聚酯催化剂的研究进展
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pta缩聚催化剂PTA缩聚催化剂是一种用于聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯)生产过程中的催化剂。
PTA,即聚对苯二甲酸乙二酯,是一种广泛应用于纺织、瓶装饮料、塑料制品等领域的合成纤维原料。
而PTA缩聚催化剂则是催化PTA合成过程中的重要角色。
PTA缩聚催化剂的作用是加速对苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应,使其快速转化为PTA。
这种催化剂通常由金属复合物组成,如钴、锰、锌等金属离子与有机配体组成的络合物。
这些金属离子能够提供活性位点,加速反应的进行。
络合物的结构和配体的选择对催化剂的活性和选择性起着重要的影响,因此对于PTA缩聚催化剂的研究和开发具有重要意义。
PTA缩聚催化剂的研发主要集中在催化剂的活性、选择性、稳定性等方面。
活性是指催化剂对反应底物的转化率和反应速率,直接影响到产品的产率和质量。
选择性是指催化剂对不同副反应的抑制能力,例如对副产物的选择性抑制,可以提高产品的纯度。
稳定性是指催化剂在长时间使用中的性能保持情况,催化剂的寿命和再生性能对于工业生产的经济性和可持续发展具有重要意义。
在PTA合成过程中,PTA缩聚催化剂通常以固体形式存在,并与底物一起进入反应器中。
反应器通常采用高温和高压的条件,PTA缩聚催化剂在此条件下发挥作用。
催化剂与底物之间发生的反应是一个复杂的过程,涉及到物质的吸附、解吸附、表面扩散、表面反应等多个步骤。
因此,催化剂的性能与其结构、表面性质密切相关。
近年来,随着催化剂研究领域的进步,PTA缩聚催化剂的性能得到了显著提高。
一方面,新型催化剂的研发不断推进,通过结构优化和新配体的设计,提高了催化剂的活性和选择性。
另一方面,反应工艺的改进也对催化剂的性能起到了重要作用。
例如,改变反应条件、添加助剂等手段,可以优化反应过程,提高催化剂的利用效率。
PTA缩聚催化剂在工业生产中具有重要的应用价值。
优质的催化剂可以提高产品的质量和产率,降低生产成本,提高工业生产的经济效益。
因此,对于PTA缩聚催化剂的研究和开发具有重要的意义。
聚酯增塑剂的研究进展黄冬婷;孟飞;梁磊;朱文浩;黄俊生【摘要】Polyester plasticizer is a safe and environment-friendly plasticizer,which has a small mobility and is not easy to be extracted by water and solvent,so that it can effectively improve the durability and safety of plastic products. Performances and applications of polyester plasticizers were introduced,and the research work of polyester plasticizers in the aspects of migration resistance, thermo stability, plasticizing efficiency and compounding property and the latest research progress of new biological-base polyester plasticizers were mainly described. Based on the tendency of polyester plasticizers' development summarized, the development of plasticizer industry in China could focus on exploitation of biological-base polyester plasticizers.%聚酯增塑剂是一种性能优良的环保安全型增塑剂,有优秀的耐溶剂抽出性和抗迁移性,可有效改善塑料制品的耐久性和安全性.本文介绍了聚酯增塑剂的性能和应用,重点阐述聚酯增塑剂在抗迁移性、耐热性、增塑效率、复配性能等方面的研究工作以及新型的生物基聚酯增塑剂最新研究进展,指出了聚酯增塑剂的发展趋势,提出我国的增塑剂行业可朝着生物基聚酯增塑剂方向进行开发研究.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)008【总页数】3页(P5-7)【关键词】环保增塑剂;聚酯增塑剂;生物基聚酯增塑剂【作者】黄冬婷;孟飞;梁磊;朱文浩;黄俊生【作者单位】广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所),广东广州 510316;广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所),广东广州 510316;广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所),广东广州 510316;广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所),广东广州 510316;广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所),广东广州 510316【正文语种】中文【中图分类】TQ增塑剂是塑料工业中用量最大的一类助剂,大多为高沸点、不易挥发的液体,主要功能是改善高分子材料的可塑性和加工性。
对苯二甲酸二甲酯合成1,42环己烷二甲酸二甲酯的研究进展孙绪江(天津石化公司研究院,天津300271)摘要:介绍了以对苯二甲酸二甲酯(简称DM T)为原料,经催化加氢制备1,42环己烷二甲酸二甲酯的合成工艺,分析了催化剂、操作压力等对反应的影响。
关键词:对苯二甲酸二甲酯 1,42环己烷二甲酸二甲酯 催化加氢 进展 1,42环己烷二甲酸二甲酯(DMCD)不仅可单独作为聚合物的改性材料,而且还是制备1,42环己烷二甲醇(CHDM)的中间体。
CHDM已广泛用作饱和聚酯树脂和不饱和聚酯树脂的原料具有优良的特性[1,2]。
DMCD可由对苯二甲酸二甲酯(DM T)加氢还原制备,反应式如下:CH3OOC θCOOCH3H2催化剂CH3OOCCOOCH3催化剂通常采用钯、铑、钌、镍等,早期制备DMCD要在高压下(20.0MPa以上)进行,经过不断探索改进,现在反应压力已降至6.0MPa以下,且产品收率已达到较理想水平。
1 高压法[3]原料为熔融DM T(t=160℃)和氢气[φ(H2)=98.9%,φ(O2)=0.001%,φ(CH4)= 0.86%,t=175℃]。
反应器压力为20.0~41.0 MPa,温度180~250℃。
催化剂为钯/氧化铝[w (钯)=0.5%~5.0%]或镍/硅藻土[w(镍)= 50%~60%]。
在21.0MPa,250℃进行反应时,镍催化剂活性很高(转化率接近100%),但DM2 CD含量低(约80%)。
在相同条件下用钯催化剂,则活性略低,选择性高些。
但高压法的工艺要求严格,成本高。
如将将压力降至13.5MPa以下时,例如用Pd催化剂在12.5MPa下连续操作时,其氢化速率仅为41.0MPa下55%,达不到工业要求。
2 中压法[4~7]使用Pd/Al2O3固载催化剂,可以在中等压力下完成加氢反应[4]。
钯固载量0.5%~1.0%,氧化铝晶型为θ,比表面30~150m2/g,Pd分散度(被暴露Pd的百分数)27%~32%,浸渍深度40~100μm。
第29卷第2期2008年 4月河南科技大学学报:自然科学版Journal of Henan University of Science and Technol ogy:Natural Science Vol .29No .2Ap r .2008基金项目:河南省科技攻关项目(0524240014);河南科技大学重大科技前期预研专项(2004Z D005)作者简介:李国芝(1977-),女,河北唐山人,讲师;张 军(1964-),男,河南漯河人,教授,主要研究方向为无机功能材料.收稿日期:2007-09-24文章编号:1672-6871(2008)02-0099-03聚酯催化剂乙二醇锑的合成李国芝a,王俊凤a,张 军a,王喜然b(河南科技大学a .化工与制药学院;b .材料科学与工程学院,河南洛阳471003)摘要:过量的乙二醇与三氧化二锑在一定条件下直接酯化脱水,一步法合成了聚酯催化剂乙二醇锑。
运用正交设计原理,探讨了反应物配比、反应温度、反应时间等工艺条件对产品收率的影响。
结果表明,合成乙二醇锑的最佳工艺条件为:三氧化二锑与乙二醇的摩尔配比为1∶45,反应温度为190℃,反应时间为150m in,产品收率达81.12%,所得乙二醇锑中锑含量优于现行企业标准。
关键词:三氧化二锑;乙二醇锑;聚酯催化剂;合成中图分类号:T Q340.371文献标识码:A0 前言聚酯纤维,即聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET )纤维,已发展成为合成纤维的第一大类品种,聚酯纤维制作的服装面料具有舒适、挺括、易洗及快干等特点,同时它还广泛地用作包装、工业丝以及工程塑料等原料,因此,近年来聚酯工业得到了快速发展,产量以年均7%的速度递增[1]。
目前,合成PET 的催化剂主要有三氧化二锑、醋酸锑和乙二醇锑[2-4],其中,乙二醇锑是近年来国际上倍受推崇的最新一代聚酯用有机锑系催化剂,乙二醇锑作为聚酯生产的缩聚催化剂最早由美国杜邦公司实现了应用,商品名为S 224[5]。
PET聚酯的化学解聚原理及发展现状摘要:PET聚酯作为应用最广泛的聚酯之一,由于其良好的物理化学性能,在食品包装、纤维、薄膜、片基等领域得到了广泛的应用。
随着PET聚酯产量的增加,越来越多的废PET聚酯将排入大自然;另一方面,随着聚酯行业的快速发展导致聚酯废料的急剧增加。
据统计,在聚酯生产加工过程中,约有3%-5%会成为废品。
虽然PET的化学惰性很强,但它不容易被环境中的微生物直接降解。
因此,在聚酯生产、加工和回收过程中实现资源的良性循环已成为聚酯行业发展中日益重要的问题。
关键词:PET;聚酯解聚;化学解聚1.PET概述聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)由对苯二甲酸和乙二醇聚合而成。
它发明于1944年。
1949年由ICI公司成功开发,1953年率先实现产业化是我国发展最早、产量最大、应用最广泛的聚酯产品。
PET具有优异的综合性能,在较宽的温度范围内保持优异的物理性能。
它具有高冲击强度、良好的抗摩擦刚度、大硬度、小吸湿性、良好的尺寸稳定性、优异的电气性能、对大多数有机溶剂和无机酸稳定,以及优异的抗蠕变、抗疲劳、摩擦和耐磨性。
其综合性能优于聚酰胺和聚碳酸酯。
因此,它已成为合成纤维的最大品种,并被广泛用作非纤维聚合物材料。
目前,世界PET总产量正在快速增长。
2005年,全球PET总产量达到4091万吨,预计到2010年将达到5252万吨。
近年来,中国的PET生产能力和产量也大幅增加,到2005年达到1253万吨。
PET的使用也进一步扩展到各种容器、包装材料、薄膜、薄膜、工程塑料等领域,并日益取代铝、玻璃、陶瓷、纸张、木材、钢材等合成材料。
废弃PET材料本身无毒,但在自然环境中降解周期较长。
由于PET的大量使用,也造成了巨大的环境污染和资源浪费。
PET废弃物主要来源于生产过程中产生的角落废弃物和曾经使用过的PET废弃物。
据统计,中国每年的聚酯废料可达5万吨以上,而且还在逐年增长。
回收废旧PET不仅可以减少环境污染,还可以变废为宝。
废弃PET聚酯醇解技术研究进展摘要:PET在为人类的日常生活提供了方便的同时,其所造成的环境污染与资源的浪费也日益引起了人们的重视。
因而,废旧 PET材料的处置技术得到了广泛的关注。
本文着重于 PET醇解工艺,着重介绍了甲醇降解、乙二醇降解、多元醇降解、超临界甲醇降解法、超临界乙醇降解及微波降解法,为 PET醇解工艺的发展提供了有益的借鉴。
关键词:废弃PET;聚酯;醇解引言聚酯因其无味、无毒、轻质、高强度等特性,在饮料瓶、纺织品、薄膜、电绝缘等领域得到了广泛的应用。
近年来,聚酯行业的迅速发展,使废旧涤纶的环境污染问题成为世界各国关注的焦点。
从80年代起,国外就对废旧涤纶制品回收利用技术进行了探索,以解决环保和生态问题。
美国、德国和日本等国家的废旧涤纶再生技术已经比较成熟,具有相当的商品化程度。
19世纪60年代中国已开始聚酯纤维的商业化,其强度高、模量大、易洗易干、易使用等优点,因而发展迅速,废旧涤纶的回收率和回收技术也得到了提高。
聚酯纤维是一种很难被生物降解的物质,进入到自然环境中,虽然不会产生有毒、有害的物质,但却会占用环境,甚至会威胁到人类的生命,如果不加以处理,那就是一种巨大的资源浪费。
一、PET概述废旧 PET材料自身没有毒性,但在自然环境中降解时间较长,且因大量使用,对环境造成严重的环境污染和资源浪费。
PET废料的来源是生产中的边角料和一次性 PET废料。
回收废旧 PET不仅能降低环境污染,还能变废品为好。
PET是一种天然的聚合物,生产 PET的原材料都是从原油中分离出来的,扔掉 PET就是一种间接的浪费。
目前,废旧 PET的主要回收方式主要是机械回收和热熔回收,但由于其机械性能的降低,不利于生产高质量的制品。
化学法主要有化学改良法和化学降解法,但其纯度难以得到保证。
由于再生技术还不够成熟, PET的再生利用受到了很大的限制[1]。
二、PET醇解技术(一)甲醇降解法在合适的温度和加压条件下,甲醇可以使废旧 PET物质分解成聚对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG),并能得到较好的反应条件。
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2022, 39(4): 92DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2022.04.19共聚酯是由多种二羧酸、对苯二甲酸二甲酯和二醇合成的。
共聚酯合成可分为醇改性、酸改性、酸与醇共同改性。
由于共聚单体的存在改变了聚合物的性能,因而通过适当地选择共聚单体可将量身定做的性能传递给共聚酯。
一般通过共聚或添加改性剂共混的方法对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)进行改性,以改善其加工性能和制品的性能,扩大其应用范围[1]。
本文主要综述了共聚酯的合成及应用研究进展,提出了共聚酯的未来研发方向。
1 纤维用共聚酯1.1 抗静电纤维用共聚酯抗静电纤维用共聚酯主要通过添加抗静电剂制备。
减缩剂是一种含有聚醚的三元复合抗静电剂,添加量过大,不仅使纤维制造成本提高,而且会加大对纤维结构和性能的破坏,因此,添加3%~5%(w)的抗静电剂,就可达到明显的抗静电效果[2]。
1.2 阻燃共聚酯珠海鑫科高分子材料有限公司[3]公开了一种共聚酯微发泡阻燃材料及其制备方法。
原料组成:聚对苯二甲酸乙二酯-1,4-环己烷二甲酯收稿日期:2022-01-27;修回日期: 2022-04-26。
作者简介:刘瑞华,男,1980年生,硕士,讲师,2012年毕业于齐齐哈尔大学化学专业,现主要从事有机化学与环境污染的研究工作。
E-mail:liuruihua@。
共聚酯的合成及应用研究进展刘瑞华,白春英,齐 霞(呼伦贝尔学院,内蒙古 呼伦贝尔 021008)摘要:综述了纤维用共聚酯、刚性共聚酯、环保可降解共聚酯、片材及瓶用共聚酯的合成及应用研究进展。
纤维用共聚酯主要包含抗静电共聚酯、阻燃共聚酯、抗紫外线共聚酯。
其中,抗紫外线共聚酯具有高抗紫外线及高耐候性,在服饰面料领域广泛应用。
环保可降解共聚酯广泛应用在电脑显示屏、手机显示屏、电视显示屏等领域。
磺酸型水性聚氨酯的研究进展综述了磺酸型水性聚氨酯乳液(SWPU)的制备、性能以及国内外研究进展。
介绍了其应用领域和国内外应用情况,并对SWPU的发展及应用前景进行展望。
标签:磺酸盐;水性聚氨酯(WPU);合成;改性在聚氨酯主链或侧链上引入带电荷的离子基团,制成聚氨酯离子聚合体,这种带离子的聚合体分散到水中形成自乳化型水性聚氨酯(WPU)[1]。
水性聚氨酯节能环保,已被广泛用于涂料、胶粘剂、油墨、生物材料、建筑材料、汽车和纺织品等领域[2]。
目前应用最多的是羧酸型WPU,其亲水单体形成的是弱酸弱碱盐,离子强度低,稳定的WPU分散体需要羧酸盐亲水单体量较多,还存在对非极性基材润湿性差,初粘性低,耐电解质性、耐酸碱性和耐高低温性能较差等缺点。
与羧酸盐型水性聚氨酯相比,磺酸型水性聚氨酯(SWPU)更易得到高固含量的产品,其耐酸碱性、耐热及耐水性都有很大的改善,且无需使用中和剂,具有良好的经济价值和市场前景[3~5]。
按照亲水单体的不同,可以将SWPU分为含小分子磺酸盐亲水单体的SWPU和含大分子磺酸盐亲水单体的SWPU。
1 前以小分子磺酸盐为亲水单体的SWPU1.1 乙二胺基乙磺酸钠鲍俊杰,张海龙等[6]以乙二胺基乙磺酸钠(AAS-Na)为亲水单体,聚己二酸新戊二醇酯(PNA)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)、聚己二酸乙二醇丁二醇酯(PEBA)等长链多元醇,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等二异氰酸酯为原料,采用丙酮法合成了高固含量磺酸型聚氨酯分散体[7~16]。
其合成方法是:将真空脱水后的大分子多元醇加入到有N2保护的烧瓶中,控温70~85 ℃,机械搅拌;加入二异氰酸酯、催化剂二月桂酸二丁基锡,反应一定时间后,加入小分子二元醇扩链剂、稀释剂丙酮,在80 ℃反应,直到体系中的异氰酸酯基含量达到一定值时,停止加热,冷却到室温后加入乙二胺基乙磺酸钠(AAS-Na)亲水单体,反应一定时间后加入计量的去离子水高速分散乳化;最后加入乙二胺扩链,一段时间后减压脱丙酮,得到SWPU。
聚酯工业生产中催化剂作用聚酯是通过聚合酯基单体形成的一种聚合物材料。
聚酯广泛应用于纤维、塑料和涂料等领域。
在聚酯工业生产过程中,催化剂起到非常重要的作用。
催化剂可以加速聚酯的反应速度、改善聚合反应的选择性和控制聚合反应的分子量等性能。
首先,催化剂可以加速聚酯的反应速度。
在聚酯的合成反应中,酯基单体和酸性催化剂通常在高温和高压下进行反应。
酸性催化剂可以促使酯基单体的酯化反应和缩聚反应更快地进行,从而提高了聚酯的合成效率。
催化剂的选择和使用条件的优化可以大幅度减少反应时间,提高生产效率。
其次,催化剂可以改善聚合反应的选择性。
在聚酯合成过程中,存在多种反应路径,可能产生希望的聚合产物,也可能产生副产物。
催化剂的引入可以选择性地促进所需的聚合反应路径,从而提高产物的选择性。
催化剂还可以改变反应物的反应速率和生成产物的分布,使聚酯的性能得到进一步优化。
此外,催化剂还能控制聚合反应的分子量。
聚酯的分子量对其性能有重要影响。
催化剂的引入可以通过调节聚合反应的速率和聚合物链的生长速度来控制聚合物的分子量。
一些特殊的催化剂,如链传递剂,可以调节聚酯的分子量分布,从而使其更适用于不同的应用领域。
催化剂在聚酯工业生产中的应用范围非常广泛。
例如,在聚酯纤维的制备中,催化剂可以加速聚合反应,提高生产效率。
在聚酯塑料的生产中,催化剂可以选择性地促进所需的聚合反应路径,改变聚合物的性能。
在涂料制备中,催化剂还可以调节聚合反应的分子量,控制涂料性能的特定要求。
尽管催化剂在聚酯工业生产中具有重要作用,但使用催化剂也存在一些问题。
首先,催化剂的选择需要考虑其对聚酯等原料的毒性和污染性。
一些传统的催化剂,如酸性催化剂,可能对环境造成污染。
因此,研发和使用环保型的催化剂是一个重要的研究方向。
其次,催化剂使用的条件也需要谨慎控制,以避免产生不必要的副产品或者影响聚酯产品的质量。
总的来说,催化剂在聚酯工业生产中起到了重要的作用。
它们可以加速聚酯的反应速度、改善聚合反应的选择性和控制聚合反应的分子量等性能。
有机硅改性聚酯树脂的研究进展王旭波,赵士贵*,杨欣欣,王 峰,东 青(山东大学材料科学与工程学院,济南250061)摘要:综述了近年来国内外有机硅改性聚酯树脂的研究进展。
介绍了物理共混法和化学共聚法制备的有机硅改性聚酯树脂的特点、应用情况。
展望了有机硅改性聚酯树脂的发展前景。
关键词:有机硅,聚酯树脂,改性中图分类号:T Q264 1+7 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2006)05-0264-04收稿日期:2006-03-20。
作者简介:王旭波(1981 ),男,硕士生,主要从事有机硅产品和工艺的研究。
*联系人:E-mail:w angxubo@mail sdu edu cn 。
有机硅是分子主链中含硅元素的有机高分子合成材料,主要分为硅橡胶、硅油、硅树脂及硅烷偶联剂4大类产品。
目前,有机硅应用于涂料等工业的产品多为硅树脂,它以Si O Si 为主链,与硅原子相连的是各种有机基团。
这一类化合物是属于半无机、半有机结构的高分子化合物,兼具无机材料与有机材料的性能,其介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定,还具有优良的耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等特性[1];广泛用于电子电气、轻工纺织、建筑、医疗等行业。
但硅树脂固化温度较高(250~300 )、固化时间较长,漆膜的机械性能、附着力和耐有机溶剂性能较差。
在现代工业中,聚酯树脂是制造聚酯纤维、涂料、薄膜以及工程塑料的原料,通常由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应制得。
这类聚合物的一个共同特点是其大分子的各个链节间都是以酯基相连,通称为聚酯[2]。
聚酯具有光亮、丰满、硬度高、物理机械性能良好以及耐化学腐蚀性能较好等优点;但存在耐水性差、施工性能不好等缺陷。
用有机硅对聚酯树脂进行改性,使两种聚合物材料的优势得到互补,可以大大提高树脂的性能,扩展其使用范围[3]。
近几年来,有机硅改性聚酯树脂在国外的研究较多,但在国内的研究却较少,发展十分缓慢。
新型高阻隔聚酯PT N的研究及应用进展陈秀娟(国家知识产权局专利局,北京,100088)摘要:综述了国内外高阻隔PT N(聚萘二酸丙二醇酯)的发展、合成及研究开发与应用新进展。
指出随着PET啤酒瓶的发展以及对阻隔性能的要求,应加大对PTN的研发与应用。
关键词:聚萘二甲酸丙二醇酯,阻隔,应用Developm ent and application of high barrierpolyester PT NChen Xiujuane(State Intellectual Property Office of the People’s Republic of China;Beijing100088;China)Abst ract:h is art icle in trod u ce s th e d evelop m en t,syn th esis an d ap p lication ten de ncy o f hig h b arrier PTN (po lyt rimeth ylen e n aph th alate)bo th in h om e an d broad.With th e d evelo pm en t o f th e PET b eer b o tt le an d the req uirem ent fo r t he b arrier p ro p ert y,th e d evelop me nt an d ap p lication o f PTN s ho uld b e paid m ore at ten tio n.Keyword:po lyt rim eth ylen e n ap ht halat e,barrier,ap p lication聚酯类阻隔材料是一种广泛应用的功能性包装材料,它对小分子气体、液体、水蒸汽、香味及药味有屏蔽能力,有时也可隔光线(紫外线)。
聚酯树脂的制备及应用研究聚酯树脂是一种聚合物,具有高强度和耐腐蚀性能,被广泛应用于各种工业领域。
其制备和应用研究已经引起了人们的关注。
本文将介绍聚酯树脂的制备及其应用研究。
一.聚酯树脂的制备聚酯树脂的制备涉及到聚酯化反应和聚合反应两个步骤。
聚酯化反应是指将酸和醇进行酯化反应,形成逐渐增长的线性聚酯链。
聚合反应则是指在聚酯链上引入交联剂,形成交联结构。
这两个步骤将在以下三部分分别进行介绍。
1.聚酯化反应聚酯化反应通常使用带有羧基的酸和带有羟基的醇进行反应。
常见的羧基化合物有己二酸、苯二甲酸等,羟基化合物有乙二醇、丙二醇等。
反应通常在有机溶剂中进行,在加入催化剂的情况下产生酯化反应。
2.聚合反应聚合反应引入交联剂,使聚酯分子形成交联结构。
常见的交联剂包括有机过氧化物、热硫化剂等。
这些交联剂会在高温或高压下引发反应,产生交联结构,从而提高聚酯树脂的强度和稳定性。
3.加工和成型聚酯树脂通常在加工和成型中使用。
由于其材料性能良好,可以通过压力、热等加工方式从而制成各种形状。
产生的产品包括塑料杯子、管道、汽车零件以及建筑材料等。
近年来,聚酯树脂也被应用于3D打印领域,成为了制造3D打印零件的主要材料之一。
二.聚酯树脂的应用1.建筑材料领域聚酯树脂被广泛应用于建筑材料领域。
其用于加强混凝土和灰泥,能够提高建筑材料的强度和耐久性。
此外,聚酯树脂也被用于生产外墙装饰材料和屋顶材料。
2.汽车制造领域聚酯树脂在汽车制造领域也有广泛的应用。
其用于生产汽车零件,如车身和内饰零件等。
其强度和耐腐蚀性能使其非常适合制造这些汽车零件。
3.电气和通信领域聚酯树脂也广泛应用于电气和通信领域。
其用于生产电气绝缘材料和光缆材料等。
此外,聚酯树脂也用于生产太阳能电池板的背板。
4.包装材料领域聚酯树脂也被广泛应用于包装材料领域。
由于其良好的物理和化学性质,聚酯树脂常用于制造瓶子、塑料袋、容器等。
总之,聚酯树脂的制备及应用研究已经成为了材料科学的重要分支之一。
聚对苯二甲酸乙二醇酯的合成及其进展摘要本文介绍了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的酯交换(DMT)和直接酯化(PTA)等的合成方式,对比了他们的优缺点,并简要概述了酯交换法和直接酯化法的合成机理。
分析了PET合成中可能发生的副反应(热降解和醚键的生成)及其应对措施。
比较系统地概括了PET合成过程中的催化剂体系,包括酯交换反应阶段的金属钙、锌、镁、锰等的醋酸盐催化剂和缩聚反应阶段的锑系催化剂、锗系催化剂、锡系催化剂、钛系催化剂。
最后,根据目前PET的生产状况,浅谈PET合成的发展趋势。
关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯,合成机理,催化剂,发展趋势Progress in the synthesis of polyethyleneterephthalateAbstractIn this paper, the synthesis and mechanism of polyethylene terephthalate (PET), DMT synthesis route and PTA synthesis route, are introduced briefly, including their advantages and disadvantages. Probable side reactions (thermal degradation and generation of ether bond) within the synthesis process and relevant counter-measures are raised and discussed. A short summery is made to explain the catalyst system throughout the synthesis process, which is comprised of metal (Ca, Zn, Mg, Mn) acetate catalyst system for DMT synthesis route, and series catalysts based on Sb, Ge, Sn , Ti for PTA synthesis route. Finally, prospects on PET synthesis are talked about according to current conditions.Key words: Polyethylene terephthalate; Synthesis mechanism; Catalyst; Prospect1 聚对苯二甲酸乙二醇酯简介聚对苯二甲酸乙二醇酯是工业生产和社会生活中最常见的聚酯之一,简称PET,化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]-n。
聚酯催化剂的研究进展
摘要综述了聚酯催化剂的研究进展。
包括锑系催化剂,锗系催化剂,钛系催化剂以及其他类型的催化剂的催化效果及其应用情况。
关键词:聚酯催化剂缩聚反应
用于聚酯生产缩聚反应的催化剂种类繁多,主要有锑系、锗系、钛系、锡系等。
由于锑系催化剂在缩聚过程中能大大促进缩聚反应,而对热降解反应的促进程度较小,因此目前聚酯工业普遍采用锑系催化剂,主要品种有三氧化二锑、醋酸锑以及近年来开始受到广泛关注的乙二醇锑。
此外,用于酯交换反应的锰、锌、钙、钴、铅等金属的醋酸盐对缩聚反应也有一定的催化作用。
催化剂是聚酯生产中的重要环节,对于新型聚酯催化剂的研究从未停止过。
对于缩聚反应有催化作用的化合物种类繁多几乎囊括了除卤族元素和惰性元素的所有元素。
但是目前主要研究的是Sb,Ge,Ti等系列的化合物。
项目Sb系催化剂Ge系催化剂Ti系催化剂
催化剂浓度/μg.g-1 150-350 20-120 10-100
所产PET性能
价格低廉过高较贵
色相浅灰色白色淡黄雾度性能中等很好很好
乙醛生成很好很好差
结晶速度中等很好很好
热稳定性很好中等差
氧稳定性中等差差
Sb系催化剂活性适中,价格低廉,在聚酯工业中使用最为普遍;Ge系催化剂价格昂贵,目前应用比较少;Ti系催化剂活性最高,一般用于PBT,PTT,PCT的生产。
近些年来,围绕进一步提高催化活性,减少催化剂对环境的污染等方面,许多聚酯生产厂家及催化剂生产厂家做了大量的研究工作,涌现了一大批极具潜力的新型催化剂。
1锑系催化剂
比较吉玛,钟纺,杜邦等典型聚酯工艺,发现90%以上的聚酯工业都使用锑系催化剂,我国迄今引进的聚酯装置也主要采用锑系催化剂,主要品种为Sb2O3和Sb(AC)3。
吉玛装置一般采用Sb(AC)3,钟纺,杜邦装置一般采用Sb2O3。
此外,乙二醇锑作为传统Sb系催化剂的升级换代产品,也开始得到生产企业的关注。
醋酸锑
与Sb2O3相比Sb(AC)3具有以下优点:(1)Sb(AC)3在乙二醇中的溶解性好,能够更加迅速的催化反应;(2)Sb2O3作催化剂时使用量较大,可能引起金属梯还原使产品色相发灰;(3)Sb(AC)3中无不溶性杂质避免了管道阻塞的发生。
我国对Sb(AC)3的研制较晚。
1979年大连有机化工厂开始研制,1984年试生产,采
用Sb2O3在甲苯存在下与醋酸酐反应的工艺路线。
取得了一定的成果,国产Sb(AC)3试用结果显示其完全可以取代国外产品。
三氧化二锑
我国初期使用的Sb2O3来源于湿法精炼,Sb3+的纯度较高,随着干法精炼技术的突破,多元锑氧化物的问题出现,一旦炉温控制不稳或开停炉频繁,低温燃烧物料未彻底分离,Sb3+的有效纯度大大下降,因此看来,Sb2O3的Sb纯度不如Sb(AC)3高。
近年来国内有厂家采用纳米技术研制纳米级Sb2O3,其颗粒直径小于100nm,具有更高的催化活性,在相同的聚合时间下,特性粘度可提高9%左右,使用成本低于Sb(AC)3,具有较强的竞争力。
乙二醇锑
作为传统锑系催化剂的替代产品,法国埃尔化学公司20世纪90年代推出了乙二醇锑。
乙二醇锑的合成方法主要有以下三种:
(1)Sb2O3 + 3HOCH2CH2OH-----Sb2(OCH2CH2O)3 + 3H2O
(2)Sb(CH3COO)3 + HOCH2CH2OH-----Sb2(OCH2CH2O)3 + CH3COOH
(3)Sb(OCH2CH3)3 + HOCH2CH2OH----- Sb2(OCH2CH2O)3 + CH3CH2OH 大多数厂家选用方法一制取Sb2(OCH2CH2O)3。
所产催化剂有以下特点
1.在EG中溶解度大,比Sb2O3更易调配,使用更方便。
2.经提纯的Sb2(OCH2CH2O)3产品杂质少,纯度更高。
3. Sb2(OCH2CH2O)3的催化为均相催化,可以再较短的时间内达到同样的聚合效果。
4.聚酯产品色泽和热稳定性好,可纺性好。
目前国内至少有6家厂家生产开发Sb2(OCH2CH2O)3,国产Sb2(OCH2CH2O)3的催化效果完全可以达到进口产品。
但是,其具体应用条件还有待进一步探索,如最佳调配浓度,调配温度等。
2锗系催化剂
用作聚酯合成的锗系催化剂通常指的是GeO2,作为碳族元素的氧化物,GeO2显示出良好的稳定性,在目前的聚酯催化剂中属于比较温和的,在反应过程中引发的副反应较少,并且与稳定剂H3PO4不发生作用。
GeO2催化剂的最大优点是合成的聚酯切片便显出非凡的纯白色,透明度较高,在非纤领域广受青睐。
但锗系催化剂活性低于锑系催化剂,在反应体系中的溶解性也不好,而且制得的聚酯醚键较高,熔点较低。
而且GeO2的价格非常昂贵,比较适合应用在高档次的聚酯产品中。
3钛系催化剂
长期以来钛系催化剂由于其较高的催化活性而备受关注,是目前研究最多的一类聚酯催化剂。
在PET合成中,与锑系催化剂相比,钛系催化剂加入量更小,还进一步缩短了缩聚时间。
近些年来研究出了一些新型钛系催化剂。
Acordis公司开发基于TiO2的催化剂C-94,用该催化剂生产的聚酯,其外观及后加工均优于传统锑催化剂生产的聚酯。
英国Syneti公司将生产聚酯的钛基催化剂推向工业化,这种催化剂比常规的锑基催化剂可提高聚酯产率15%,成为解决装置瓶颈制约的廉价方案。
该催化剂由螯合的配位体环绕Ti核心构成,带有配位体的催化金属可很好地控制聚合,可生成无色的产品。
而常规的钛的醇盐催化剂使反应太快,会生成副产品,致使聚合物颜色发黄。
这种催化剂为可水解的稳定液体,完全可与反应物乙二醇互溶,而氧化锑催化剂需在高温下进行特殊处理才能分散。
使用新催化剂的聚合物产品中剩余的金属含量为锑基催化剂的1/10。
钛系催化剂由于其不含重金属又具有较高的催化活性而备受关注,但是使用钛系催化剂很难控制产品的质量指标如颜色。
还需要进一步寻求既能保证产品质量又具有高活性的催化剂。
4其他体系催化剂
其他体系的催化剂也时有报道。
研究发现镧系催化剂与铝系催化剂都可用于缩聚反应且各具优点。
吉玛公司用铝、锗等金属,采用沸石、硅藻土等作载体,开发了Ecoat催化剂,其使用效果与锑类催化剂相当。
日本东洋纺织(Toyobo)公司开发的新催化剂,其生产的聚酯树脂质量与用锗催化剂生产的高度透明和耐热的瓶级树脂质量相同,但新催化剂费用比锗型催化剂要低许多。
新催化剂由几种未透露的金属组成,生产工艺条件与锗催化剂制造聚酯纤维、聚酯薄膜和瓶级聚酯树脂所用条件相似,为250~300℃和约10-1Torr。
然而与锗催化剂不同,新催化剂不会使树脂留下深暗色或残留的物质。
该催化剂已将用于该公司的聚酯装置。
结语
20世纪以来聚酯市场的竞争日益激烈,各生产厂家纷纷寻找降低成本,扩大生产规模,简化工艺流程的方法,提高单线生产能力已成为当今聚酯生产技术的发展趋势,但是单线生产能力的扩大是有限度的,因此研究开发新型高效催化剂生产更高质量的产品成为聚酯生产企业的焦点。
新型催化剂的研究要兼顾催化速率,产品品质,催化剂的选择性,等很多问题,而且新型催化剂还要求有利于环境保护。
可见在21世纪新型催化剂必定是推动聚酯生产技术进一步成熟的科学利器。
参考文献
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