PET课件
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纤维(中粘度0.72), 薄膜(低粘度0.6),
塑料( 高粘度1.0 )。Байду номын сангаас
因其外观似羊毛,弹性好,织物耐穿,保型性好,易洗易干,耐光不 易变色,洗后又不易折皱,所以是理想的纺织材料。 可用作纯织物,或与羊毛、棉花等纤维混纺,大量应用于衣着织物。 工业上用途也很广,如可作电绝缘材料,轮胎帘子线等。 农业中也有各种用途,如绳索、渔网等。
分类及用途
PET分为纤维级聚酯切片和非纤维级聚酯切片。 ①纤维级聚酯主要用于:制造涤纶短纤维和涤纶长丝,是供给涤纶纤 维企业加工纤维及相关产品的原料,涤纶作为化纤中产量最大的品种。 ②非纤维级聚酯主要用于:还有瓶类、薄膜等用途,广泛应用于包装 业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域,其中包装是聚酯最大的非 纤应用市场,同时也是PET增长最快的领域。 一般按分子量(粘度)大小分三个方面的用途:
影响因素
●EG/TPA配比 ●反应时间 ●催化剂和稳定剂浓度 ●搅拌速度 ●温度 ●羧基残存率 ●压力 ●原料PTA质量
2.5、PTA法的工艺实施 配料比的控制
保证反应的等mol比,可采用以下的措施: (1)把异缩聚变为均缩聚。 (2)易挥发组分过量,以弥补在高温下由于其逸出的损失。
小分子副产物的除去
3、PET生产工艺流程
PET生产的工艺流程:
连续式:多个反应器串联而成。产品质量稳定,适合大批量。
半连续:在酯化和缩聚中间设一个中间储槽。
间歇式:一个酯化(或酯交换)反应器及一个缩聚反应器组
成。大多为中小工厂采用。
3.1直接酯化法工艺流程
五釜流程图:
PET树脂合成工艺流程
2012-10-23
主要内容
PET简介
合成方法及原理 PET生产工艺流程
1、 PET简介
聚对苯二甲酸乙二醇酯是热塑性聚酯中最主要的品种,英文名为 Polythylene terephthalate简称PET或PETP,俗称涤纶树脂。它是对苯二甲 酸(PTA)与乙二醇(EG)的缩聚物,与PBT一起统称为热塑性聚酯,或饱和 聚酯。涤纶是合成纤维中第一大宗产品,由于它性能优良,用途广泛,在合 成纤维发展中始终处于领先地位。
2.3、环氧乙烷与对苯二甲酸
由于此法可省去由EO制取乙二醇这一步骤,故成本低,而反应有块, 优于直缩法。 但因EO易于开环生成聚醚,反应热大,EO易热分解,又EO在常温下 为气体,运输及贮藏都比较困难,故此法尚未大规模采用。
2.4、直接酯化法(PTA法) PTA法的优点:
单体消耗少,生产成本低 无甲醇生成,省去了甲醇回收装置 EG/PTA配比通常低于EG/DMT配比,有利于减少投资; 利用PTA酸性自催化,省去了酯化催化剂。
初缩聚阶段,粘度低,此时可让反应在塔式装置内进行。塔设 备内可安装使熔体作薄层运动的持殊结构的塔盘,或使熔体沿 某些垂直面自上而下作薄层运动,这样可大大提高蒸发的表面 积。 在后缩聚过程中,熔体粘度较大,通常可采用卧式缩聚釜。 这种釜内通常装有搅拌器如多冀式搅拌器、圆盘式搅拌器等, 物料在受到搅拌时,熔体的表面得到更新.同时还使部分物料 附着在搅拌翼片或圆盘搅拌器的表面上,从而进一步扩大小分 子副产物的蒸发面积。 在改善熔融缩聚反应器结构的研究中,薄层法近来受到重视。 既有利传热,也有利于小分子副产物及时逸出。
2、合成方法及原理
PET可由单体对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经缩聚反应而成。按 合成路线可分为三种。
2.1、直接酯化-缩聚法(PTA法)
由高纯度对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)进行酯化反应合成对苯二 甲酸乙二醇(BHET),进一步进行缩聚反应得到聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)。
2.2、酯交换-缩聚法 (DMT 法)
PTA法的缺点:
TPA对EG溶解度小,使EG/PTA打浆、输送和反应都比EG/DMT困难,提 高EG的用量会引起乙二醇的醚化。
直接酯化的关键:
解决浆状物的混合问题; 解决PTA的精制方法,使PTA纯度高达99.9%(质量)以上; 降低EG用量,如EG/TPA=1.3~1.8,或低于1.3,以抑制醚化 反应。 为了抑制醚化反应,可加入Co、Zn、Mn等金属的化合物。
纯度不高的PTA先与甲醇反应生成对苯二甲酸二甲酯(DMT),再由DMT
与EG进行酯交换反应生成BHET,然后缩聚成PET。其反应如下 :
BHET连续缩聚过程一般可分为三段:
第一段是除去醇化或酯交换反应中多余或产生的乙二醇; 第二段是低聚合度物料缩聚,一般称这一阶段为预缩聚; 这时物料粘度较低,设备可以用釜式、塔式(容量板塔)和 卧式反应器,设备容量较大,采用二级蒸汽喷射泵抽真空。 第三段是在高真空下进行的缩聚,称后缩聚。
发展历史
PET于1941年首先由英国J.tt.Whinfield与J.T.Dickon研制成 功。 PET作为纤维原料已有70多年的历史,英国帝国化学公司(1.c.I)于 1946年以涤纶(Teleron)纤维投入生产,继而美国杜邦公司(Dupent)于1948年 以“代春纶”(Dacron)纤维投入生产。
性能
强度高:有良好的力学性能,在湿态下强度不变,耐冲击强度是其他薄膜的3-5 倍。 耐热性高:熔点为255-265℃,软化温度为230-240℃。具有优良的耐高、低温性 能,可在120℃温度范围内长期使用,短期使用可耐150℃高温,可耐-70℃低 温,且高、低温时对其机械性能影响很小。 弹性很好:耐皱性也超过其他一切纤维。 耐光性好:在合成纤维中仅次于聚丙烯腈,居第二位。 耐磨性好:仅次于聚酰胺,比其他天然纤维及合成纤维要好。 耐腐蚀性好:可耐漂白剂、氧化剂、醇、石油产品和稀碱、耐大多数溶剂。不怕 霉蛀。 吸水性:较低。气体和水蒸气渗透率低,即拥有优良的阻气、水、油及异味性能。 透明度:透明度高可阻挡紫外线,光泽性好。 安全性:无毒、无味卫生安全性好,可直接用于食品包装。 缺点:染色性差,易起球,吸水性太低及手感柔软性差等。
(1)采取强有力的抽真空系统; (2)采取激烈的搅拌以加大小分子副产物的扩散面积; (3)通入惰性气体带走小分子副产物的方法 惰性气流的通入可使缩聚过程在涡流条件下进行,物料得到良好的搅拌, 通入气流的速度要使小分子副产物的分压维持在相当低的水平,这样才有 显著的效果。 (4)改善反应器结构
塑料( 高粘度1.0 )。Байду номын сангаас
因其外观似羊毛,弹性好,织物耐穿,保型性好,易洗易干,耐光不 易变色,洗后又不易折皱,所以是理想的纺织材料。 可用作纯织物,或与羊毛、棉花等纤维混纺,大量应用于衣着织物。 工业上用途也很广,如可作电绝缘材料,轮胎帘子线等。 农业中也有各种用途,如绳索、渔网等。
分类及用途
PET分为纤维级聚酯切片和非纤维级聚酯切片。 ①纤维级聚酯主要用于:制造涤纶短纤维和涤纶长丝,是供给涤纶纤 维企业加工纤维及相关产品的原料,涤纶作为化纤中产量最大的品种。 ②非纤维级聚酯主要用于:还有瓶类、薄膜等用途,广泛应用于包装 业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域,其中包装是聚酯最大的非 纤应用市场,同时也是PET增长最快的领域。 一般按分子量(粘度)大小分三个方面的用途:
影响因素
●EG/TPA配比 ●反应时间 ●催化剂和稳定剂浓度 ●搅拌速度 ●温度 ●羧基残存率 ●压力 ●原料PTA质量
2.5、PTA法的工艺实施 配料比的控制
保证反应的等mol比,可采用以下的措施: (1)把异缩聚变为均缩聚。 (2)易挥发组分过量,以弥补在高温下由于其逸出的损失。
小分子副产物的除去
3、PET生产工艺流程
PET生产的工艺流程:
连续式:多个反应器串联而成。产品质量稳定,适合大批量。
半连续:在酯化和缩聚中间设一个中间储槽。
间歇式:一个酯化(或酯交换)反应器及一个缩聚反应器组
成。大多为中小工厂采用。
3.1直接酯化法工艺流程
五釜流程图:
PET树脂合成工艺流程
2012-10-23
主要内容
PET简介
合成方法及原理 PET生产工艺流程
1、 PET简介
聚对苯二甲酸乙二醇酯是热塑性聚酯中最主要的品种,英文名为 Polythylene terephthalate简称PET或PETP,俗称涤纶树脂。它是对苯二甲 酸(PTA)与乙二醇(EG)的缩聚物,与PBT一起统称为热塑性聚酯,或饱和 聚酯。涤纶是合成纤维中第一大宗产品,由于它性能优良,用途广泛,在合 成纤维发展中始终处于领先地位。
2.3、环氧乙烷与对苯二甲酸
由于此法可省去由EO制取乙二醇这一步骤,故成本低,而反应有块, 优于直缩法。 但因EO易于开环生成聚醚,反应热大,EO易热分解,又EO在常温下 为气体,运输及贮藏都比较困难,故此法尚未大规模采用。
2.4、直接酯化法(PTA法) PTA法的优点:
单体消耗少,生产成本低 无甲醇生成,省去了甲醇回收装置 EG/PTA配比通常低于EG/DMT配比,有利于减少投资; 利用PTA酸性自催化,省去了酯化催化剂。
初缩聚阶段,粘度低,此时可让反应在塔式装置内进行。塔设 备内可安装使熔体作薄层运动的持殊结构的塔盘,或使熔体沿 某些垂直面自上而下作薄层运动,这样可大大提高蒸发的表面 积。 在后缩聚过程中,熔体粘度较大,通常可采用卧式缩聚釜。 这种釜内通常装有搅拌器如多冀式搅拌器、圆盘式搅拌器等, 物料在受到搅拌时,熔体的表面得到更新.同时还使部分物料 附着在搅拌翼片或圆盘搅拌器的表面上,从而进一步扩大小分 子副产物的蒸发面积。 在改善熔融缩聚反应器结构的研究中,薄层法近来受到重视。 既有利传热,也有利于小分子副产物及时逸出。
2、合成方法及原理
PET可由单体对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经缩聚反应而成。按 合成路线可分为三种。
2.1、直接酯化-缩聚法(PTA法)
由高纯度对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)进行酯化反应合成对苯二 甲酸乙二醇(BHET),进一步进行缩聚反应得到聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)。
2.2、酯交换-缩聚法 (DMT 法)
PTA法的缺点:
TPA对EG溶解度小,使EG/PTA打浆、输送和反应都比EG/DMT困难,提 高EG的用量会引起乙二醇的醚化。
直接酯化的关键:
解决浆状物的混合问题; 解决PTA的精制方法,使PTA纯度高达99.9%(质量)以上; 降低EG用量,如EG/TPA=1.3~1.8,或低于1.3,以抑制醚化 反应。 为了抑制醚化反应,可加入Co、Zn、Mn等金属的化合物。
纯度不高的PTA先与甲醇反应生成对苯二甲酸二甲酯(DMT),再由DMT
与EG进行酯交换反应生成BHET,然后缩聚成PET。其反应如下 :
BHET连续缩聚过程一般可分为三段:
第一段是除去醇化或酯交换反应中多余或产生的乙二醇; 第二段是低聚合度物料缩聚,一般称这一阶段为预缩聚; 这时物料粘度较低,设备可以用釜式、塔式(容量板塔)和 卧式反应器,设备容量较大,采用二级蒸汽喷射泵抽真空。 第三段是在高真空下进行的缩聚,称后缩聚。
发展历史
PET于1941年首先由英国J.tt.Whinfield与J.T.Dickon研制成 功。 PET作为纤维原料已有70多年的历史,英国帝国化学公司(1.c.I)于 1946年以涤纶(Teleron)纤维投入生产,继而美国杜邦公司(Dupent)于1948年 以“代春纶”(Dacron)纤维投入生产。
性能
强度高:有良好的力学性能,在湿态下强度不变,耐冲击强度是其他薄膜的3-5 倍。 耐热性高:熔点为255-265℃,软化温度为230-240℃。具有优良的耐高、低温性 能,可在120℃温度范围内长期使用,短期使用可耐150℃高温,可耐-70℃低 温,且高、低温时对其机械性能影响很小。 弹性很好:耐皱性也超过其他一切纤维。 耐光性好:在合成纤维中仅次于聚丙烯腈,居第二位。 耐磨性好:仅次于聚酰胺,比其他天然纤维及合成纤维要好。 耐腐蚀性好:可耐漂白剂、氧化剂、醇、石油产品和稀碱、耐大多数溶剂。不怕 霉蛀。 吸水性:较低。气体和水蒸气渗透率低,即拥有优良的阻气、水、油及异味性能。 透明度:透明度高可阻挡紫外线,光泽性好。 安全性:无毒、无味卫生安全性好,可直接用于食品包装。 缺点:染色性差,易起球,吸水性太低及手感柔软性差等。
(1)采取强有力的抽真空系统; (2)采取激烈的搅拌以加大小分子副产物的扩散面积; (3)通入惰性气体带走小分子副产物的方法 惰性气流的通入可使缩聚过程在涡流条件下进行,物料得到良好的搅拌, 通入气流的速度要使小分子副产物的分压维持在相当低的水平,这样才有 显著的效果。 (4)改善反应器结构