聚对苯二甲酸1_4_环己烷二甲醇酯产业链分析

聚对苯二甲酸１，４－环己烷二甲醇酯产业链分析

张丽

（石油和化学工业规划院，北京１０００１３）

摘要：对该产业链聚对苯二甲酸１，４－环己烷二甲醇酯（ＰＣＴ）、１，４－环己烷二甲醇（ＣＨＤＭ）、对苯二甲醇二甲酯和对苯二甲酸的生产技术、用途、市场供求关系进行了介绍与评论，并对我国ＰＣＴ产业链发展提出建议。关键词：聚对苯二甲酸１，４－环己烷二甲醇酯／ＰＣＴ；１，４－环己烷二甲醇／ＣＨＤＭ；对苯二甲醇二甲酯；对苯二甲酸；制备；生产技术；市场调查；市场需求分析

文章编号：１６７３－９６４７（２００８）４－００１５－０９中图分类号：ＴＱ３２５文献标识码：Ａ

ＰＣＴ是聚对苯二甲酸１，４－环己烷二甲醇酯的简称，也称聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯树脂。ＰＣＴ树脂是一种耐高温、半结晶型的热塑性塑料，系聚酯家族又一新品，由美国伊斯曼化学公司（Ｅａｓｔｍａｎ）于１９８７年实现工业化并至今垄断ＰＣＴ的生产。ＰＣＴ树脂由１，４－环己烷二甲醇（简称ＣＨＤＭ）和对苯二甲酸二甲酯（简称ＤＭＴ）聚合而成。ＣＨＤＭ的主要生产原料是ＤＭＴ或对苯二甲酸（简称ＰＴＡ）等，ＤＭＴ是ＰＴＡ与甲醇的反应产物。因此，本文主要论述ＰＣＴ树脂、ＣＨＤＭ、ＰＴＡ／ＤＭＴ等相关产品的市场状况、生产技术及发展趋势，并对我国ＰＣＴ产业链发展提出建议。

１ＰＣＴ

１．１产品特性及用途

ＰＣＴ作为聚酯家族的一种新品种，其性质与聚对苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）和聚对苯二甲酸丁二酯（ＰＢＴ）相似，具有ＰＢＴ的强度、韧性，而耐热性优于ＰＥＴ。ＰＣＴ具有较高的耐热性，其连续应用温度范围在１３０￣１５０℃之间，挠曲温度为２４３￣２６０℃，可以代替耐热级的ＰＢＴ用作印刷电路板生产中的波峰焊接板和回流焊接板。

ＰＣＴ耐热性能虽然低于聚苯硫醚（ＰＰＳ）、高温液晶聚合物（ＬＣＰＳ）和耐高温聚酰胺，但高于中温液晶聚合物和其它聚酯。但由于ＰＣＴ还具有良好的韧性、热稳定性、易加工性、耐化学性和低吸湿性，在潮湿条件下，对ＰＣＴ的机械性能、尺寸稳定性和加工性能的影响很小。因此，ＰＣＴ可以与ＰＰＳ、ＬＣＰＳ和高温聚酰胺等许多聚合物竞争。

ＰＣＴ对清洗用的溶剂，如丙酮、甲乙酮、乙醇和芳香溶剂等，有很好的耐化学性能。但ＰＣＴ的阻燃性能不佳。

ＰＣＴ一般以填充共混物、共聚酯或熔融共混物３种基本形式存在。

填充共混ＰＣＴ采用玻璃纤维和无机物填料，并添加各种稳定剂、阻燃剂和其他加工助剂，使其成为高温使用环境下的高性能材料。ＰＣＴ填充共混物优良的高温性能使它有希望在各种工程上应用，尤其是那些要求短期抗高温性的应用。

ＰＣＴ共聚酯表现出很宽范围的性质，这取决于特定的共聚酯。ＰＣＴＧ（二醇改性ＰＣＴ）是乙二醇改性共聚酯，具有高抗冲击性、极佳的透明度，高光泽性，特别是抗辐射性和优良的抗化学性。ＰＣＴＧ共聚酯的缺口悬臂式冲击值与聚碳酸酯（ＰＣ）相近，另外它还可与其他纯聚合酯如ＡＢＳ相竞争。这种共聚酯的特性使其用于各种医疗和光学等要求透明度和韧性的场合。ＰＣＴＡ（酸改性ＰＣＴ）是一种酸改性共聚酯，可加工挤出膜和片材用于包装，ＰＣＴＡ共聚酯膜具有极好的透明度、低温柔韧性、高的撕裂强度和耐化学性。另外，ＰＣＴＡ共聚酯可以添加玻璃和（或）无机填料，使其具有高温特性，用于双面可烘烤厨具。

ＰＣＴ或ＰＣＴＧ共聚酯与其他聚合物的熔融共混物提供了一定范围力学性能和热性能，可改性后作为专门用途。最通用的熔体共混物是由ＰＣＴＧ

收稿日期：２００８－０３－２０

作者简介：张丽（１９７６－），女，新疆人，工程师，主要从事高分子材料及应用的规划与咨询工作。

综述专论

化学工业

ＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ

第２６卷第４期

２００８年４月·１５·

化学工业

ＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ２００８年第２６卷

共聚酯和ＰＣ构成的，表现出极佳的透明度和光学特性，如很好的透光性和很低的混浊度，好的耐化学性和柔韧性，其缺口悬臂梁式冲击强度测定值高。通常，这些熔体共混物具有的性能与ＰＣ及其他ＰＣ为基础的共混物相近。以ＰＣＴ和ＰＣＴＧ共聚酯为基础的熔体共混物可具有比ＰＣ更好的耐某些化学物的性质，并表现出很好的光泽度和可着色性。由此，这些熔体共混物可用于医药工业，游乐专用车辆的壳体和罩面板。

概括来讲，ＰＣＴ及其改性产品可应用的领域如下。

（１）电器／电子：ＰＣＴ填充共混物用于接线盒、插座、集成电路板、插头槽板组合件、继电器元件，线圈架和无线通讯设备元件。发展趋势是小型化和在表面加工技术辅助设备中应用。如在高温装配过程蒸气相和红外线焊接等加工技术装备中应用。传统的设备罩盖材料正被高温材料如ＰＣＴ所取代。

（２）汽车：由于ＰＣＴ共混物的耐高温性、高强度和耐化学性，它用于各种汽车发动机室机械元件如交流发电机电枢和压敏器。

（３）医药器械：共聚酯和熔体共混物具有透明度高、韧性好、耐化学性和耐辐射性，因此它们应用于各种医药器械，如导管系统、细菌过滤器、自密封水价、通风管道系统的一次使用零件和医用接管头。

（４）仪表器械：纯色和染色的共聚酯及熔体共混物应用于仪表器械，如底板维护喷嘴、液体储存槽和冰箱门和其它透明内部零件。从经济角度，这些聚合物提供的透明度、韧性和耐化学性在一定范围内不需再用其它的透明聚合物。新的、透明的ＰＣＴ聚合物的特点是能制造较高级模件，同时价格较低，使其成为仪表产品材料中的最新附加物。

（５）光学元件：共聚物和熔体共混物可应用于那些要求透明度和高抗冲击性的地方，包括安全护目镜、安全玻璃框、脸部防护罩、太阳镜和牙齿保护套等。

（６）游乐／专用车辆：起初选择熔体共混物是由于它们的抗冲击性、耐化学和抗ＵＶ性、光泽度和可染色性。在这些交通工具应用中包括割草机盖板和侧板。拖拉机发动机盖、护栅和挡泥板等。１．２生产工艺技术

首先，ＤＭＴ和ＣＨＤＭ进行酯交换，生成双羟甲基环己烷甲基对苯二甲酸酯（ＢＨＭＣＴ）和其它低相对分子质量的ＰＣＴ聚合物以及甲醇，通常用钛、锰、钴和钠催化剂来增加酯交换和聚合反应的转化率。然后通过预缩聚反应，生成低相对分子质量低聚物或聚合物，并释放出ＣＨＤＭ。在这时，加入催化剂／引发剂体系，加速聚合并且使酯交换反应终结。在经过最后的聚合过程，得到产品ＰＣＴ。

国外早在２０世纪５０年代就开始了ＰＣＴ的研究，先后由美国伊斯曼公司、德国的Ｈｕｌｓ公司等参与研究，并已申请了专利。近些年，关于ＰＣＴ及其共聚酯的工艺研究趋势是由ＤＭＴ法转向ＰＴＡ法，研究方向主要是找到合理经济的生产工艺路径和配方，以及改善和优化聚酯产品的指标。

美国伊斯曼化学公司是世界ＰＣＴ纯树脂的唯一生产商。我国一些科研单位也在进行ＰＣＴ的合成研究，但尚没有建设工业化装置的技术。因此，目前国内建设该项目需要引进技术。

１．３国外市场

１．３．１生产能力

２００２年，全球仅美国伊斯曼化学公司一家ＰＣＴ及其共聚酯生产商，商品名为Ｔｈｅｒｍｘ。ＰＣＴ基础树脂生产线设在美国田纳西州Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ工厂；ＰＣＴ共聚酯生产在南卡来罗纳州的哥伦比亚，产品包括ＰＣＴＧ、ＰＣＴＡ等。据称，ＰＣＴ基础树脂生产能力为３０００ｔ／ａ，２００２年进行了改造，使之能低成本生产。近年未有美国伊斯曼化学公司扩大ＰＣＴ生产的相关报道。

ＧＥ塑料公司长期从伊斯曼化学公司购买ＰＣＴ基础树脂用于生产共混型聚合物。２００３年３月，杜邦工程塑料公司与伊斯曼化学公司签订了半结晶型塑料业务的购买协议，包括Ｔｉｔａｎ商标名的液晶聚合物、Ｔｈｅｒｍｘ商标名的ＰＣＴ、ＥＧＰＥＴ等树脂。伊斯曼化学公司并对其提供相关技术支持，未来还将继续为杜邦工程塑料公司生产ＰＣＴ树脂。

１．３．２消费

据美国ＳＩＲ公司报道，２００２年世界ＰＣＴ纯树脂消费量２７２０ｔ，ＰＣＴＧ消费量约１８１５ｔ，ＰＣＴＡ消费量约４０８０ｔ。２００４年世界ＰＣＴ纯树脂消费量达到３０００ｔ。

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