影响聚酯工艺过程的重要的因素
时间: 2024-06-08 12:01:21 | 作者: 爱游戏平台
影响聚酯工艺过程的重要的因素 1、 EG/PTA 摩尔比 原料 EG/PTA 的摩尔比对反应过程和产品 PET 的聚合度有重要影响。 据反应可知, 只有 EG 与 PTA 在等物质的量配比条件下才能得到高聚合度的 PET。 当 PTA 与 EG 的物质的量比趋近 1 时, PET 的聚合度(DP) 为一极限值。 PTA 与 EG 酯化反应中, EG/PTA 摩尔比为 2: 1。 但是在反应体系中, EG/PTA 酯化产物 BHET 的缩合又放出 EG, 为防止 EG 自身缩合成 DEG 影响 PET 质量, 通常使 EG 摩尔含量小于 EG/PTA 摩尔比, EG/PTA 的摩尔比为 1.7-1.8 : 1。 EG/PTA 的摩尔比也不宜过低,否则酯化产物的羧基含量增高。 随着 EG...
影响聚酯工艺过程的主要因素 1、 EG/PTA 摩尔比 原料 EG/PTA 的摩尔比对反应过程和产品 PET 的聚合度有重要影响。 据反应可知, 只有 EG 与 PTA 在等物质的量配比条件下才能得到高聚合度的 PET。 当 PTA 与 EG 的物质的量比趋近 1 时, PET 的聚合度(DP) 为一极限值。 PTA 与 EG 酯化反应中, EG/PTA 摩尔比为 2: 1。 但是在反应体系中, EG/PTA 酯化产物 BHET 的缩合又放出 EG, 为防止 EG 自身缩合成 DEG 影响 PET 质量, 通常使 EG 摩尔含量小于 EG/PTA 摩尔比, EG/PTA 的摩尔比为 1.7-1.8 : 1。 EG/PTA 的摩尔比也不宜过低,否则酯化产物的羧基含量增高。 随着 EG/PTA 的摩尔比提高, 酯化反应加速、 时间缩短, 但同时也使体系中 DEG 含量增加, 最后导致产品 PET 中的 DEG 含量提高。 据此在继续降低 EG/PTA 摩尔比的同时, 开发了适当提高 EG/PTA 摩尔比的工艺。 其核心问题是, 在充分的发挥 EG/PTA 摩尔比的条件下反就优势的同时, 有效控制体系中 DEG 含量的增加。 在连续工艺中, 酯化过程基醒在接近“清晰点” 的条件下进行的, 缩聚反应脱出的 EG经回收再循环到系统中, 以补充少量 EG 的过程损失, 一般会用的 EG/PTA 加料摩尔比为1.1-1.2: 1, 而近年开发的高配比工艺, EG/PTA 摩尔比已达 2 左右。 2、 催化剂 PTA 法生产聚酯, 酯化过程中 PTA 溶于 EG 后释放后释放出的 H+具有自催化作用, 能不用催化剂。 酯化和缩聚也能选用单一催化剂 Sb(AC)3做综合催化, 吉玛工艺即用 Sb(AC)3作为催化剂。 由于 Sb(AC)3在 EG 和反应体系中拥有非常良好的溶解性和较高的催化活性, 而且所得产品 PET 质量也较好, 因此在工业生产里应用已久。 根据工艺试验结果, 得出催化剂用量与 PET 平均聚合度关系的经验式: [ ]=F C0.5 式中: [ ]为产品 PET 的特性粘度[ ] 与[0]之差; 为相应的反应时间; C 为催化剂浓度, ppm(Sb,Sb=80-320ppm); F 为工艺参数, 包括温度、 真空度、 搅拌速度等。 在连续缩聚中, 一般都会采用催化剂浓度为[Sb]=170-220ppm, 当浓度高于 300ppm 时, 会使粘度下降。 3、 温度 温度是影响 EG/PTA 酯化的主要的因素。 提高温度不仅加速反应, 同时也增大了 PTA 在 EG 体系中的溶解度, 从而进一步促进了酯化反应和提高酯化率。 当然升高温度也加速了副反应, 从而使反应产物 DEG 和 CH3CHO 增多, EG 蒸发量加大, 能耗提高。 BHET 缩聚虽然不是放热反应, 而热效应(- H) 甚微, 仅为 8.4kJ/mol 左右, 因此温度对平衡影响不大。 根据力学规律, 温度上升必将加速反应速度, 所以加速反应趋向平衡,必须恰当地控制升温速度。 达到平衡后, 后期则要严控温度不能超温, 防止 PET 热降解等副反应。 因缩聚反应为微放热反应, H 为负值, 显然平衡常数随温度上升而减小; 但升高又利于缩聚超向平衡, 并促使生成的小他子产物 EG 等排出, 反应向高聚物方向挪动。 由于温度对 BHET 缩聚反应影响的多重性, 在反应过程中, 要严格依据温度操作曲线来控制, 确保达到 PET 的品质衡量准则。 4、 压力 因为 EG 的常压沸点为 196℃, 而 PTA 与 EG 酯化温度要远高于此, 所以通常酯化过程