6.1聚酯树脂-新.ppt

返回 返回 * * 第八章 聚酯树脂Polyester PET 一、简 介 聚酯是由二元或多元酸和二元或多元醇缩聚而成的高分子化合物的总称，用不同原料、不同方法合成的。可用于纤维、容器、薄膜、涂料、工程塑料、橡胶等不同的领域。聚酯品种繁多，目前聚酯的主要品种有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）等高分子化合物以及某些共聚酯系列。以对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为原料缩聚而成的聚对苯二甲酸乙二醇酯是世界上第一个实现工业化和广泛得到应用的聚酯产品，也是目前世界上产量最高、用量最大、用途最广泛的高分子合成材料。 二、聚酯发展概况 1、 20世纪40年代初，英国的J.R.Whenfield和J.T.Dikeon参阅了美国杜邦公司关于脂肪族二元酸与二元醇合成聚酯的论文，对苯二甲酸和乙二醇为原料，在实验室中成功地合成了聚对苯二甲酸乙二醇酯，并制成了聚酯纤维。并与1946年发表了世界上第一个生产聚酯纤维的专利。50年代，美国杜邦公司购买了生产聚酯的专利权，经过中间试验，在1953年建成了年产1.6万吨的生产装置（间歇），成为世界上第一个实现聚酯生产工业化的厂家。1962年，聚酯工业开始采用连续缩聚工艺，使生产能力有了突破性的增长，单线的生产能力大幅提高。 * 2、从1953年开始工业化生产至今，虽然只有50多年，但一直保持高速发展。进入20世纪90年代，聚酯工业的发展重心开始转向亚洲。90年代末以后，聚酯用量的增加以及较高利润的回报，使聚酯产能急剧扩大。进入21世纪，我国内地聚酯工业的发展有了重大的突破。生产、科研、设计和设备制造部门通过技术改造和消化吸收引进技术，研发成功了国产化成套设备。大容量连续生产聚酯技术与设备国产化的成功，使聚酯装置投资成本比90年代初下降七八成，进而掀起了新一轮的聚酯投资热潮。 3、2005年全球聚酯产能接近5500万吨/年，我国的聚酯产能约2160多万吨/年，约占40%。 * * 三、PET的合成路线 对苯二甲酸 加热 或对苯二甲酸二甲酯 催化剂 中间产物 PET +过量乙二醇 260－280℃ 加压缩聚 合成路线:直接酯化法或酯交换法 * * （1）酯交换法（DMT法） a、对苯二甲酸与甲醇反应生成对羧基苯甲酸甲酯（MMP）： HOOC COOH+CH3OH CH3OOC COOH+H2O b、对羧基苯甲酸甲酯再与甲醇反应生成对苯二甲酸二甲酯（DMT）： CH3OOC COOH+CH3OH CH3OOC COOCH3 +H2O c、得到DMT以后，与乙二醇进行酯交换反应就可以获得BHET： CH3OOC COOCH3+2HOCH3CH3OH 2CH3OH + HOCH2CH2OOC COOCH2CH2OH （2）直接酯化法（PTA法） 直接酯化法是直接用对苯二甲酸与乙二醇反应生成对苯二甲酸乙二醇酯的方法，也称之为PTA法。直接酯化法是由高纯度的对苯二甲酸与乙二醇配制成的浆料投入反应釜，发生如下反应： HOOC COOH+2HOCH2CH2OH 2H2O+ HOCH2CH2OOC COOCH2CH2OH 目前也有用中度纯度对苯二甲酸（QTA）代替PTA进行直接酯化的工艺。 （3）环氧乙烷法（EO法） HOOC COOH+2CH2 CH2 HOCH2CH2OOC COOCH2CH2OH O 四、聚酯的结构和性能 1. 分类 聚酯树脂（聚对苯二甲酸乙二醇酯）的主链上含有酯基 基团，分两大类： （1）不饱和聚酯（UP）：是一种热固性材料，其主要原料有二元酸、二元醇、乙烯基单体。 （2）饱和聚酯：线性聚酯，常见的有两种 PET （Polyethylene terephthalate) PBT (Polybutylene