聚苯醚的合成工艺
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23 到以上因素,本次设计将最佳的催化剂配制温度定在 摄氏度。
工艺条件
反应温度的确定
表3.4 反应温度对产物和副产物的影响
通过研究反应温度对产物和副产物的影响,我们组的这次设计将反
应温度设定为18摄氏度。
考虑以上一些因素又结合实际情况我们将单体浓度设为
0.0472克每升。
聚苯醚的改性研究
共混合金改性
聚苯醚的分子结构中无任何可水解的基因。 使其具有十分突出的耐水性,即使将它放入沸 水中后其拉伸强度,伸长率和冲击强度都没有 明显下降。此处由于分子链无显著极性,因而 电绝缘性也很好。
化学 结构
表2.1聚苯醚有关物理性质Байду номын сангаас
物理性能
额定值
比重
1.09
收缩率 - 流动 0.50 到 0.80
单位制 g/cm3
工程塑料课程报告
聚苯醚的合成工艺
汇报人：李双庆 张虎 袁靖喆 姜思宇 木力得尓
目录
CONTENTS
概述 合成工艺 改性研究 产品应用
总结与展望
概述
概述
聚苯醚
世界五大通用工程塑料 较高的热稳定性、耐化学腐蚀性 优异的电性能 广泛用于汽车工业、电子电气、办公机械、 精密器械、纺织器材等许多领域。 世界树脂的总产量达到23.6万吨
图3.4催化剂合成温度与 产物中DPQ含量的关系
工艺条件
催化剂配置温度 本次设计采用的是铜-胺催化剂体系
图3.5 催化剂合成温 度与特性粘数的关系
工艺条件
催化剂配置温度 本次设计采用的是铜-胺催化剂体系
工艺条件
表3.1催化剂合成温度与产物和副产物的影响
催化剂合成温度对产物中含量的影响并不大,在0-50度的范围内,含 量没有太大的变化。从图上可见含量在20℃时有一最低点。考虑
• 即先形成的苯氧阴离了与金属 络合物催化剂的两个铜离了络 合
• 通过双电了转移生成苯氧鎓离 了与苯酚偶合为DPP,DPP再进 行链增长反应得到聚合物。
聚合机理
合成工艺
催化剂配置温度 本次设计采用的是铜-胺催化剂体系
图3.3 催化剂合成温 度与聚苯醚产率的关 系
工艺条件
催化剂配置温度 本次设计采用的是铜-胺催化剂体系
0.05 本次设计此时考虑到实验的成本,故采用最小的氧气压力为
兆帕。
工艺条件
反应温度的确定
图3.9反应温度与产物中DPQ含量的关系
工艺条件
反应温度的确定
图3.10反应温度与PPO产率的关系
工艺条件
反应温度的确定
图3.11反应温度与特性粘数的关系 催化剂合成温度对产物中含量的影响并不大,在0-50度的范围内,含 量没有太大的变化。从图上可见含量在20℃时有一最低点。考虑
化学 结构
聚苯醚的主链中含有大量的酚基芳香环,并 且由于二个甲基封闭了两个邻位的活性点,造 成分子链本身具有较高的刚性和分子间有高 的凝聚力。
氧原子与苯环处于p-π共扼状态,使氧原子 提供的柔顺性受到二个甲基的苯环影响而大 大降低,因此聚苯醚有较高的热稳定性和耐化 学腐蚀性。
化学 结构
由于链的刚性大,分子链间作用力强,使聚苯 醚再受力时的形变减小,尺寸稳定,并阻碍了 大分子的结晶和取向。而当受外力强迫取向 后,又不易松弛,制品中残余的内应力难以自 行消除,易产生应力开裂。
催化剂配制时间的确定
工艺条件
表3.2催化剂配制时间与产物和副产物的影响
20分钟 通过上表可知我们将最佳的催化剂配制时间定为
反应时氧气压力的确定
工艺条件
图3.6供氧压力与PPO产率的关系 图3.7供氧压力与产物中DPQ含量的关系
工艺条件
图3.8供氧压力与产物中特性粘度关 系的关系
表3.3 供氧压力与产物和副产物的影 响
%
测试方法 ASTM D792 ASTM D955
化学 结构
性能特点
表2.1聚苯醚有关物理性质
尺寸稳定性良好 刚性高抗溶解性 耐热性，高收缩性，低阻燃性能
用途 加工方法
电气/电子应用领域 电气部件
注射成型
性能
性能
热变形温度
高达190摄氏度
马丁耐热
160摄氏度
熔点
高于300摄氏度
脆化温度
-170摄氏度
表3.5 PPO全世界消耗与分布
改性研究
共混合金改性
改性研究
• PPO / HIPS合金的研究PPO / I-SIPS具有优异的吸 湿率低、容易加工和良好尺寸稳定性能
• PPO / PS合金研究，该合金是改性聚苯醚的代表性 产品，主要使用分子量较低的聚苯醚接枝上苯乙烯 单体，或者以2, 6一二甲基苯酚与2, 3, 6一三甲基 苯酚的共聚物为主成份与聚苯乙烯共混而制成
合物催化剂发生单电了转移形 成苯氧自由基，苯氧自由行 • C-)偶合为DPP
聚合机理
图3.2氧化耦合机理
• (II)Viersen等认为与金属络合 物催化剂络合的苯氧自由基发 生C-)偶合生成DPP
• (III)ChenBeasjou认为苯酚的 氧化偶合过程是通过一步双电 了转移进行的。
聚合机理
23 到以上因素,本次设计将最佳的催化剂配制温度定在 摄氏度。
工艺条件
催化剂配置温度：结论
通过研究我们组同学发现催光度剂,仪器的精确程度可以保 化剂合成温度对产物中含量的证,但在处理聚苯醚样品时,要 影响并不大,在0-50℃的范围内,经过洗涤,沉淀,过滤,会对样品 含量没有太大的变化。从图上中的含量造成一定的影响。考 可见含量在20℃时有一最低点。虑到以上因素,本次设计将最佳 含量的测定采用的是紫外分光的催化剂配制温度定在23℃。
工艺发展
工艺 发展
1967
美国GE公司首次推向市场（至今压倒性优势）
1969
Ps合金化改性
1986
尼龙合金化
今天
170多种牌号；物理化学方法联合使用生产
聚苯醚的聚合机理
聚合机理
图3.1聚苯醚结构式及化学反应式
聚合机理
对位聚合物
在聚苯醚诸多异构体中，具有
实际意义且研究最广的是对位
结构的聚合物 • (I) Hay提出的DMP与金属络
共混合金改性
改性研究
表3.6 A- PPE树脂及覆铜板性能表
改性研究
• PPO / PA合金，这种合金是结晶和非结晶的非相 容性合金，由于PA是连续相、PPO是分散相，其 在加工成型后性能获得很大改善，兼具两者优点
• PPO / PBT合金，为了解决PPO / PA合金吸水 性较大的问题而开发出PPO / PBT合金，该产品的 物理机械性能及制品尺寸在潮湿环境中仍保持稳 定，其耐热性和抗冲击性与GTX / PPO / PA合金 相似
工艺条件
反应温度的确定
表3.4 反应温度对产物和副产物的影响
通过研究反应温度对产物和副产物的影响,我们组的这次设计将反
应温度设定为18摄氏度。
考虑以上一些因素又结合实际情况我们将单体浓度设为
0.0472克每升。
聚苯醚的改性研究
共混合金改性
聚苯醚的分子结构中无任何可水解的基因。 使其具有十分突出的耐水性,即使将它放入沸 水中后其拉伸强度,伸长率和冲击强度都没有 明显下降。此处由于分子链无显著极性,因而 电绝缘性也很好。
化学 结构
表2.1聚苯醚有关物理性质Байду номын сангаас
物理性能
额定值
比重
1.09
收缩率 - 流动 0.50 到 0.80
单位制 g/cm3
工程塑料课程报告
聚苯醚的合成工艺
汇报人：李双庆 张虎 袁靖喆 姜思宇 木力得尓
目录
CONTENTS
概述 合成工艺 改性研究 产品应用
总结与展望
概述
概述
聚苯醚
世界五大通用工程塑料 较高的热稳定性、耐化学腐蚀性 优异的电性能 广泛用于汽车工业、电子电气、办公机械、 精密器械、纺织器材等许多领域。 世界树脂的总产量达到23.6万吨
图3.4催化剂合成温度与 产物中DPQ含量的关系
工艺条件
催化剂配置温度 本次设计采用的是铜-胺催化剂体系
图3.5 催化剂合成温 度与特性粘数的关系
工艺条件
催化剂配置温度 本次设计采用的是铜-胺催化剂体系
工艺条件
表3.1催化剂合成温度与产物和副产物的影响
催化剂合成温度对产物中含量的影响并不大,在0-50度的范围内,含 量没有太大的变化。从图上可见含量在20℃时有一最低点。考虑
• 即先形成的苯氧阴离了与金属 络合物催化剂的两个铜离了络 合
• 通过双电了转移生成苯氧鎓离 了与苯酚偶合为DPP,DPP再进 行链增长反应得到聚合物。
聚合机理
合成工艺
催化剂配置温度 本次设计采用的是铜-胺催化剂体系
图3.3 催化剂合成温 度与聚苯醚产率的关 系
工艺条件
催化剂配置温度 本次设计采用的是铜-胺催化剂体系
0.05 本次设计此时考虑到实验的成本,故采用最小的氧气压力为
兆帕。
工艺条件
反应温度的确定
图3.9反应温度与产物中DPQ含量的关系
工艺条件
反应温度的确定
图3.10反应温度与PPO产率的关系
工艺条件
反应温度的确定
图3.11反应温度与特性粘数的关系 催化剂合成温度对产物中含量的影响并不大,在0-50度的范围内,含 量没有太大的变化。从图上可见含量在20℃时有一最低点。考虑
化学 结构
聚苯醚的主链中含有大量的酚基芳香环,并 且由于二个甲基封闭了两个邻位的活性点,造 成分子链本身具有较高的刚性和分子间有高 的凝聚力。
氧原子与苯环处于p-π共扼状态,使氧原子 提供的柔顺性受到二个甲基的苯环影响而大 大降低,因此聚苯醚有较高的热稳定性和耐化 学腐蚀性。
化学 结构
由于链的刚性大,分子链间作用力强,使聚苯 醚再受力时的形变减小,尺寸稳定,并阻碍了 大分子的结晶和取向。而当受外力强迫取向 后,又不易松弛,制品中残余的内应力难以自 行消除,易产生应力开裂。
催化剂配制时间的确定
工艺条件
表3.2催化剂配制时间与产物和副产物的影响
20分钟 通过上表可知我们将最佳的催化剂配制时间定为
反应时氧气压力的确定
工艺条件
图3.6供氧压力与PPO产率的关系 图3.7供氧压力与产物中DPQ含量的关系
工艺条件
图3.8供氧压力与产物中特性粘度关 系的关系
表3.3 供氧压力与产物和副产物的影 响
%
测试方法 ASTM D792 ASTM D955
化学 结构
性能特点
表2.1聚苯醚有关物理性质
尺寸稳定性良好 刚性高抗溶解性 耐热性，高收缩性，低阻燃性能
用途 加工方法
电气/电子应用领域 电气部件
注射成型
性能
性能
热变形温度
高达190摄氏度
马丁耐热
160摄氏度
熔点
高于300摄氏度
脆化温度
-170摄氏度
表3.5 PPO全世界消耗与分布
改性研究
共混合金改性
改性研究
• PPO / HIPS合金的研究PPO / I-SIPS具有优异的吸 湿率低、容易加工和良好尺寸稳定性能
• PPO / PS合金研究，该合金是改性聚苯醚的代表性 产品，主要使用分子量较低的聚苯醚接枝上苯乙烯 单体，或者以2, 6一二甲基苯酚与2, 3, 6一三甲基 苯酚的共聚物为主成份与聚苯乙烯共混而制成
合物催化剂发生单电了转移形 成苯氧自由基，苯氧自由行 • C-)偶合为DPP
聚合机理
图3.2氧化耦合机理
• (II)Viersen等认为与金属络合 物催化剂络合的苯氧自由基发 生C-)偶合生成DPP
• (III)ChenBeasjou认为苯酚的 氧化偶合过程是通过一步双电 了转移进行的。
聚合机理
23 到以上因素,本次设计将最佳的催化剂配制温度定在 摄氏度。
工艺条件
催化剂配置温度：结论
通过研究我们组同学发现催光度剂,仪器的精确程度可以保 化剂合成温度对产物中含量的证,但在处理聚苯醚样品时,要 影响并不大,在0-50℃的范围内,经过洗涤,沉淀,过滤,会对样品 含量没有太大的变化。从图上中的含量造成一定的影响。考 可见含量在20℃时有一最低点。虑到以上因素,本次设计将最佳 含量的测定采用的是紫外分光的催化剂配制温度定在23℃。
工艺发展
工艺 发展
1967
美国GE公司首次推向市场（至今压倒性优势）
1969
Ps合金化改性
1986
尼龙合金化
今天
170多种牌号；物理化学方法联合使用生产
聚苯醚的聚合机理
聚合机理
图3.1聚苯醚结构式及化学反应式
聚合机理
对位聚合物
在聚苯醚诸多异构体中，具有
实际意义且研究最广的是对位
结构的聚合物 • (I) Hay提出的DMP与金属络
共混合金改性
改性研究
表3.6 A- PPE树脂及覆铜板性能表
改性研究
• PPO / PA合金，这种合金是结晶和非结晶的非相 容性合金，由于PA是连续相、PPO是分散相，其 在加工成型后性能获得很大改善，兼具两者优点
• PPO / PBT合金，为了解决PPO / PA合金吸水 性较大的问题而开发出PPO / PBT合金，该产品的 物理机械性能及制品尺寸在潮湿环境中仍保持稳 定，其耐热性和抗冲击性与GTX / PPO / PA合金 相似