内移走。
（二）PTA 自催化反应PTA 在加热，加压和有水存在时，可以离解为酸根和氢离子：HOOC －－COOH2OOHHOOC －COOHδ－从而使羧酸基碳原子正电性加强，形成类似的质子化PTA 分子，并与EG 发生如下反应：δCOHCOOHC O OHCOOH2CH 2δ＋－OH －HO HCOOHC OH O +OHCH 2CH 2C OO-+HOOC －（中间体）不稳定的中间体重排后可得酯化产品。
因此，这种两分子PTA 与一分子EG 的酯化反应，实质上是一分子PTA 与一分子的EG 的酯化反应；另一分子PTA 是在起催化剂的作用。
二、缩聚反应机理与酯化反应，BHET 进行缩聚反应时一般需要催化剂。
简述以石油为原料,生产聚酯的工艺生产链。
简述以石油为原料,生产聚酯的工艺生产链。
以石油为原料，生产聚酯的工艺生产链聚酯是一种常见的合成纤维，广泛应用于纺织、塑料和包装等领域。
它的生产过程涉及多个环节，包括石油提炼、聚酯单体的生产、聚合反应和聚合物的后处理等。
石油提炼是聚酯生产的第一步。
石油是一种天然资源，其中含有丰富的碳氢化合物。
通过石油提炼工艺，可以将石油中的杂质去除，得到纯净的石油原料。
接下来，石油原料经过一系列加工步骤，得到聚酯单体。
聚酯单体是聚酯合成的基础，其主要成分是二元酸和二元醇。
常用的二元酸有对苯二甲酸（PTA）和间苯二甲酸（IPA），而二元醇主要有乙二醇（EG）和丙二醇（PG）等。
聚酯单体的生产一般分为两个步骤：酯化和缩聚。
在酯化反应中，将二元酸和二元醇加热反应，生成酯类化合物。
这一步骤通常在高温下进行，需要添加催化剂来加速反应速度。
酯化反应后，得到的产物称为酯类中间体。
接下来，通过缩聚反应将酯类中间体进行聚合。
缩聚反应是聚酯合成的关键步骤，其中酯类中间体中的酯键被断裂，形成聚酯链。
缩聚反应需要在高温条件下进行，通常使用缩聚剂来催化反应。
在反应过程中，聚酯链逐渐增长，形成长链聚酯分子。
完成聚合反应后，得到的聚酯物质需要进行后处理。
后处理过程包括固化、干燥和切割等步骤。
固化是将聚酯样品加热至一定温度，使其形成坚固的结构。
干燥是将固化的聚酯样品去除其中的水分，以提高其质量。
切割是将聚酯样品按照需要的尺寸进行切割，以便后续加工和使用。
以石油为原料，生产聚酯的工艺生产链主要包括石油提炼、聚酯单体的生产、聚合反应和聚合物的后处理等环节。
这一生产链涉及多个步骤和工艺，需要严格控制各个环节的条件和参数，以确保聚酯产品的质量和性能。
聚酯作为一种重要的合成材料，在工业生产和生活中有着广泛的应用前景。
聚酯的合成工艺技术
聚酯的合成工艺技术聚酯是一种重要的合成高分子材料，广泛应用于纺织、塑料、包装、电子等各个领域。
下面将介绍一种常用的聚酯合成工艺技术。
聚酯的合成主要通过聚酯化反应实现，该反应通常分为酯化和聚合两个步骤。
首先是酯化反应。
酯化反应主要基于酸酐或酸与醇的缩合反应，产物为酯。
聚酯的合成中常用的酸酐有醋酸酐、丁酸酐等，而醇一般选用甘油、乙二醇等。
酯化反应需要在酸性催化剂的存在下进行，如磷酸、硫酸等。
反应温度一般在160-220摄氏度之间，高温有利于酯化反应的进行。
酯化反应可通过连续进料或反流操作来完成。
接下来是聚合反应。
聚合反应指通过酯化产生的酯以一定条件进行缩聚，形成聚酯。
聚合可以选择不同的方法实施，常见的有直接聚合法、间接聚合法等。
直接聚合法指将酯化产物进行加热，通过酯基间的缩合反应进行聚合。
而间接聚合法则是在酯化产物中加入聚合助剂，通过助剂的作用引发聚合反应。
聚合反应中可以加入反应控制剂，如过氧化物、分子筛等，以控制聚合速度和分子量分布。
聚合反应通常在200-250摄氏度下进行，反应时间取决于酯聚合的程度。
在聚酯的合成过程中，还需要考虑溶剂的选择。
溶剂的选择应考虑反应物溶解度、反应速率、产物纯度等因素。
常见的溶剂有二甲基甲酰胺（DMF）、三氯甲烷等。
溶剂的选择还需考虑反应后是否易于回收和处理。
在聚酯合成过程中，我们还需要关注反应条件的控制和优化。
例如，反应温度、酸催化剂的种类和用量、酯化和聚合反应的时间等。
优化反应条件可以提高聚酯合成的收率和产物的性能。
总之，聚酯合成工艺技术包括酯化反应和聚合反应两个步骤。
通过合理选择材料和控制反应条件，可以实现高效、经济的聚酯合成。
聚酯的合成工艺技术的研究和发展将有助于合成出性能更好的聚酯材料，满足不同领域的需求。
聚酯合成
副反应
反应要点： 加快反应速率，抑制醚化反应
4
EG/PTA比例 乙二醇含量高，浆液混合均匀良好，酯化反应 快，副反应加剧
5
催化剂
酯化反应是酸式催化，酸性越强，反应效率越高，同时算 也是EG脱水和PET解聚的催化剂，通常用酸性较弱的金属 盐催化，考虑到解聚的影响，最好不用催化剂。
6
温度、压力
在固定配比和不用催化剂的条件下，加速酯化反应，只 能通过升高反应体系温度，由于EG的沸点在197℃左 右，提高反应温度，会造成EG的大量损耗，若维持高 度反应，可通过加压提高EG沸点。
加压：提高反应温度，加速反应平衡；增大溶解度，易 于搅拌，加快反应速度，降低乙二醇用量
7
合成方法
1
直接酯化法
研究工作
1、所需原料费用低，直接酯化法PTA减少14%； 2、PTA法不产生甲醇； 3、流程去水是反应向正向进行； 2、PTA在EG中的溶解度小，是一个表观复相反应， 溶解部分与EG发生反应，生成BHET在EG中溶解， 清晰点
PET聚酯合成原理及工艺培训
PET聚酯合成原理及工艺培训1. 引言聚酯是一类广泛应用于纺织、塑料等领域的重要材料，其中聚对苯二甲酸乙二酯（简称PET）是一种常见的聚酯。
PET具有高强度、耐热性好、透明度高等优点，因此在纺织品、瓶装饮料等方面被广泛使用。
本文将介绍PET聚酯的合成原理及工艺培训。
2. PET聚酯的合成原理PET聚酯主要通过聚酯化反应进行合成。
聚酯化反应是一种酸催化下的酯化反应，其反应方程式如下所示：HOOC-C6H4-COOH + HOCH2CH2OH → HOOC-C6H4-COO-CH2CH2OH + H2O上述方程式表示，聚酯化反应是由对苯二甲酸（简称PTA）和乙二醇反应得到PET聚酯。
在反应过程中，PTA和乙二醇先经过酯化反应形成中间体，并经过缩聚反应形成聚酯。
聚酯化反应的催化剂一般选用磷酸催化剂。
在磷酸的催化下，酸催化剂会加速酯化反应的速率。
3. PET聚酯的工艺培训3.1 原料准备在PET聚酯的合成过程中，原料的准备是十分重要的一步。
PTA和乙二醇需要按照一定的比例准备好，并且需要保证原料的纯度。
一般情况下，PTA的纯度要求在98%以上，乙二醇的纯度要求在99%以上。
3.2 酯化反应酯化反应是PET聚酯合成中的关键步骤。
在酯化反应中，PTA和乙二醇按照一定的比例加入反应釜中，并加入磷酸催化剂。
反应温度一般在180-240摄氏度之间，反应时间为2-4小时。
在反应过程中，需要进行搅拌以促进反应的进行。
3.3 缩聚反应缩聚反应是PET聚酯合成的最后一步。
在酯化反应后，生成的聚酯中间体会经历缩聚反应，形成长链聚合物。
缩聚反应需要在高温条件下进行，一般反应温度在260-290摄氏度之间。
反应时间为2-4小时。
在反应过程中，需要对聚酯液进行脱水，以促进反应的进行。
3.4 条件控制在PET聚酯的合成过程中，对温度、压力、酸催化剂和原料比例等条件进行控制是非常重要的。
温度过高或过低都会影响反应速率和产物质量；压力过高或过低也会对反应产生影响；酸催化剂的用量要控制在一定范围内，过多或过少都会影响反应的进行；原料比例要按照一定的比例准备，过多或过少都会影响产品的性能。
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第二章微型聚酯合成反应装置的设计制造2．1序言根据PET的合成原理，PET的合成制备方法分为DMT法(酯交换法)和PTA法(直接酸法)，这两种方法各自有自己的优缺点。
在上世纪90年代以前，由于针对苯二甲酸(PTA)的生产困难，对苯二甲酸(TA)难以纯化达到聚合级的要求，PET的合成不得不先经过一个中间体一对苯二甲酸甲酯(DMT)，即先用TA与甲醇发生酯化生成DMT，然后通过精馏纯化DMT 达到聚合级，再用高纯度的DMT与乙二醇(EG)发生酯交换，生成对苯二甲酸双一B羟乙酯(BHET)，最后由BHET作为合成单体在催化剂作用下真空缩聚成PET。
DMT法的优点是不涉及到高压，反应在常压和真空条件下进行，对反应设备没有特殊要求；其次是可以间歇生产，可以任意控制、停留在任何一步，操作相对简单。
但是DMT 法也存在很多问题，在酯交换反应过程中会蒸出大量的甲醇，甲醇在反应过程中只起一个中间转换作用，反应过程中损耗比较大，增加了额外的原料成本；另外甲醇的沸点较低，甲醇蒸汽极易燃烧，反应设备必需防爆，会增加设备投资和产生安全隐患；其次是该工艺设备比较固定，若用其它多元醇或二元酸进行改性，就难以进行；因该工艺是分步进行，能耗比较大，等等。
因此由于经济和安全方面的原因，这种方法在实际工业生产中已逐渐被淘汰。
目前工业上基本都采用PTA法，自上世纪90年代美国Amoco公司开创用甲苯深度催化氧化直接制取PTA，而大幅度降低了PTA的成本，使PTA法生产PET的工艺得到迅速发展。
由于该法的诸多优势，已逐渐发展成PET生产的通用方法，几乎完全取代了DMT法。
PTA法就是用针对苯二甲酸(PTA) 与乙二醇在一定压力下直接酯化生成BHET，然后在催化剂作用下真空缩聚生成PET。
PTA法省却了甲酯化和酯交换两步反应，大大地节省了能耗，降低了安全风险；但是，PTA直接酯化必需在一定压力下进行，对设备的要求就高一些，虽然反应压力并不高，但必需是耐压设备；PTA法的另一优势是可以在直接酯化时加入各种多元醇或多元酸，很方便地生产各种改性PET；同时PTA法生产效率高，可以连续化和实现大规模生产，还可以实现全程自动化控制。
因此目前工业上基本都采用PTA法生产PET。
由于PET的工业生产基本都采用PTA法，对聚酯的改性研究也应相应地采用酸法合成法。
而酸法合成聚酯都需多釜分步进行，整个聚酯合成反应过程至少包括打浆、酯化(酯交换)反应、预缩聚、终缩聚四个反应单元，涉及到常压、高温高压、低真空、高真空高粘度等几类反应条件和反应介质的传质和传热，工业生产时可以采用多个不同类型的反应设备串连的方式，分段控制，很好地解决这种复杂工艺。
但在实验室就难以实现，在实验室要实现小规模地用PTA法制备PET就十分困难，因此实验室研究PET基本都采用DMT法。
DMT法和PTA法制备的PET还是存在很大的差异，许多反应用PTA可以实现，用DMT 法就难以实现，而作为工业生产的前期探索，即实验室研究应该直接模拟工业生产，得到类似工业生产线生产的实验室小试研究成果，一旦研究成功就可以直接放大，实现产业化。
这就要求有一套简易、完整、微型的通用聚酯合成设备，能模拟工业化的PET生产方式，至少在合成原理和反应步骤上应该是一致的，否则即使研究成功也没有多大的实用价值。
目前市面上都没有这种微型、通用的PTA法聚酯合成设备出售，使我们设计的PET改性研究方案难以实现，为了克服这一困难，同时也为在实验室完成酸法PET合成的研究开辟新的途径，我们不得不根据需要自行设计制造一种微型聚酯合成反应装置，实现聚酯合成反应过程中的打浆、酯化(酯交换)反应、预缩聚、终缩聚四个步骤都在同一反应釜中进行，而且该装置结构要简单、紧凑、微型轻巧、体积小、可以做几十克样品的合成。
2．2设计原理2．2．1合成PET的工艺流程图2．1是PTA法合成PET的基本(标准)流程图。
由于PTA固体颗粒容易沉积在反应容器底部，合成反应加入的催化剂量很少，乙二醇粘度又较大等原因，为了使反应物混和均匀，一般都需要一个打浆罐。
打浆罐的作用就是在反应前将合成PET的物料混和均匀，形成浆料，便于输送。
一般来说打浆可以在常温下进行，对打浆罐没有特殊的要求，只需要能易于清洁、便于搅拌，搅拌功率要大，PTA固体颗粒的沉积可能会使开始时搅拌阻力比较大。
各种改性剂可以在打浆罐中和PTA、EG等一起加入。
图2．1合成PET的基本工艺流程Fig．2．1 Technologic flow chart of PET manufacture搅拌均匀后的反应物料(浆料)便可以输送到酯化釜中。
酯化釜的反应条件一般为230～260℃，压力为2~3 kgf／cm2(约2～3 arm)左右。
因此对酯化釜就有一定的要求，首先是温度，反应需要加热，且温度比较高，还要能准确控制；其次是压力，反应在0.2～O.3 MPa 的压力下进行，酯化釜必需耐压，在反应过程中由于水的生成，釜内的压力会不断上升，所以釜体还要有压力调节装置；第三是搅拌，由于反应过程中PTA是溶解于EG中才发生酯化，PTA在EG中的溶解度较低，因此PTA是边溶解边反应，在酯化完成前实际是一个多相体系，搅拌必需充分。
反应是一个可逆反应，反应过程中不停地生成水，必需不断地将水排出才能使反应进行完全，而水和反应物EG是互溶的，能形成恒沸共沸物，要将水排出首先要将水和EG分离开，所以在釜上应有分馏装置。
酯化完成后，BHET的熔点也比较高，也必需保持较高温度，BHET才能保持液体状态，利于物料流动。
液态的BHET流入预缩聚釜，缩聚初始阶段是在240--270℃，低真空条件下进行，随着反应的进行真空度逐渐提高，预缩聚釜就要求能耐负压，真空度可以调节。
空气的进入可能导致物料氧化，因而要求预缩聚釜的密闭性要好。
BHET缩聚放热比较低，开始时还需加热，而且需维持一定的温度，预缩聚釜也要有加热和控温装置。
对于搅拌，更要求搅拌充分，而且随反应的进行，体系的粘度会逐渐增加，搅拌的功率也要求比较高。
由于应过程中会释放出EG，释放的EG会从真空通道流出，为了不使气态的EG进入真空系统，在通道内应设置EG冷却装置。
随着缩聚反应的进行，PET的分子量会越来越大，体系的粘度也越来越高。
为了达到所需的分子量要求，必须不停地排出反应生成的EG，但由于粘度升高，EG会包覆在PET熔体中，释放困难。
为了排出EG，只有进步升高温度或提高真空度，而温度过高(大于290℃)时，PET的降解会加剧，大于300℃后会剧烈降解，难以得到高分子量的PET,j同时由于机械泵的极限限制，不可能得到非常高的真空度，又由于反应过程中不断排出EG，不能使用扩散泵。
因此为了提高PET的聚合度，只有同时升高温度、提高真空度、增加熔体挥发面积等途径一起完成。
2.2.2设备要求及解决方案根据以上工艺流程和实际需要，对设备要求提出了一些解决方案。
要完成以上工艺的PET合成的全部过程，该设备必需包括反应釜釜体、加热系统、搅拌系统、真空发生系统、冷凝回流分离器、冷却管路、控制／测试系统等部件组成。
2.2.2.1反应釜釜体虽然工业上PET合成至少需要4种反应容器，大型反应设备不能同时耐正压和负压，但小型设备可以通用，对小型设备可以通过改进密封结构而做到同时耐正压和负压，因此可以将酯化釜和预缩聚釜合并成一个。
为了节省空间和流程，而且在小型设备中加料量比较少，PTA的沉积现象并不严重，易于充分搅拌，也容易搅拌均匀，可以将打浆步骤放在酯化釜中进行，省却打浆罐。
对于预缩聚釜和终缩聚实际上是相同的反应方式，只是反应程度的差异，因此可以通过调节反应程度(真空度、温度、搅拌强度)来实现，可以在釜体上添加一条通路实现不同的反应条件，而将两个过程合并，即用一个釜完成预缩聚釜和终缩聚两个反应单元。
根据以上的调整、组合，可以在微型装置中将打浆、酯化、预缩聚、终缩聚合并到一个釜中进行。
考虑到设备(反应釜)既要耐正压又要耐负压，同时又要易于传热，因此对釜的形式应选用钢质压力釜，最好是不锈钢高压釜。
为耐PTA酸性腐蚀，又考虑到超低碳含钼镍铬钢(如Cr18NiEM03Ti等)中钼对酯化反应的不利影响，材质应选用Cr18Ni9Ti的不锈钢为宜；同时，为避免釜内表面的物料结垢，需进行表面抛光加工。
由于设备的耐压要求，因要同时耐正压和耐负压，开始釜内是正压，反应完后即抽真空变为负压，对釜体的密封处应采用双向密封，密封垫应用不易变形的金属密封材料；釜壁、连接处、连接管路应作加厚处理。
另外从酯化转换到缩聚反应过程，是由高压经常压，快速地过渡低真空，然后升高到高真空过程，为防止冲料和抽空气体时夹带物料，釜体应有足够的分高空间，但反应釜又不能做得太大，因此可以增大出气管径和初始缩聚时通过分离柱来增大釜体容积。
2.2.2.2加热系统由于PET合成时对温度控制比较严格，特别是缩聚阶段，单体(BHET)的缩聚反应是在高温(275～285℃)和真空下进行，反应热仅—8kJ／mol，开始段需对物料加热，缩聚过程中体系又会放热，为了维持温度平衡工业上一般都采用导热油循环加热的方式，即在体系外单独建立一个供热系统，提供恒温的导热油循环，始终维持反应器的恒定温度。
图2．2釜体加热和保温结构Fig．2．2 Configuration ofheating and attemperator在实验室用的微型设备中，不可能另外再加供热系统，比较实际的仍然是采用电阻丝加热方式，但由于反应温度比较高(280～290℃)，必须保温良好。
保温良好后又带来散热困难的问题，在缩聚过程中体系会放热，虽然量比较小，但也可能导致釜内温度过高，出现过热降解现象，相对来说保温更重要，因此在加热时可采用反馈式加热方式(即实行分段加热，在加热控制系统中添加一个变压元件和程控电路，当温度即将到达预设值时，在不同温度段用不同的电压／电功率加热，让外加热系统逐渐靠近预设值)。
2.2.2.3搅拌／密封系统对PET合成来说，搅拌非常重要。
在打浆和酯化阶段，反应体系是非均相体系，特别是酯化阶段一直是固一液一气三相共存，搅拌充分与否直接关系到反应能否正常进行；在缩聚阶段，体系粘度逐渐升高，特别是缩聚反应后期，体系粘度很高，搅拌阻力会比打浆时高几十倍，为加速缩聚过程生成的EG气体及时从熔体中逸出表面，使平衡向有利于缩聚反应方向进行，需要尽量大的散发面，所以这种搅拌必须用机械式搅拌。
工业上都采用适应于高粘度熔体径轴两向流动的特种搅拌结构；在大直径的锚式加螺旋片的搅拌器中，叶片与轴间平面有一翻转夹角，并采用便于安装检修的可拆连接。
为防止高粘物料结壁导致降解，搅拌与釜体间距尽量小，无搅拌死区，以使高粘物料表面不断更新；且为了适应缩聚过程各阶段物料粘度变化和防止反应后期高粘熔体搅拌摩擦发效使高聚物降解，通常选用双速或变速可调搅拌器，在高真空阶段后期转入低速搅拌。