聚苯醚的合成工艺课件
聚苯醚
性能特征
• PPO无毒、透明琥珀色、密度为1.06g/cm3、难 燃、力学性能优良、拉伸强度和弯曲强度高,冲 击强度由于PC,蠕变值仅0.98%。 • 热性能优良、长期可使用在120℃、间断使用可 达到205℃。 • PPO电绝缘性优异,介电常数和介电损耗小、体 积电阻率高的特点。 • PPO具有优良的耐化学介质和耐水性。 • PPO的阻燃性好、具有自燃性、耐光性差。
聚苯醚
第二组
聚苯醚的制备
以苯酚为原料,在MgO的催化作用下与 甲醇反应得到2,6-二甲醛,在CuCl2和 (CH3)2NH催化下进行氧化偶联聚合 而成。
聚苯醚的特性
• PPO大分子主链是由芳环和醚键交替构成,芳环 使得分子链本身具有较高的刚性和硬度,赋予了 优良的冲击性和低温性能。 • 由于两个甲基封闭了酚基上的两个邻位的活性点, 使PPO具有优良的化学稳定性。 • PPO本身不含极性基团,因而具有优良的电绝缘 性。 • PPO无定形聚合物,但由于本身结构规整对称, 具有一定的结晶能力,其次Tm与Tg相差较小。
加工特性
• PPO的吸水性小0.03%,成型时不需要干燥。 含水量大时,成型会产生发泡。干燥加工 会提高表面质量和力学性能。 • PPO分子链刚性大、熔体黏度高、成型时 模温在100℃以上,以削弱制品内应力。Tg 高,一旦取向很难松弛。
PPO制品主要应用汽车、电子电器、机械工业。
制品应用
• PPO可以通过注塑和挤出等方法加工 成各种制品 • 成型加工时应注意适当提高温度和压 力,以提高熔体的流动性。
聚苯醚的合成工艺
工艺条 件
表3.1催化剂合成温度与产物和副产物的 催化影剂响合成温度对产物中含量的影响并不大,在050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。考虑到以上因素,
23 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仪 器 的 精 确 程 度 可 以 发 现 催化 剂 合成 温 度保证,但在处理聚苯醚 对 产 物中 含 量的 影 响样品时,要经过洗涤,沉 并 不 大 , 在 0-50 ℃ 的 范淀,过滤,会对样品中的 围内,含量没有太大的含 量 造 成 一 定 的 影 响 变 化 。 从 图 上 可 见 含。考虑到以上因素,本 量 在 20 ℃ 时 有 一 最 低次 设 计 将 最 佳 的 催 化 点 。 含 量 的 测 定 采 用剂 配 制 温 度 定 在 23 ℃
• (III)ChenBeasjou认为 苯酚的氧化偶合过程 是通过一步双电了转
聚合机 理
• 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
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0.05兆帕。
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050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。考虑到以上因素,
聚苯醚的制备与合成工艺
聚苯醚的制备与合成工艺化材系高分子材料与工程10150134 袁臣剑摘要:阐述了聚苯醚的发展历程和聚苯醚的合成方法。
介绍聚苯醚的性能、成型、应用、发展前景。
关键词:聚苯醚;合成;2,6-二甲基苯酚1前言聚苯醚化学名称为聚2,6-二甲基-1,4-苯醚,PPE(Polyheylene ether)或简称PPO(Polyphenylene Oxide)。
又称为聚亚苯基氧化物聚苯撑醚,是一类耐高温的热塑性树脂。
1957年,首先由美国通电气公司Allan S Hayt通过氧化偶合法由2,6-二甲基苯酚聚合得到,于1965年率先建成年产4.54×10tPPO的工厂,并在之后的十几年一直处于垄断地位直至1979年,日本旭化成公司才打破垄断。
我国对PPO的研究工作起源于20世纪60年代,但目前尚未掌握大规模化工业化生产PPO树脂的工艺技术。
市场上通用的主要为改性的聚苯醚,简称MPPO。
PPE 是一种综合性能优良的热塑性工程材料,突出的是电绝缘性和耐水性优异,尺寸稳定性好,它有如下优点:介电性能居工程塑料之首;良好的机械性能及热性能优异的耐水性;阻燃性良好,具有自息性;收缩率低,尺寸稳定性好;无毒,密度小;耐介质性和耐光性。
聚苯醚有上述优点,但纯PPE树脂玻璃化温度高,熔融流动性差需要在300℃高温下加工。
为此科研工作者对PPE进行了多种改性,主要有物理改性(共混、填充和增强等)和化学改性(如共聚﹑嵌段和接枝等)方法。
聚苯醚的应用广泛,根据它的不同性质可以做各种各样的产品。
MPPE密度小,容易加工热变形温度在90-170℃,有不同规格商品,尺寸稳定性好,适用于制造办公设备,家用电器、计算机等箱体、底盘及精密部件;MPPE的介电常数及介质损耗角正切在五大通用工程塑料中最低,绝缘性最好,并且耐热性好,适用于电气工业。
易于制作用在潮湿而有载荷条件下的电绝缘部件,如线圈骨架、管座、控制轴、变压器屏蔽套、继电器盒、绝缘支柱;MPPE的耐水及耐热水性好,适用制造水表水泵。
聚苯醚的合成工艺pptx
温度是影响缩聚反应速率和产物分子量的重要因素。高 温可以加快反应速率,但可能导致产物分子量降低。
2. 压力
在一定范围内,增加压力可以促进甲醛的蒸发和扩散, 提高反应速率。但过高的压力可能导致设备损坏。
3. 催化剂
酸性催化剂可以促进缩聚反应的进行,提高反应速率。 但催化剂的种类和用量也会影响产物的分子量和热稳定 性。
《聚苯醚的合成工艺pptx 》
2023-10-28
目录
• 聚苯醚简介 • 聚苯醚合成工艺原理 • 聚苯醚合成工艺步骤 • 聚苯醚合成工艺优化 • 聚苯醚合成工艺实例分析 • 聚苯醚合成工艺展望与发展趋势
01
聚苯醚简介
聚苯醚的定义
聚苯醚是热塑性树脂的一种,通常由苯酚与甲醛经过缩聚反应制备。
它是一种白色或淡黄色的非结晶性树脂,具有优异的机械性能、电气性能、耐热性和耐化学腐蚀性。
和产业化,有望实现大规模生产和应用。
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4. 原料配比
苯酚和甲醛的配比对产物分子量和性能有重要影响。需 要根据工艺要求和实验结果来确定最佳配比。
03
聚苯醚合成工艺步骤
原料准备与计量
原料
纯苯、催化剂、引发剂、溶剂等
计量
按照反应比例对原料进行精确计量
催化剂准备与计量
催化剂
氧化铝、三氟化硼等
计量
根据催化剂的活性及反应体系的要求,精确计量催化剂的用量
05
聚苯醚合成工艺实例分析
实验方案设计
目标
实验材料
实验设备
实验步骤
了解和掌握聚苯醚的合成工艺, 通过实例分析来熟悉其制备过程 、影响因素和性能特点。
对苯二甲酸二甲酯(DMT)、 二氯苯酚(DP)、催化剂、甲 醇钠等。
工程塑料-第五章-聚苯醚和改性聚苯醚
对于聚苯醚的反应机理,有多种观点。
酮醇化重组
OH
H3C
CH3
偶合 O
H3C
CH3
O
OH
H3C
CH3 H3C
CH3
OH
H3C
CH3
H3C O CH3
2,6-二甲基苯氧自由基
二聚体
环己二烯酮化合物
H3C
OH CH3
2
O
H3C
CH3
H3C
O
CH3
H3C
O
O
H C3HC3
CH3
O
H3C
CH3
O
H3C
CH3
缺点 耐光性差、耐有机溶剂及耐油性差。
§5.2 聚苯醚的合成
一、单体2,6-二甲基苯酚(2,6 )的合成
从煤焦油、油页岩中分离
获取途径 以间二甲苯为原料,经氯化或磺化,再碱解 以苯酚和甲醇等基本化工原料合成
O H
C H 3
+2 C H 3 O HC 5 5 a 0 t.-5 7 0 C
O H+2 H 2 O
C H 3
注意:催化剂多以氧化镁为主体,并添加其它金属氧化物
此路线的关键:选择高效催化剂或改进现有催化剂体系, 降低反应温度,提高催化剂的活性、选择性和寿命。
精制提纯方法:重结晶法、熔化后再缓慢冷却分离法、精馏法。
二、的合成 在一种以和仲胺制得的铜-胺络合物催化作用下,向 2,6-二甲基苯酚的有机溶液(甲苯)中通入氧气,使2,6二甲基苯酚进行氧化偶合反应即可制得聚苯醚。
两个甲基为疏水 的非极性基团,降 低大分子的吸水性 和极性,封闭酚基 的两个活性点,使 的分子结构中无可 水解的基团,耐水 性好,吸湿性低,
第九章:聚苯醚
2. PPO挤出成型时,最好采用排气式挤出机, 螺杆长径比为20~24,压缩比2.5~3.5,渐变 式,料筒温度控制在250~320℃,挤出成型的 制品一般需经后处理,以减小或消除内应力。
3. 此外,PPO还可以采用压缩成型、吹塑成型和 热成型等进行加工。
三、PPO的应用
❖ 1. 电子电器 ❖ 2. 汽车工业 ❖ 3. 办公机器 ❖ 4. 机械工业 ❖ 5. 化工领域
第四节:PPO的加工与应用 一、PPO的加工工艺特性
1. PPO与改性PPO的熔体接近牛顿型流体,其 表观粘度受温度影响较大,对剪切速率不敏感
2. PPO与改性PPO为无定形聚合物,成型收缩 率很小(0.2~0.65%),且在不同的成型条件 下基本保持不变,对成型精密制品十分有利。
3. PPO与改性PPO的吸水率小(0.03%),一般 不需要干燥即能成型加工,但含水量较大时, 成型加工会产生气泡、银丝等缺陷,并影响其 力学性能,故对表面及性能要求较高的产品, 成型前必须需要进行干燥处理。(130℃, 2~4h,料厚<50mm )
一、PPO的结构
❖键相互交替构成:大量苯环的存在 使分子链段内旋转的位垒增加,大分子刚 硬;但大量醚键的存在,使分子主链具有 一定的柔性,并使PPO具有优良的抗冲 击性能和低温性能。
❖ PPO分子不含有极性基团,故具有优良的电 绝缘性,一般认为PPO是无定形聚合物,其实 PPO本身由于结构既规整又对称,故其大分子 链具有一定的结晶能力,只是其Tm(257℃) 与Tg(210℃)相差很小,所以在冷却是从熔 融状态到形成结晶的时间很短,使得来不及结 晶,一般生成无定形聚合物。但是如果在附近 恒温一定时间,则可得到结晶PPO
二、PPO的性能
相对密度: 吸水率:% 成型收缩率:% 拉伸强度:MPa 冲击强度:J/m 弯曲强度:MPa 断裂伸长率:% 热变形温度:℃
聚苯醚
性质优缺点
• 工程塑料,聚苯醚合金是五大工程塑料之 一,也是工程塑料合金中消费量最大的品 种。聚苯醚(PPO)具有优良的物理机械 性能、耐热性和电气绝缘性,其吸湿性低、 强度高,尺寸稳定性好,高温下耐蠕变性 是所有热塑性工程塑料中最优的。 • PPO具有强度高、耐热性好等特点,具有 适中的非极性和尺寸稳定性,耐水、酸、 碱和盐溶液腐蚀,但耐其他化学品腐蚀性 能有限高的耐热性,纯PPO的热变形温度可 达190℃,长期使用的最高温度为120℃,短期可 达205℃。当有氧存在时,温度120-138℃,它逐 渐交联而变为热固性树脂;耐寒性也好,脆化温 度可达-171℃,长期使用的最低温度为-127℃。
电学性能
PPO具有优异的电性能,其介电常数和介电损耗 角正切值都比较低,在工频范围内属工程塑料中 最低的,且在很宽的频率、温度、湿度范围内变 化很小.
螯合剂
• 螯合剂是能与多价金属离子结合形成可溶性金属 络合物的一类化合物,螯合剂在各领域中都有应用。 在水质处理中作水质软化剂,防止和脱除水垢; 用于食品中,消除易引起有害氧化作用的金属离 子;用于纺织工业的漂煮、加脂、漂白、染色、 整理;用于化妆品作澄清处理;也用于农业,金 属精加工,化学反应过程的控制,化学品提纯, 稀土元素分离,清除放射性物质污染,发酵反应 控制,也用于抗生素和药物的生产和成品,木材 制纸浆的过氧化物漂白加工等。
聚苯醚(PPO)
马沈昊 材料科学不工程学院
聚苯醚简介
聚苯醚是一类耐高温的 热塑性树脂。市场上通用 的主要为改性的聚苯醚 (Modified Polyphenylene Oxide), 简称MPPO,或者MPPE (Modified Polypheylene ether)。
化学组成
化学式简称PPO。 由2,6-二取代基 苯酚经氧化偶联聚 合而成的热塑性树 脂, 一般呈土黄 色粉末状。
聚苯醚生产技术及市场分析
聚苯醚生产技术及市场分析1 引言聚苯醚是20世纪60年代发展起来的高强度工程塑料,化学名称为聚2,6-二甲基1,4-苯醚,简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether),又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚。
聚苯醚树脂(PPO)是五大工程塑料之一,也是工程塑料合金中消费量最大的品种之一,具有优异的耐高低温性、电绝缘性、耐蒸汽性、尺寸稳定性和抗蠕变性等。
聚苯醚是目前中国市场需求最旺盛的工程塑料之一,同时列为2020年国家发改委鼓励类产业目录。
2 聚苯醚生产技术2.1 国外聚苯醚生产技术及发展目前,国外聚苯醚仍是以美国GE 公司和日本旭化成两大工业化生产商家为主,两大生产厂家均是采用2,6- 二甲基苯酚作为单体进行氧化偶合缩聚制得聚苯醚。
氧化偶联法制取聚苯醚(PPO)由1915年W.H.Hunter 研究成功。
1954年美国GE 公司的A.S.Hav 采用氧化偶联法获得高分子质量聚合物,并于1967年实现工业化。
1979年日本旭化成成功开发PPO 技术并实现工业化。
20世纪80年代,美国GE 公司的专利到期,巴斯夫、三菱、住友化学公司纷纷加入这一市场。
截至2019年底,国外聚苯醚市场以美国GE 公司占比59%,日本旭化成占比29%,其他占比12%。
2.2 中国聚苯醚生产技术及发展20世纪90年代,中国开始进军聚苯醚行业,很多科研院所开始研究聚苯醚合成技术。
浙江大学申屠宝卿、大连化物所黄家辉等均在聚苯醚合成领域有所突破,但仍处于中试阶段,还没有达到工业化生产水平。
2007年蓝星公司芮城新材料引进捷克800 吨/年聚苯醚技术放大到1万t/a 产能,经过近五年多的反复改造优化,终于成功实现聚苯醚工业化生产,打破了聚苯醚市场全部进口的供应格局。
2014年,邯郸鑫宝新材料公司采用自主技术进行聚苯醚合成,并于2016年建成首套拥有自主技术的万吨聚苯醚装置,并一次产出合格产品,产品畅销于中国聚苯醚市场。
聚苯醚
• (6) PPO本身结构规整且对称,具有一定的结晶能力, 冷却时,从熔融状态到形成结晶的时间很短,使大分子
链来不及结晶,所以一般生成无定形聚合物。(但在 Tm附近恒温一定时间,可得到结晶PPO)
2. PPO的主要性能
• (1)物理性能 纯PPO为琥珀色透明固体。难燃,离火
后熄灭,火焰明亮有浓黑烟,熔融后发出花果臭气味。
三、聚苯醚的结构与性能
• 1.聚苯醚的结构
• 聚苯醚的结构式为
• (1)线性主链上含有-O-,本应增大链的柔曲性,但 是由于次苯基芳环,使得链段的内旋转困难,从而使分 子链变硬,刚性增大,T g 增高,熔点升高,粘度增大, 加工困难。
• (2)链的刚性增大,一方面使高聚物受力时变形小, 尺寸稳定性好,机械强度高。另一方面刚性大,阻碍
• ⑤玻璃纤维增强聚苯醚
• 这种改性聚苯醚可以提高聚苯醚的力学性能、耐 热性能等。
五、聚苯醚的成型加工
• 1. 聚苯醚的加工工艺特性
• (1)聚苯醚是无定型聚合物,在熔融状态下的流 变性基本接近于牛顿流体,但随熔体温度升高偏 离牛顿流体的程度增大。
• 由于聚苯醚熔体粘度大,因此加工时应提高温度并适当增 加注射压力以提高熔体充模流动能力。
• 改性聚苯醚的力学性能可与PC相近,其耐 热性比PPO低一些。 • 改性聚苯醚耐水解性较好,耐酸、耐碱, 但可溶于芳香烃和氯化烃中。它的电性能 与PPO一样优越,而且成本低。
• 改性聚苯醚最显著的应用是代替青铜或黄铜
输水管道,其次是耐压管道;
• 其他如电子电器零部件、继电器盒、无线电
电视机部件、计算机传动齿轮等;汽车工业
了分子的结晶和取向,制品易产生内应力。
• (3)两个侧甲基封闭了酚基的二个活性点,使聚合
最新第11章聚醚类塑料PPT课件
后便不再明显地增加,因此作为结构材料的氯化聚醚其 特性粘度[η ]应不低于1.2。
• POM以低于其他许多工程塑料的成本,正在替代一些传 统上被金属所占领的市场,如替代锌、黄铜、铝和钢制 作许多部件
24
• 汽车工业 : 代替铜制作汽车上的半轴、行星齿轮等不但 节约了铜,而且提高了使用寿命。在发动机燃油系统, POM可以制造散热器水管阀门、散热器箱盖、冷却液的 备用箱、水阀体、燃料油箱盖、水本叶轮、气化器壳体 、油门踏板等零件。
• 建筑:可做自来水龙头、窗框、洗漱盆、水箱、门帘 滑轮、水表壳体和水管接头等。
• 制药包装机械:输送螺杆、星轮、齿条、链轮、垫条 等
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§11.2 聚苯醚 • Polyphenylene Oxide (PPO)
MPPO
27
聚苯醚的结构与性能 • 刚性 • 热稳定性 • 耐化学腐蚀性 • 应力开裂 • 耐水性
22
注塑工艺条件
干燥处理:如果材料储存在干燥环境中,通常不需要干燥处理。 熔化温度:均聚物材料为190-230℃;共聚物材料为190-210℃
。 模具温度:80-105℃。为了减小成型后收缩率可选用高一些的模
具温度。 注射压力:700-1200bar。 注射速度:中等或偏高的注射速度。 流道和浇口:可以使用任何类型的浇口。如果使用隧道形浇口,则
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表11—16国产氯化聚醚的技术标准
项目
颗粒状树脂 粉状树脂
特性粘度[η ] 熔点/℃ 灰份/(%) 挥发份/(%) 拉伸强度/MPa 冲击强度/(KJ·m-2) 溶解性
聚苯醚PPT课件
聚苯醚的结构
1.主链中含有酚基芳香环,两个甲基封闭了酚基上的 活性点,造成分子链有较高刚性和分子间有较高凝 聚力。
2.氧原子与苯环处于p-π共轭状态,使氧原子提供的 柔性受苯环的影响而大大降低。因此热稳性和耐化 学腐蚀性较高。
3.分子链刚性大,分子链作用力强。使得PPO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。
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聚苯醚的应用
✓ 聚苯醚制品以MPPO为主,因其具有优良的综合性能,特 别是它的尺寸稳定性、电气绝缘性、耐水性和耐蒸煮性在 工程塑料中突出。
✓ PPO最适宜应用于在潮湿、有负荷、电绝缘、力学性能和 尺寸稳定性高的场合。
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⑤PPO的边角废料可以重复使用,一般重复3次其 力学性能不会降低。
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聚苯醚的加工
☢ PPO的成型加工方法 PPO的主要加工方法是注塑,其次是挤塑、吹塑
和发泡。 注塑成型用于加工形状复杂、带有嵌件的零件。 挤塑成型用于加工棒材、管材、片材和电缆包覆
层等。 吹塑成型用于中空制品。 发泡成型用于加工具有高比刚度、耐热、阻燃、
➢ PPO与MPPO的耐水性十分突出,在沸水中经 10000h后,拉伸、冲击强度和伸长率均没有明 显降低,因此,可作为高温耐水制品。
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聚苯醚的加工
☢ PPO的加工工艺性 ①PPO分子链刚性大、玻璃化转变温度高,不易结
晶与取向,强迫取向后难松弛,制品内应力高, 成型后需要后处理,后处理一般为180℃油浴4h 左右。 ②PPO吸水率很低,微量水分在高温下对其化学结 构无影响,但可能会使制品表面出现银丝、气泡 等缺陷。因此可在130℃以下干燥3~4h。
聚苯醚的合成工艺.PPT
•.
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产品和应用
•.
•37
主要品种
聚苯醚
M PPO应用的主要品种有:PPO/PS, PPO/H IPS, PPO/ ABS, PPO/ PA, PPO/ PBT。M PPO。 据报导我国需年进M PPO 3 kt左右
•.
•38
主要品种
聚苯醚主要产品
介电、绝缘与阻燃覆铜板
具有优异抗湿性和可再利用性阻 燃树脂组成物 透明阻燃聚芳醚模塑材料
人带有反应活性的小分子化合物,如含有活泼卤原 子或酸卤基团等,封端后的PPO为PPO合金的相容 剂。
•.
•35
改性研究
• 主链改性
• PPO既可以进行亲电取代又可以进行自由基反应, 通常主链改性有多种,如进行澳代反应、磷酸醋化 反应、乙烯化反应、胺交联反应、狡基化与磺化反 应、硝基与氨基取代、硅取代、引人烯丙基基团等。 可以在一定程度上增加PPO柔韧性、阻燃性、耐老 化性、耐腐蚀性、改善其溶解性、提高机械性能等。
• (I) Hay提出的DMP与金属络
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
•12
聚合机理
图3.2氧化耦合机理
•.
•13
• (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。
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
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。
聚苯醚的聚合方法
聚苯醚的聚合方法嘿,咱今儿个就来唠唠聚苯醚的聚合方法。
你知道不,聚苯醚这玩意儿可是挺重要的材料呢!那它咋来的呢?这就得说说聚合方法啦。
一种常见的聚合方法就好像搭积木一样,把各种小分子一点点地组合起来,变成那个我们需要的聚苯醚大分子。
这过程可不简单呢,就跟厨师做菜似的,得掌握好火候和调料的搭配,不然做出来的菜可就不美味啦。
比如说自由基聚合,这就像是一群活跃的小家伙们凑在一起,热热闹闹地就形成了聚苯醚。
它们在特定的条件下,欢快地碰撞、结合,一点点地长成我们想要的模样。
还有离子聚合呢,这可比自由基聚合要精细一些啦,就好像是在精心雕琢一件艺术品。
各种离子在特定的环境中,有序地进行反应,逐步构建出聚苯醚的结构。
你想想,要是没有这些巧妙的聚合方法,我们哪能得到性能这么好的聚苯醚呀!那我们生活中的好多东西可都没法实现啦,像那些高质量的电子设备、精密的仪器,不都得靠聚苯醚嘛。
那这些聚合方法难不难呢?当然啦,这可不是随随便便就能搞定的事儿。
就好像学骑自行车,一开始可能摇摇晃晃的,但只要多练习,掌握了技巧,不就骑得稳稳当当啦。
在实际操作中,科研人员和工程师们可得小心翼翼地调控各种条件呢,温度呀、压力呀、反应物的比例呀,一个不小心可能就出岔子啦。
这就跟走钢丝一样,得时刻保持平衡,稍有不慎就可能前功尽弃。
咱再想想,要是能把聚苯醚的聚合方法研究得透透的,那能带来多大的好处呀!不仅能让我们的产品质量更上一层楼,还能推动整个行业的发展呢。
所以说呀,聚苯醚的聚合方法可真是个大学问,值得我们好好去钻研、去探索。
这可不是一朝一夕就能搞定的事儿,但只要我们有决心、有毅力,还怕搞不定它吗?你说是不是这个理儿?咱可不能小瞧了这小小的聚苯醚聚合方法,它背后蕴含的可是大大的智慧和无限的可能呢!。
一种聚苯醚的合成方法
一种聚苯醚的合成方法
聚苯醚是一类具有特殊化学结构的高分子化合物,由苯环上的氧原子与邻苯环相连而构成。
在合成聚苯醚的过程中,通常采用酚类化合物与酸性氧化剂反应的方法。
一种常见的聚苯醚合成方法是利用苯酚与二氧化锰反应。
具体合成步骤如下:
1. 首先,将苯酚与一定量的酸性氧化剂溶解在适量的溶剂中。
常用的酸性氧化剂有二氧化锰、过氧化氢等。
溶剂可以选择乙醇、环己酮等。
2. 然后,将该溶液加热至一定温度,如70-90摄氏度。
加热的目的是促进反应的进行。
3. 接下来,向溶液中缓慢滴加一定量的过氧化氢或者其他氧化剂。
这个步骤是引发聚合反应的关键。
4. 在反应过程中,溶液会逐渐发生聚合反应,生成聚苯醚。
通常情况下,反应时间持续2-4小时。
5. 反应结束后,将溶液进行冷却、过滤和洗涤等处理,以去除未反应的物质和杂质。
6. 最后,将固态的产物通过干燥等步骤得到纯净的聚苯醚。
这种合成方法具有简便、高效、产率较高等优点,被广泛应用于聚苯醚的工业生产中。
此外,合成聚苯醚的方法还有很多其他选择,例如使用过硫酸铵等氧化剂,或者利用釜式反应器等工艺设备来进行。
需要注意的是,在合成聚苯醚的过程中,要严格控制反应条件,如温度、滴加速率等因素,以避免副反应的发生。
同时,也要注意对产物进行后续的处理,以获得所需的产品。
总的来说,聚苯醚的合成方法主要利用酚类化合物与酸性氧化剂的反应,在适当的条件下,通过引发聚合反应生成聚苯醚。
这种方法操作简单、效率高,是聚苯醚工业生产中常用的方法之一。
聚苯醚生产工艺
聚苯醚生产工艺
聚苯醚(Polyphenylene ether, PPE)是一种高分子材料,具有
优异的电绝缘性能、热稳定性和机械强度,广泛应用于电子电器、汽车、航空航天等领域。
下面介绍聚苯醚的生产工艺。
聚苯醚的生产主要通过原料的聚合反应、溶剂处理、热稳定化处理和制备成型等步骤完成。
1. 原料聚合反应:聚苯醚的主要原料是苯酚和环氧化合物。
首先将苯酚和催化剂加入反应釜中,并加热至适当的温度。
然后加入环氧化合物,进行聚合反应。
反应过程中需要控制温度和反应时间,以确保聚合度适中。
2. 溶剂处理:聚苯醚反应后得到的产物含有大量的溶剂和无机盐等杂质。
为了提取纯净的聚苯醚,需要进行溶剂处理。
将反应产物溶解于适当的溶剂中,通过过滤和洗涤等步骤去除杂质,得到纯净的聚苯醚。
3. 热稳定化处理:聚苯醚在高温下容易分解和失去稳定性。
为了提高聚苯醚的热稳定性,需要进行热稳定化处理。
将纯净的聚苯醚通过加热的方式进行再晶化和结晶,然后进行热处理,使其结晶度提高,分子链排列更加有序,从而提高聚苯醚的热稳定性。
4. 制备成型:热稳定化处理后的聚苯醚可用于制备各种形状的成型件。
制备成型的方法包括注塑、挤出、压延等。
首先将聚苯醚加热至熔点以上的温度,使其融化成液体状,然后通过注
射、挤出或压延等方式将熔融的聚苯醚注入到模具中,使其冷却凝固成型。
最后通过后续的加工和表面处理等步骤,得到具有所需形状和性能的聚苯醚制品。
以上就是聚苯醚的生产工艺。
聚苯醚具有广泛的应用前景,其生产工艺的不断改进和优化将进一步提高产品质量和生产效率。
工程塑料 第五章 聚苯醚和改性聚苯醚 ppt课件
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第5章 聚苯醚和改性聚苯醚
.
O
H3C
CH3 H3C
+O
H3C
H3C
O CH3 H3C
H
O
H
n
H3C
H
n
H3C HO
H3C
H
n+1
均相溶液 缩聚法(工)
按反应介质的 不同,聚合方 法有两种分类
反应介质:吡啶、苯、甲
苯、氯苯等
单体的偶合聚合物达到一
定粘度时,注入甲醇或丙
醇中,使其树脂沉淀。过
滤、淋洗、干燥,得PPO 树脂原粉。
第5章 聚苯醚和改性聚苯醚
内容提要
§5.1 概 述 §5.2 聚苯醚的合成 §5.3 结构与性能 §5.4 加工与应用
PPT课件
1
第5章 聚苯醚和改性聚苯醚
§5.1 概 述
一、聚苯醚 (又称聚苯撑氧)
1 定义:分子主链的重复单元中含有
化合物
链节的高分子
2 化学名称: 聚2,6-二甲基-1,4-苯醚
Poly(2,6-Dimethyl-1,4-Phenylene Oxide
or 2,6-Dimethyl-1,4-Phenylene Ether)
3 简称: PPO (Polyphenylene Oxide)或
PPE (Polyphenylene Ether)
4 化学结构式:
CH3
O
n PPT课件CH3
酮醇化重组
OH
H3C
CH3
O
H3C
CH3 偶合H3C
O
CH3 H3C
OH CH3
OH
H3C
CH3
H3C O CH3
生产聚苯醚的工艺流程简述
生产聚苯醚的工艺流程简述
聚苯醚(Polyphenyl Ether)是一种具有优异热稳定性、电绝缘性、耐化学腐蚀性的高分子材料。
以下是生产聚苯醚的工艺流程简述:
1. 原料准备:准备聚苯醚的原料,主要包括对苯二酚(Dihydroxybiphenyl)和二氯苯(Dichlorobenzene)。
对苯二酚是聚苯醚的主要单体,二氯苯则是反应介质和催化剂的来源。
2. 酯化反应:将对苯二酚和二氯苯混合,加入酯化催化剂,进行酯化反应。
此反应中会生成聚合物酯化物。
3. 缩合反应:在高温下,继续进行缩合反应。
这一步骤中,聚合物酯化物会进一步聚合,生成聚合物链。
4. 脱酸反应:将反应混合物进行脱酸处理,使用碱性的水溶液或氢氧化锂等化学品进行处理,去除酸性成分。
5. 洗涤:对脱酸后的聚苯醚进行洗涤,去除杂质和残留的化学物质。
6. 过滤和干燥:通过过滤和干燥等工艺,将洗涤后的聚苯醚分离出来,并获得干燥的聚苯醚产品。
7. 包装和贮存:将聚苯醚产品进行包装,并进行贮存,待用于制造各种产品。
需要注意的是,以上流程仅为生产聚苯醚的一般工艺流程,具体的工艺参数和操作细节可能因生产厂家和工艺条件而有所不同。
聚苯醚合成方法
聚苯醚合成方法
聚苯醚咋合成?嘿,听好了。
先准备好各种原料,就像准备做饭的食材。
然后按照一定的比例混合,哇,这就像调魔法药水。
接着进行一系列的反应,那场面,可热闹了。
注意啥呢?比例得准呀,不然能行吗?就像做菜盐放多了咸死,放少了没味。
反应条件也得控制好,温度、压力啥的都不能马虎。
安全不?只要你操作规范,没啥问题。
就像开车遵守交通规则就不会出事。
稳定性嘛,合成好了性能就稳定。
就像盖好的大楼,稳稳当当。
啥时候用聚苯醚?好多地方呢!电子设备、汽车零件啥的。
优势可不少呢,强度高、耐热性好。
就像一个超级战士,啥困难都不怕。
我见过用聚苯醚做的零件,那质量,杠杠的。
就像钢铁侠的装备,酷毙了。
聚苯醚合成有门道,弄好了超厉害。
你还等啥呢?赶紧试试吧!。
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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
图3.4催化剂合成温度与 产物中DPQ含量的关系
工艺条件ห้องสมุดไป่ตู้
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
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℃。
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。
%
ASTM D955
化学 结构
性能特点 用途
加工方法
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
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
工艺发展
工艺 发展
1967
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
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
• 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。
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
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
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
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
物理性能
额定值
单位制
测试方法
比重
1.09
g/cm3
ASTM D792
收缩率 - 流动 0.50 到 0.80
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
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
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 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
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
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