聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的合成
PET的合成及生产工艺知识讲解
P E T的合成及生产工艺高聚物合成工艺学系别:化学与环境工程学院专业:08高分子材料与工程姓名:刘世博学号:200805050067PET的合成及生产工艺摘要:聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)为聚对苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换法制成的聚合物,俗称涤纶,简称 PET 或 PETP。
聚对苯二甲酸二乙酯作为纤维原料已有50多年的历史,本文对PET的研究,生产和应用进行了详细的概述,阐述了其在化学工业中的作用和地位。
并介绍了PET的制备方法和确定了PET的生产工艺。
关键字:聚对苯二甲酸乙二醇酯苯二甲酸乙二醇直接酯化法聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET) 化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]-,由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。
对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。
PET为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。
在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
1.PET原料准备与精制过程1.1精对苯二甲酸加氢精制法该法以高纯PX 为原料,醋酸为溶剂,醋酸钴、醋酸锰为催化剂,溴化氢或四溴乙烷为促进剂,空气作氧化剂,使用大型单台连续搅拌式氧化反应器,使PX在氧化反应器中生成对苯二甲酸粗制品。
为了进一步氧化中间产物,缓和主氧化反应器的操作条件,增加产物的收率,减少溶剂的消耗,提高产品质量,使主氧化反应器出来的氧化液进入第一结晶器,同时将占整个气体体积2 %的空气通入第一结晶器中进行二次氧化。
结晶分离出的粗对苯二甲酸用水配成约31 %的浆料,经增压、预热后进入加氢反应器。
浆料经反应器下部的钯/ 碳(Pd/ C)催化剂床层流到反应器底部的过程中,粗对苯二甲酸中的杂质对羧基苯甲醛在催化剂床层进行动态加氢反应,还原成对甲基苯甲酸。
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)经逐步增长的缩聚反应而成的。
BHET的合成有两种方法对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)的酯交换法(DMT法),反应式为DMT+EG=BHET+2CH30H对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)的直接酯化法(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和少量短链低聚物的预聚体,而副产物水可以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在酯化阶段主要的设备一般是两个酯化反应器。
在PET合成中,要获得足够高的反应速度就必须用到催化剂,但是一些催化剂也会加速副反应的进行。
酯化反应,还有酯基转移反应可以分别用质子或羧基官能团催化。
在酯化反应中,羧基的浓度是足够高的,而不需要再额外添加催化剂。
然而,在一些工业化生产中,其金属催化剂和稳定剂却都是在这一反应阶段加入的。
在缩聚过程中,羧基的浓度因太低而不足以有效地催化反应,因此要加入合适的催化剂是不可避免的,锑系化合物是目前最常用的缩聚催化剂。
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。
因此优选催化剂、有效控制最佳工艺条件、促进平衡向产品方向移动,是工艺过程的关键问题。
从体系状态看,固体TPA在反应条件下只能部分溶于EG,因此反应过程前期为固一液非均相体系。
在酯化过程中,TPA首先通过扩散作用溶解于EG,然后溶解于液相中的TPA与EG进行均相酯化反应。
TPA在EG—BHET中溶解速度随着低聚物的增加而增大,当全部溶解即出现清晰点,这时开始均相反应,一般酯化率在85%左右达到清晰点【6】。
TPA和EG酯化过程中不断脱出水,且TPA溶于预聚体,体系逐渐由非均相向均相转化,由混浊趋向透明,达到清晰点。
在过程由酯化向缩聚过渡中EG和TPA完成酯化反应时其反应所需的摩尔比为2:1,即两个EG分子与一个TPA分子发生酯化反应生成1个分子的BHET。
聚对苯二甲酸乙二酯合成反应式
聚对苯二甲酸乙二酯合成反应式
聚对苯二甲酸乙二酯,又称聚乙烯酰基苯酯(PET),是一种重要
的合成聚合物。
其聚合反应式如下:
化学式:n-(C10H8O4)m
反应类型:缩合聚合
反应条件:催化剂、高温高压
反应原理:将对苯二甲酸和乙二醇缩合成聚合物
反应方程式:nHO2CC6H4CO2H + nHOCH2CH2OH → n-
(O2CC6H4CO2CH2CH2)m + 2nH2O
详细过程分步骤如下:
1. 取对苯二甲酸(HO2CC6H4CO2H)和乙二醇(HOCH2CH2OH),
在催化剂的作用下进行聚合反应。
2. 在缩合反应的过程中,羟基与羟基在脱水缩合的作用下,失去水分子,生成酯键。
3. 随着反应继续进行,聚合物的分子量逐渐增大。
4. 当反应结束后,通过加入醋酸或蒸馏等操作,将聚合物从反应物和
催化剂中分离出来。
5. 最终得到的聚合物是一种具有优异性能和广泛应用的高分子材料。
聚对苯二甲酸乙二酯具有高强度、高硬度、优异的化学稳定性、良好
的综合性能等特点,广泛应用于塑料瓶、食品包装、纤维制品等领域。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的合成
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的合成一、实验目的和要求1.掌握PET合成工艺流程;2.了解PET加工设备的基本结构及各部分的作用,掌握设备基本操作。
二、实验原理PET属于聚酯,是单体间通过酯基相互连接的一类聚合物。
常见的酯化反应类型包括:○1醇和羧酸的直接酯化;○2醇-酯的酯交换反应;○3羧酸-酯的酯交换反应;○4酯和酯的酯交换反应;○5酰氯和醇的酯化反应;○6酸酐和醇的酯化反应。
反应方程式如下:上述反应中,除酰氯与醇的反应外,大多属于平衡反应,其平衡常数与单体的性质有关,通常较低,要获得高分子量的聚酯,必须使反应副产物(水、醇、酸)等从聚合体系中排出,使反应平衡向有利于聚合反应的方向进行。
如果使用酰氯,由于酯化反应平衡常数大,通常可以看作是不平衡反应。
因此聚酯化反应可分为两大类:适于醇-羧酸、醇-酯、羧酸-酯等聚合体系的高温熔融聚合和适于酰氯等高活性单体的低温溶液聚合。
三、实验原材料和仪器设备1.原材料对苯二甲酸(PTA),乙二醇(EG),催化剂、热稳定剂。
2.仪器设备5L反应釜 1台温控系统 1台蒸馏系统 1套分馏系统 1套缓冲罐 1个真空泵 1台手套 1付切粒机 1台冷却水槽 1个PET加工设备主体结构如下:(1)反应釜。
由搅拌电动机、减速机构和轴承等组成。
具有保证合成过程中搅拌、制品质量的稳定性以及保证能够变速作用。
(2)分馏系统。
在酯化阶段将反应生成的水与乙二醇分离,保证酯化反应的转化率。
(3)蒸馏系统。
在聚合阶段减压,将体系中多余的乙二醇和反应生成的水从体系中分离出来,保证聚合反应的转化率。
(4)缓冲罐。
体系中分离出来的乙二醇和水的前期储存装置,保证反应在密闭体系中进行。
反应装置如下图所示。
图1 PET合成装置四、实验步骤PET的合成主要有两种方法,一是对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇的酯交换法,简称DMT法,二是对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)的直接酯化,简称PTA法。
酯交换法和直接酯化法的合成流程见图2。
PET的生产工艺介绍
聚酯切片的生产工艺介绍百科名片聚酯切片聚酯切片聚酯工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交换法(DMT法)。
PTA法具有原料消耗低、反应时间短等优势,自80年代起己成为聚酯的主要工艺和首选技术路线。
大规模生产线的为连续生产工艺,半连续及间歇生产工艺则适合中、小型多种生产装置。
聚酯PET 的用途不再主要局限于纤维,而是进一步拓展到各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域。
简介聚酯切片PET学名:聚对苯二甲酸乙二醇酯英文简称:PET由精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)聚合而成.分类1、按组成和结构可分为:共混、共聚、结晶、液晶、环形聚酯切片等;2、按性能可分为:着色、阻燃、抗静电、吸湿、抗起球、抗菌、增白、低熔点、增粘(高粘)聚酯切片等;3、按用途可分为:纤维级聚酯切片、瓶级聚酯切片、膜级聚酯切片(主要是工艺指标不同)。
纤维级聚酯切片按其中消光剂tio2的含量不同又可以分为:超有光(大有光)、有光、半消光、(全)消光聚酯切片。
另外还有阳离子聚酯切片。
发现与发展目前,主要用于瓶级聚酯(广泛用于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装)、聚酯薄膜(主要用于包装材料、胶片和磁带等)以及化纤用涤纶. 聚酯系列产品的最早历史,可以说,1928年美国杜邦公司的卡罗瑟斯(Carothers)对脂肪族二元酸和乙二醇的缩聚进行了研究,并最早用聚酯制成了纤维。
1931年秋天,卡罗瑟斯(Carothers)在美国化学会正式发表其研究成果。
该纤维具有丝的光泽,强力和弹性均可和蚕丝媲美,但是由于其熔点低、易水解不耐碱,而无实用价值。
但这项研究最早证实了聚酯可以制成纤维。
1941年英国卡利科印染工作者协会(以下简称CPA)的温菲尔德和迪克森在卡罗瑟斯(Carothers)工作的启发下,继续研究聚酯,1942年CPA取得了专利权。
可以说,聚酯(PET)是在1949年率先在英国实现工业化生产,因其有优良的服用和高强度等性能,成为合成纤维中产量最大的品种。
pet胶水化学成分说明书
pet胶水化学成分说明书
Pet胶水是一种常见的胶水,被广泛应用于各种场合,如家庭、学校和工业生产等。
本文将从化学成分的角度对Pet胶水进行详细说明。
Pet胶水的主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯,简称PET。
PET是一种合成树脂,具有良好的粘接性能和耐久性。
它由对苯二甲酸和乙二醇反应制得,经过聚合反应形成线性聚合物。
PET具有高强度、高韧性和耐热性的特点,因此在胶水中起到了粘接和增强的作用。
除了PET,Pet胶水还含有一些辅助成分,如有机溶剂和填料。
有机溶剂主要是用来调节胶水的粘度和流动性,常用的有甲苯和二甲苯。
填料可以增加胶水的黏附性和强度,常见的填料有硅酸盐和纤维素。
Pet胶水中还添加了一些稳定剂和抗氧剂,用来延长胶水的使用寿命和抗老化性能。
稳定剂可以防止胶水在储存和使用过程中发生化学变化,抗氧剂则可以防止胶水受到氧化而失去粘接性能。
Pet胶水中还可能含有一些颜料和香料,用来增加胶水的吸引力和美观性。
颜料可以使胶水呈现出不同的颜色,便于使用者进行辨认和分类。
而香料则可以给人一种愉悦的感觉,使使用过程更加舒适和愉快。
总结起来,Pet胶水的化学成分主要包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、有机溶剂、填料、稳定剂、抗氧剂、颜料和香料等。
这些成分共同作用,使Pet胶水具有良好的粘接性能、耐久性和美观性。
在使用Pet胶水时,我们应该注意遵循操作规范,避免对身体和环境造成损害。
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。
聚对苯二甲酸乙二醇酯概述
聚对苯二甲酸乙二醇酯概述1. 导言聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,简称PET)是一种常见的合成聚合物,由对苯二甲酸和乙二醇反应合成而成。
PET具有优异的物理和化学性质,广泛应用于纺织、包装、电子和工业等领域。
本文将对聚对苯二甲酸乙二醇酯的概述进行详细阐述。
2. 物理性质2.1 密度PET的密度一般在1.38 g/cm³到1.45g/cm³之间,取决于PET的晶体结构、加工方式和添加剂等因素。
相对于其他塑料,PET具有较高的密度。
2.2 熔点PET的熔点在245℃到255℃之间,取决于PET的分子量和结晶度。
熔点适中的特性使PET成为一种容易加工的材料。
2.3 透明度PET具有良好的透明性,可以达到高度透明的状态,使其成为制造透明容器和包装材料的理想选择。
2.4 机械性能PET具有良好的强度和刚度,具备一定的抗拉强度、冲击强度和耐磨性。
这些机械性能使得PET在许多应用中能够承受较大的负荷和压力。
3. 化学性质3.1 耐酸碱性PET具有较好的耐酸碱性,在常温下能够耐受多种弱酸和弱碱的腐蚀。
然而,在强碱和强酸的条件下,PET可能会发生降解。
3.2 耐溶剂性PET对多数溶剂具有较强的耐性,但是对于一些强极性溶剂,如酮类和醇类溶剂,PET的耐性较差。
3.3 热稳定性PET具有较好的热稳定性,在一定温度范围内能够保持较低的热膨胀系数和相对稳定的物理性质。
4. 应用领域4.1 纺织由于PET具有良好的耐磨性、抗拉强度和尺寸稳定性,被广泛应用于纺织行业。
PET纤维可以制作衣物、毛绒玩具、床上用品等。
4.2 包装PET的透明性和化学稳定性使其成为制造食品和饮料包装容器的理想材料。
PET瓶具有良好的耐冲击性和密封性,被广泛用于饮料、食品、药品等行业。
4.3 电子由于PET具有电绝缘性和耐高温性,它被广泛应用于电子行业。
PET薄膜可用于制造电子元件、线路板、电容器等。
PET的合成及生产工艺
PET的合成及生产工艺班级:J高分子材料与工程姓名:何向永学号:3101126009 摘要:聚对苯二甲酸乙二醇酯化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]-,简称PET,为高分子聚合物,由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。
对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。
聚对苯二甲酸二乙酯作为纤维原料已有50多年的历史,本文对PET的研究,生产和应用进行了详细的概述,阐述了其在化学工业中的作用和地位,并介绍了PET的制备方法和工艺流程。
关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯对苯二甲酸乙二醇直接酯化法1、PET的结构及性能聚对苯二甲酸乙二醇酯化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]-,简称PET,为高分子聚合物,由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。
对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。
PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。
在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
PET塑料分子结构高度对称,具有一定的结晶取向能力,故而具有较高的成膜性和成性。
PET塑料具有很好的光学性能和耐候性,非晶态的PET塑料具有良好的光学透明性。
另外PET塑料具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。
PET做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用。
2、PET的应用玻璃纤维增强PET适用于电子电气和汽车行业,用于各种线圈骨架、变压器、电视机、录音机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白热灯座、继电器、硒整流器等。
PET工程塑料目前几个应用领域的耗用比例为:电器电子26%,汽车22%,机械19%,用具10%,消费品10%,其他为13%。
目前PET工程塑料的总消耗量还不大,仅占PET总量的1.6%。
涤纶短纤的生产工艺
涤纶短纤的生产工艺
涤纶短纤是一种合成纤维,广泛应用于纺织、服装、家居用品等领域。
涤纶短纤的生产工艺主要包括原料准备、聚合、纺丝、拉伸、切割等环节。
首先是原料准备。
涤纶短纤的主要原料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其通过与苯二甲酸和乙二醇反应得到。
在原料准
备阶段,需要准备PET片材和乙二醇溶液。
接着是聚合过程。
将PET片材经过切碎、干燥等处理后,与
乙二醇溶液一起放入聚合釜中进行反应。
聚合反应需要在一定的温度和压力下进行,通常需要控制反应时间和加热速度。
完成聚合反应后,得到的聚合物溶液需要经过过滤和脱色等处理。
这是为了去除杂质和不纯物质,使聚合物溶液的质量更好。
接下来是纺丝过程。
将聚合物溶液经过加热、过滤等处理后,送入纺丝机内。
纺丝过程中,将聚合物溶液通过纺丝嘴或纺丝孔挤出成一股断面为圆形或其他形状的连续纤维流。
在纺丝过程中,控制纺丝速度和拉伸速度,可以得到不同长度的涤纶短纤。
纺丝结束后,需要进行拉伸和定型处理。
拉伸是通过拉力使纤维延展,改变其物理性质和外观。
定型是将拉伸的纤维暴露在高温下,使其形状和尺寸固定。
拉伸和定型处理可增加纤维的强度和弹性,提高纤维的品质。
最后是切割。
拉伸定型后的纤维根据需求经过切断和整理,得到所需要的涤纶短纤。
切割时需要控制纤维的长度和粗细,以满足不同产品的要求。
总的来说,涤纶短纤的生产工艺包括原料准备、聚合、纺丝、拉伸、定型和切割等环节。
通过这些工艺步骤,可得到质量优良的涤纶短纤,并进一步应用于各个领域。
毕业论文年产十万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计
封面年产十万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计日期:2012年6月10日摘要本设计是年产十万吨聚对苯二甲酸二乙醇脂(PET)合成的工艺设计。
本文对PET 的研究,生产进行了详细的概述,阐述了其在化学工业中的作用与地位。
并介绍了PET 的制备方法和确定了PET的生产工艺。
在确定PET生产工艺的基础上进行了物料衡算,热量衡算,主要设备选型,工艺管路设计。
并利用Aspen软件对主要的流程进行模拟。
利用Auto CAD软件绘制主要设备图,工艺流程图以及车间布置图。
文中还对三废处理及废料回收、节能措施与安全防范、技术经济初步分析核算进行了简单的阐述。
关键词:聚对苯二甲酸二乙醇脂,PET , Aspen, Auto CADABSTRACTSummaryThis design is an annual output of one hundred thousand tons of polyethylene ter ephthalate (PET) process design. In this paper, the PET study, a detailed overview of t he production, expounds its role and position chemical in industry. And introduces the preparation method of the PET and set the PET production technology.In determining the PET production technology is conducted on the basis of the material balance calcu lations, heat balance calculations, the main equipment selection, process piping design. And simulating the main prograss by the software Aspen. Use Auto CAD software dra w the main equipment figure, process flow diagram and workshop layout figure. The p aper also for waste treatment and recycling, energy saving measures and safety, prelimi nary analysis on technical and economic accounting simply explained.Key words: polyethylene terephthalate, PET, Aspen, Auto CAD目录前言 (1)1 概述..........................- 2 - 1.1基本概念 (2)1.2聚酯产品规格 (3)1.3国内外聚酯生产现状 (3)1.4全球聚酯发展与展望 (5)1.5聚酯的应用 (5)2. PET简介·················错误!未定义书签。
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)简介
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)简介1、化工中的PET聚对苯二甲酸乙二醇酯化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]- 英文名: polyethylene terephthalate,简称PET,为高聚合物,由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。
对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。
PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。
在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
作为包装材料PET优点:①有良好的力学性能,冲击强度是其他薄膜的3~5倍,耐折性好。
②耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀碱,耐大多数溶剂。
③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。
④气体和水蒸气渗透率低,既有优良的阻气、水、油及异味性能。
⑤透明度高,可阻挡紫外线,光泽性好。
⑥无毒、无味,卫生安全性好,可直接用于食品包装。
塑料瓶的底部都有一个带箭头的三角形,三角形里面有一个数字,以下这些塑料瓶底三角形中的数字,指代的是该瓶子包含的成分和该成分对人体健康的影响——1——PET聚对苯二甲酸乙二醇酯常见于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等。
温度达到70℃时易变形,且有对人体有害的物质融了。
1号塑料品使用10个月后,可能释放出致癌物DEHP。
这类瓶子不能放在汽车内晒太阳,不能装酒、油等物质。
2——HDPE高度密聚乙烯常见于白色药瓶、清洁用品、沐浴产品。
不要用来做水杯,或者做储物容器装其他物品。
3——PVC聚氯乙烯常见于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。
可塑性优良,价钱便宜,故使用很普遍,耐热至81℃时达到顶点,高温时容易产生有害物质,很少被用于食品包装。
难清洗、易残留,不要循环使用。
4——PE聚乙烯常见于保鲜膜、塑料膜等。
PET的合成
《化工过程模拟与优化》课程设计报告PET的合成院系化工学院专业化学工程2000博学生叶代勇庞煜霞指导教师钱宇教授陆恩锡教授二零零零一年五月目录一、前言 (3)二、生产工艺设计 (3)(1)、生产流程 (3)(2 )、生产设计 (3)(3)、工艺参数的优化 (4)三、化学反应 (8)(1)、酯化 (8)(2 )、缩聚 (8)(3 )、原料影响因素 (8)四、反应过程模拟分析 (12)㈠、对苯二甲酸和乙二醇直接酯化反应过程分析及主反应化学平衡研究 (12)㈡、酯化反应过程动力学研究 (13)㈢、酯化反应过程中传质研究 (14)㈣、酯化反应过程数学模拟 (16)㈤、预缩聚反应过程分析和反应动力学研究 (18)㈥、预缩聚反应过程的数学模拟 (20)㈦、后缩聚反应过程研究和数学模拟 (22)五、反应过程模拟计算 (24)六、反应过程模拟结果 (27)PET的合成一、前言PET,即聚对苯二甲酸乙二酯,自50年代工业化大生产以来,最大的用途是加工成涤纶纤维,其次是包装瓶和薄膜。
目前,世界各国PET生产采用的技术路线主要有3种。
(1)、DMT法采用对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇(EG)进行酯交换反应,然后缩聚成为PET。
(2 )、PTA法采用高纯度的对苯二甲酸(PTA)或中纯度对苯二甲酸(MTA)与乙二醇(EG)直接酯化,连续缩聚成聚酯。
自从1963年开发了PTA法生产PET工业化技术后,PET生产得到了迅速的发展,由于PTA法较DMT法优点更多(原料消耗低;EG回收系统较小;不副产甲醇,生产较安全;流程短,工程投资低,公用工程消耗及生产成本较低;反应速度平缓,生产控制比较稳定),70年代后期新建PET装置纷纷转向PTA法,目前世界PET总生产能力中约75%以上采用PTA法。
(3)、EO法用PTA与环氧乙烷(EO)直接商化,连续缩聚成PET。
日本过去曾用此法进行过生产,但由于此法具有易爆,易燃、有毒等缺点,目前已淘汰。
pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)简介
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)简介1、化工中的PET聚对苯二甲酸乙二醇酯化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]- 英文名: polyethylene terephthalate,简称PET,为高聚合物,由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。
对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。
PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。
在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
作为包装材料PET优点:①有良好的力学性能,冲击强度是其他薄膜的3~5倍,耐折性好。
②耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀碱,耐大多数溶剂。
③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。
④气体和水蒸气渗透率低,既有优良的阻气、水、油及异味性能。
⑤透明度高,可阻挡紫外线,光泽性好。
⑥无毒、无味,卫生安全性好,可直接用于食品包装。
塑料瓶的底部都有一个带箭头的三角形,三角形里面有一个数字,以下这些塑料瓶底三角形中的数字,指代的是该瓶子包含的成分和该成分对人体健康的影响——1——PET聚对苯二甲酸乙二醇酯常见于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等。
温度达到70℃时易变形,且有对人体有害的物质融了。
1号塑料品使用10个月后,可能释放出致癌物DEHP。
这类瓶子不能放在汽车内晒太阳,不能装酒、油等物质。
2——HDPE高度密聚乙烯常见于白色药瓶、清洁用品、沐浴产品。
不要用来做水杯,或者做储物容器装其他物品。
3——PVC聚氯乙烯常见于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。
可塑性优良,价钱便宜,故使用很普遍,耐热至81℃时达到顶点,高温时容易产生有害物质,很少被用于食品包装。
难清洗、易残留,不要循环使用。
4——PE聚乙烯常见于保鲜膜、塑料膜等。
PET的合成及生产工艺
PET 的合成及生产工艺摘要:聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)为聚对苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚对苯二 甲酸二甲酯与乙二醇酯交换法制成的聚合物,俗称涤纶,简称 PET 或 PETP 。
聚对苯二甲酸 二乙酯作为纤维原料已有50多年的历史,本文对PET 的研究,生产和应用进行了详细的概述,阐述了其在化学工业中的作用和地位。
并介绍了PET 的制备方法和确定了PET 的生产工艺。
关键字:聚对苯二甲酸乙二醇酯 苯二甲酸 乙二醇 直接酯化法聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET) 化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]-,由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。
对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。
PET 为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。
在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
1.PET 原料准备与精制过程1.1精对苯二甲酸加氢精制法该法以高纯PX 为原料,醋酸为溶剂,醋酸钴、醋酸锰为催化剂,溴化氢或四溴乙烷为促进剂,空气作氧化剂,使用大型单台连续搅拌式氧化反应器,使PX 在氧化反应器中生成对苯二甲酸粗制品。
为了进一步氧化中间产物,缓和主氧化反应器的操作条件,增加产物的收率,减少溶剂的消耗,提高产品质量,使主氧化反应器出来的氧化液进入第一结晶器,同时将占整个气体体积2 %的空气通入第一结晶器中进行二次氧化。
结晶分离出的粗对苯二甲酸用水配成约31 %的浆料,经增压、预热后进入加氢反应器。
浆料经反应器下部的钯/ 碳(Pd/ C)催化剂床层流到反应器底部的过程中,粗对苯二甲酸中的杂质对羧基苯甲醛在催化剂床层进行动态加氢反应,还原成对甲基苯甲酸。
对甲基苯甲酸较易溶于水,在过滤母液时,从系统中除掉。
加氢反应器中的浆料经5 级连续结晶、分离洗涤、干燥即得产品TPA 。
聚对苯二甲酸乙二酯的制备
绪论本设计的课程名称是高分子材料,而本设计的最终生产产品是聚对苯二甲酸乙二酯(PET),它的分子量一般大于10,密度为1.38,熔点约258摄氏度;属于热塑性聚酯,具有优良的坚韧性,拉伸、抗冲击强度、耐磨性,电绝缘性。
由于具有韧性佳、质量轻、不透气、耐酸碱等特点,近年成为汽水、果汁、碳酸饮料等之常用容器。
聚对苯二甲酸乙二酯一般由对苯二甲酸二甲酯与过量乙二醇起酯交换反应成对苯二甲酸乙二酯后经缩聚制得。
主要用途用于制合成纤维,名涤纶,是聚酯纤维的主要品种。
也可用作工程塑料,制机械零件,目前大量用于饮料瓶的生产。
聚对苯二甲酸乙二酯的化学稳定性好于聚酰胺。
吸湿性(0.4%)极小。
耐光性仅次于聚丙烯腈。
由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经仿丝制成的合成纤维。
聚酯纤维的中国商品名。
可由聚对苯二甲酸乙二酯制造。
1941年,英国的J.R.温菲尔德和J.T.迪克森以对苯二甲酸和乙二醇为原料,在实验室内首先研制成功聚酯纤维,命名为特丽纶。
1953年美国生产商品名为达可纶的聚酯纤维。
此后在世界各国迅速发展,成为合成纤维的第一大品种,占总产量的50%左右。
涤纶有优良的抗皱性、弹性和尺寸稳定性;有良好的绝缘性能,耐光、耐磨,不霉不蛀;有较好的耐化学试剂性能,耐弱酸、弱碱。
但与天然纤维相比,涤纶存在含水率低、透气性差、染色性差、容易起球起毛、易玷污等缺点。
为了改善这些缺点,采取化学改性和物理变形等方法。
涤纶用途广泛,可以纯纺,也可与棉、毛、丝、麻以及其他化纤混纺,适宜制作男女衬衫、外衣、儿童服装,以及室内装饰用料;也可作絮棉。
高强度涤纶可用于制作轮胎帘子线、运输带、消防水管、缆绳、渔网等,也可用作绝缘材料、耐酸过滤布和造纸毛毯等。
用涤纶制作的无纺织布可用作室内装饰物、地毯底布、医药工业用布、絮绒、衬里等。
本设计主要内容包括设计的目的及意义、原材料的选择及在配方中含量的确定、各组分的作用、生产工艺流程、生产所需设备及工艺参数、产品性能检测及检测参考标准、产品的应用范围等。
聚对苯二甲酸乙二醇酯结构式
聚对苯二甲酸乙二醇酯结构式1. 引言聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate)简称PET,是一种常见的聚酯类塑料。
它由对苯二甲酸和乙二醇反应合成而成,具有优异的物理和化学性质,广泛应用于纺织品、塑料瓶、电子产品等领域。
本文将介绍PET的结构式及其相关性质。
2. PET的结构式PET的化学式为(C10H8O4)n,其中n代表重复单元数。
它是一种线形高分子聚合物,由对苯二甲酸(C6H4(COOH)2)和乙二醇(HOCH2CH2OH)通过缩合反应形成。
上图中展示了一个PET分子的部分结构。
可以看到,每个对苯二甲酸单元与两个乙二醇单元通过羰基(C=O)和亚甲基(CH2)连接在一起。
这种排列方式使得PET分子具有较高的强度和热稳定性。
3. PET的物理性质PET具有许多优异的物理性质,使其成为一种广泛应用的塑料材料。
3.1 强度和刚性由于PET分子中存在着交联结构,使得PET具有较高的强度和刚性。
这使得PET制品在使用过程中不易变形或断裂,能够承受一定的外力和压力。
3.2 耐热性PET具有良好的耐热性,可以在较高温度下使用而不发生变形或融化。
一般情况下,PET可以耐受高达150℃的温度,这使得它适用于高温环境下的应用。
3.3 透明度PET具有优异的透明度,可以制成透明或半透明的制品。
这使得PET广泛应用于食品包装、光学器件等需要透明材料的领域。
3.4 导电性PET本身是一种绝缘体,但通过添加导电剂或进行特殊处理,可以赋予PET导电性能。
这使得PET可以应用于电子产品、静电散发器等领域。
4. PET的化学性质除了优异的物理性质,PET还具有较好的化学稳定性和可加工性。
4.1 化学稳定性PET在常温下对大多数酸、碱、溶剂等化学物质具有较好的稳定性。
它不易被腐蚀或溶解,能够长时间保持其物理和化学性质不变。
4.2 可加工性PET具有良好的可加工性,可以通过熔融成型、注塑等方法制成各种形状的制品。
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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的合成
一、实验目的和要求
1.掌握PET合成工艺流程;
2.了解PET加工设备的基本结构及各部分的作用,掌握设备基本操作。
二、实验原理
PET属于聚酯,是单体间通过酯基相互连接的一类聚合物。
常见的酯化反应类型包括:○1醇和羧酸的直接酯化;○2醇-酯的酯交换反应;○3羧酸-酯的酯交换反应;○4酯和酯的酯交换反应;○5酰氯和醇的酯化反应;○6酸酐和醇的酯化反应。
反应方程式如下:
上述反应中,除酰氯与醇的反应外,大多属于平衡反应,其平衡常数与单体的性质有关,通常较低,要获得高分子量的聚酯,必须使
反应副产物(水、醇、酸)等从聚合体系中排出,使反应平衡向有利于聚合反应的方向进行。
如果使用酰氯,由于酯化反应平衡常数大,通常可以看作是不平衡反应。
因此聚酯化反应可分为两大类:适于醇-羧酸、醇-酯、羧酸-酯等聚合体系的高温熔融聚合和适于酰氯等高活性单体的低温溶液聚合。
三、实验原材料和仪器设备
1.原材料
对苯二甲酸(PTA),乙二醇(EG),催化剂、热稳定剂。
2.仪器设备
5L反应釜 1台
温控系统 1台
蒸馏系统 1套
分馏系统 1套
缓冲罐 1个
真空泵 1台
手套 1付
切粒机 1台
冷却水槽 1个PET加工设备主体结构如下:
(1)反应釜。
由搅拌电动机、减速机构和轴承等组成。
具有保证合成过程中搅拌、制品质量的稳定性以及保证能够变速作用。
(2)分馏系统。
在酯化阶段将反应生成的水与乙二醇分离,保
证酯化反应的转化率。
(3)蒸馏系统。
在聚合阶段减压,将体系中多余的乙二醇和反应生成的水从体系中分离出来,保证聚合反应的转化率。
(4)缓冲罐。
体系中分离出来的乙二醇和水的前期储存装置,保证反应在密闭体系中进行。
反应装置如下图所示。
图1 PET合成装置
四、实验步骤
PET的合成主要有两种方法,一是对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇的酯交换法,简称DMT法,二是对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)的直接酯化,简称PTA法。
酯交换法和直接酯化法的合成流程见图2。
1.将计量过的对苯二甲酸、乙二醇、稳定剂、抗氧剂、改性剂等各种助剂加入到反应釜中,氮气置换两次,加压至0.3MPa,控制反应釜内温230~262℃,达到理论出水量视为酯化结束,压力降至常压。
2. 减压进行缩聚反应,控制缩聚内温284~286℃,真空度小于
80Pa,根据反应釜搅拌电机转速下降至对应于所需粘度的规定值后氮压出料,经冷却、造粒即制得聚酯切片。
五、思考题
(1)直接酯化法生产聚酯(PET)主要分哪两个阶段?写出每个阶段的工艺参数和流程。
(2)直接酯化法和酯交换法相比有哪些优势?
思考题参考答案:
1.直接酯化法生产PET主要分为两个酯化和聚合两个阶段,(1)将计量过的对苯二甲酸、乙二醇、稳定剂、抗氧剂、改性剂等各种助剂加入到反应釜中,氮气置换两次,加压至0.3MPa,控制反应釜内温230~262℃,达到理论出水量视为酯化结束,压力降至常压。
(2)减压进行缩聚反应,控制缩聚内温284~286℃,真空度小于80Pa,根据反应釜搅拌电机转速下降至对应于所需粘度的规定值后氮压出料,经冷却、造粒即制得聚酯切片。
2.直接酯化法与酯交换法相比,优势有三:○1所需的原材料费用低,同样生产1公斤PET,酯交换法需要DMT的理论值为1.01公斤,而直接酯化法所需要PTA的理论值仅为0.865公斤,直接酯化法对原料的理论需求量少14%。
○2从工艺上看,由于直接酯化过程并不产生甲醇,所以可省去甲醇的回收设备,也可以用于生产高粘度聚酯。
○3直接酯化反应可以不用催化剂,制备的PET热稳定性好。
总之,直接酯化法流程缩短,投资降低,反应设备效率增加,生产较安全,这些优点使直接酯化法比酯交换法更先进。