影响PET端羧基的因素及控制方法
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聚酯合成副反应介绍一. PET 合成中醚键的生成所谓PET 大分子中的醚键,在工业生产中统为二甘醇(缩写DEG),它是PET 大分子中的[-CH 2-CH 2-O -CH 2-CH 2-]结构基团的总称。
由于醚键的存在,影响了聚合物的分子构型,使PET 大分子之间的作用力降低,从而造成产品的熔点下降,同时还会导致聚酯的耐热,耐光,耐氧化等性能变坏。
PET 中的DET 含量还将影响聚酯的可纺性。
(一)醚键存在对PET 性能的影响 1.醚键含量增加会导致PET 熔点下降。
由于醚键的存在影响了PET 大分子是规整性,使聚酯的结晶性能变差,从而导致熔点下降。
2.醚键含量增加将使PET 热分解稳定性下降。
醚键结构比碳—碳键结构的键能要高,本身很容易受氧化而发生断裂,所以其热氧化稳定性差。
3.醚键含量增加将使PET 热分解速度加快 PET 中的醚键是个弱键,受热时容易发生裂解:CO O C 2H 5C OO RR热裂解COOHR+RCOO C H 2CH CH 3CHO +(汽态)乙烯酯基不但会加深聚合物的色泽,使产品颜色变坏,而且还能引起交联反应生成凝胶物质。
一般说来,醚键的热分解速度是正常聚酯键的2.7倍。
(二)醚键的生成机理 1.酯化阶段DEG 的生成PET 中的醚键大部分(75~85%)是在酯化阶段形成的,因为这时EG 浓度高、温度高、压力大,而且PTA 等酸性物质可催化醚化反应:C H 2C H 2H O --OHH O -C H 2C H 2-O -C H 2C H 2-OH +OH 22CH 2CH 2C OO R-OH +OH 2RCH 2CH 2CO O RCO OCH 2CH 2OROHC OO CH 2CH 2+HOCH 2CH 2OHRC OO CH 2CH 2O CH 2CH 2OH+OH 22.预缩和低真空阶段DEG 的生成在预缩聚和低真空阶段,除酯化阶段的那些醚化反应外,还将发生如下醚化反应:OHC H 2C H 2COOR裂解CO OHR+C H 2C H 2O []*CH 2CH 2O []*+RCH 2COOCH 2O H RCH 2COOCH 2O CH 2H 2C OHC H 2C H 2O []*+OHC H 2C H 2OH O C H 2C H 2O H OHC H 2C H 2O CH 2CH 2O H OHCH 2CH 2+RC OO H RCOO O CH 2CH 2O H CH 2CH 2+OH 23.最终缩聚和高真空阶段DEG 的生成由于最终缩聚温度较高,反应时间长,容易引起PET 降解,从而产生醚键:RCOO CH 2CH 2C OO R热裂解C O OHR+RC OO CH 2CHCHCH 2C OO R+RCOO CH 2CH 2O H RCOO O CH 2CH 2CH 2CH 2C OO R但是,醚键主要是在羟乙酯基末端基浓度高的酯化阶段末期和缩聚反应初期生成。
影响PET瓶级切片质量的重要因素分析仪化股份公司涤纶一厂仝凤芹摘要本文从不同生产线、基础切片和工艺条件三个方面分析了影响PET瓶级切片性能的因素。
通过优化工艺参数和调整基础切片的配方来满足市场要求,为提高瓶级切片的质量做了进一步的探讨。
关键词:SSP;PET;聚酯;瓶级切片0 前言PET,是当今应用最为广泛的饮料包装材料。
由于PET可以方便地通过快速冷却的方法得到基本处于非晶态、高透明、易拉伸的PET制品,所以作为包装材料时PET既可制成双向拉伸包装膜,又可由非晶态瓶坯得到高强度、高透明的拉伸吹塑瓶,还可以直接挤出或吹塑成非拉伸PET 瓶源中空容器。
PET中空容器尤其是拉伸吹塑瓶,充分发挥了PET性能,对内容物有良好的展示效果,性能和成本与其他中空容器相抗衡。
因此PET作包装材料时基本上都是采用拉伸吹塑成型的,其中应用最多的是几十毫升到2升的小型瓶,也有容量30升的大瓶。
自上个世纪80年代初期,由于它质量轻,成形容易,价格低廉易于大规模生产,自问世后便以不可阻挡的势头迅猛发展。
短短20年左右的时间便发展成为全球最主要的饮料包装形式。
它不仅广泛用于碳酸饮料、瓶装水、调味品、化妆品、白酒、干果糖果等产品的包装,而且经过特殊处理的热灌装瓶还可用于果汁和茶饮料的包装。
用最先进工艺处理的PET 啤酒瓶也正在进入市场,无菌灌装PET 瓶也在紧锣密鼓地发展。
可以说,技术进步正为PET 瓶不断拓展着应用领域,它不仅继续扩充在饮用水和碳酸饮料等方面的传统市场,而且正在向啤酒等玻璃和铝罐包装的最后阵地发起冲击。
1 连续固相缩聚生产线基本情况和反应原理仪化公司有两套连续式固相缩聚生产线,一套是SINCO的(简称10R 线),一套是BUHLER的(简称S2线) ,这两套装置的设备及工艺流程如下所述。
1.1 10R线主要设备包括预结晶器、结晶器、反应器、冷却器。
另外还有一套氮气净化系统(NPU,SINCO的专利) 以除去氮气系统的水分、碳氢化合物以及一些小分子副产物,保证氮气的纯度,并且补加少量的纯氮,氮气循环使用以降低其消耗。
测定PBS切片端羧基含量影响因素探析作者:洪淑翠来源:《商情》2014年第39期【摘要】采用半微量滴定法对PBS切片端羧基含量进行了测定,经反复对比实验,确定了合适的称样量、溶剂、指示剂、溶解温度等测定条件。
研究结果表明:在此条件下测定的准确度和精度较好且操作简便。
【关键词】PBS切片,半微量滴定法,称样量,溶剂1前言聚丁二酸丁二醇酯,简称PBS,于20世纪90年代进入材料研究领域,并迅速成为可广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究热点材料之一。
PBS切片的端羧基含量是一个重要的控制指标,主要用于表征平均分子量等信息。
端羧基含量的高低,直接影响了产品的热稳定性、降解速率以及色度,从而影响了纺丝及其他后加工产品的的质量。
因此,准确测定PBS切片端羧基含量,对PBS生产工艺及产品质量的保证都有很大的作用。
本文针对PBS切片端羧基测定的影响因素,从称样量、溶剂及其配比、指示剂、溶解温度及溶解时间等方面进行了研究,并确定了最佳的实验条件。
2实验部分2.1试剂与仪器。
试剂:三氯甲烷(分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司);苯酚(分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司);氢氧化钠(分析纯,天津市试剂三厂);乙醇(分析纯,烟台双双化工有限公司);溴酚蓝(0.1%乙醇溶液);溴百里酚蓝(0.1%乙醇溶液);PBS切片端羧基含量参考标准样品(75mol/t,中国科学院理化研究所)。
仪器:电子天平;三角瓶;冷凝管;磨口配套玻璃仪器;加热板; 5ml聚四氟半微量滴定管。
2.2实验原理试样在苯酚-三氯甲烷的混合溶剂中回流溶解,冷却后以溴酚蓝为指示剂,用氢氧化钠-乙醇标准滴定液滴定,根据标准滴定液消耗量,计算PBS切片的端羧基含量。
公式如下:式中:V——试样消耗的氢氧化钠-乙醇标准滴定液体积,ml;V0——空白消耗的氢氧化钠-乙醇标准滴定液体积,ml;c——氢氧化钠-乙醇标准滴定液浓度,mol/l;m——试样称样质量,g。
2.3实验方法。
收稿日期:2020 ̄08 ̄03ꎮ作者简介:程军博(1974 ̄)ꎬ男ꎬ河南太康人ꎬ大学本科ꎬ高级工程师ꎬ从事聚酯生产技术管理工作ꎮdoi:10.3969/j.issn.1008 ̄8261.2021.01.008PET熔体黏度控制措施及优化程军博ꎬ李德胜(洛阳石化聚合部ꎬ河南洛阳471012)摘要:从PET熔体黏度控制攻关入手ꎬ对杜邦工艺下熔体黏度控制的影响因素进行了分析ꎬ找出了熔体黏度控制的相应措施及优化方法ꎮ关键词:熔体黏度ꎻ控制ꎻ措施ꎻ优化中图分类号:TQ323.41㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1008 ̄8261(2021)01 ̄0032 ̄030㊀前言熔体黏度是PET核心生产质量指标ꎬ黏度控制是PET及后路纺丝装置产品品质控制及平稳运行的关键ꎮ为提升产品质量ꎬ洛阳石化PET装置将熔体黏度控制中心值由Mʃ4收窄至Mʃ2ꎮ自2015年来特别是DCS更新后ꎬ熔体黏度控制超标的情况时有发生ꎬ对此加强攻关ꎬ取得了良好效果ꎮ1㊀工艺概况洛阳石化PET装置采用美国杜邦生产工艺ꎬ以PTA和EG为原料ꎬ以乙二醇锑和钛系催化剂为催化剂ꎬ通过酯化反应㊁预缩聚反应㊁终缩聚反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯熔体ꎬ简称聚酯(PET)熔体ꎮ其工艺流程如图1ꎮ图1㊀工艺流程图Fig.1㊀Processflowchart2㊀熔体黏度控制的影响因素与相应措施及优化2.1㊀工艺条件2.1.1㊀缩聚真空度和终缩聚釜搅拌转速缩聚真空度是熔体黏度控制的关键影响因素ꎬ它包括预缩聚真空度和终缩聚真空度ꎬ熔体黏度的调节主要靠调节终缩聚真空度来实现的ꎻ终缩聚釜搅拌转速是熔体黏度控制的重要影响因素ꎬ也是熔体黏度调节的辅助手段之一ꎮ因此ꎬ控制缩聚真空度特别是终缩聚真空度稳定㊁保持终缩聚釜搅拌转速及扭矩平稳是熔体黏度稳定控制的关键ꎮ相应措施:1)加强真空系统㊁终缩聚釜搅拌系统设备维护和保养ꎬ加强EG真空系统热媒㊁冷却水和真空喷淋EG的压力㊁温度㊁流量以及终缩聚釜搅拌EG系统的监控与调节ꎬ确保缩聚真空度和终缩聚釜搅拌转速稳定控制ꎮ2)通过合理调节终缩聚釜搅拌转速控制搅拌扭矩稳定ꎬ以实现熔体黏度平稳控制ꎮ2.1.2㊀反应液位和反应温度酯化釜㊁预缩聚釜㊁终缩聚釜反应液位和反应温度都是影响熔体黏度控制的主要因素ꎬ相对来说ꎬ终缩聚反应液位和反应温度对熔体黏度控制的影响较为显著ꎮ控制3大釜反应液位和反应温度特别是终缩聚釜反应液位和反应温度稳定对熔体黏度稳定控制十分重要ꎮ优化3大釜反应液位和反应温度控制ꎬ精心操作ꎬ确保其控制平稳ꎬ为熔体黏度稳定控制提供较佳反应条件ꎮ2.1.3㊀催化剂加入量和EG/PTA浆料密度催化剂加入量是影响熔体黏度控制的主要因素ꎬEG/PTA浆料密度的变化会通过影响产品的端羧基值间接影响熔体黏度控制ꎮ加强催化剂注入系统的维护和监控ꎬ优化催化剂注入比例ꎬ确保催化剂注入稳定和比例合适ꎻ对EG/PTA浆料密度控制精细操作并优化控制值ꎬ确保浆料密度稳定控制在较佳值ꎮ㊀第34卷第1期㊀2021 ̄01㊀聚酯工业㊀PolyesterIndustryVol.34No.1㊀Jan.2021㊀2.2㊀生产负荷PET生产负荷的变化既影响缩聚反应程度ꎬ又影响熔体管线的压力ꎬ从而对熔体黏度控制的影响迅速而显著ꎬ生产负荷也是熔体黏度异常时的调节手段之一ꎮ相应措施:加强负荷调节与监控ꎬ保持生产负荷稳定ꎻ确需生产负荷调整时ꎬ严格计算ꎬ预先调节ꎬ使工艺参数与生产负荷合理匹配ꎬ消除其对熔体黏度控制的影响ꎻ生产负荷异常波动时ꎬ及时跟进工艺调整ꎬ使生产负荷波动对熔体黏度控制的影响最小化ꎮ2.3㊀其他PET生产原料(EG㊁PTA)质量特别是纯度会通过影响EG/PTA浆料密度影响酯化反应和具有反应活性的杂质对熔体黏度控制造成影响ꎮ黏度仪指示失真未及时校正和熔体黏度发生改变未及时干预ꎬ都会使熔体黏度偏离质量指标而影响熔体黏度控制ꎮ严把原料品质关ꎻ密切监控并及时调节熔体管线温度和压力ꎬ及时校正黏度计ꎬ避免熔体黏度漂移和失真ꎮ2.4㊀熔体黏度波动的调节与控制2.4.1㊀调节方法及原则熔体黏度波动的控制是靠调节终缩聚真空度㊁终缩聚釜搅拌转速和生产负荷实现的ꎬ其中终缩聚真空度为主要调节参数ꎬ终聚搅拌器转速为辅助调节参数ꎬ生产负荷为熔体黏度失控时的调节手段ꎮ终缩聚真空度调节熔体黏度的原则如下ꎮ2.4.1.1㊀串级调节熔体黏度控制器VIC11808与终缩聚真空控制器PIC11603投串级ꎬ通过调节VIC11808的设定值间接调节PIC11603调节熔体黏度波动ꎮ此法适用于熔体黏度波动不太大时的调节ꎮ2.4.1.2㊀自动 ̄就地调节VIC11808与PIC11603摘除串级ꎬPIC11603投自动ꎬ通过调节PIC11603设定值调节熔体黏度波动ꎮ此法适合熔体黏度波动较大㊁串级调节不易控制时的调节ꎮ用此法时应尽量控制PIC11603稳定ꎬ在熔体黏度控制平稳后及时投串级控制ꎬ同时关注终缩聚釜液位的变化ꎮ2.4.1.3㊀手动调节PIC11603打手动ꎬ通过改变其输出值来调节熔体黏度波动ꎮ此法一般在熔体黏度波动异常或装置事故状态下使用ꎬ正常调节熔体黏度波动一般不用ꎮ2.4.2㊀熔体黏度变化的判断㊁处理及控制1)生产负荷不变时ꎬ可根据黏度仪数值㊁熔体交接点压力㊁纺丝组件压力和熔体黏度补偿温度的稳定情况来判断实际黏度的变化ꎮ若熔体交接点压力㊁纺丝组件压力正常ꎬ而黏度仪数值和补偿温度发生了变化ꎬ可判断为黏度指示失真ꎬ应将熔体黏度摘串级根据熔体交接点压力控制熔体黏度ꎬ校正黏度仪ꎻ若黏度仪数值变化不明显ꎬ熔体交接点压力㊁纺丝组件压力偏离正常值ꎬ则判断为实际熔体黏度发生了改变ꎬ应摘串级调节熔体黏度至压力正常ꎬ校正黏度仪ꎮ2)终缩聚釜液位和搅拌转速不变时ꎬ可结合终缩聚釜搅拌扭矩和黏度仪显示综合判断熔体黏度的变化ꎮ若黏度仪数值变化不明显ꎬ终缩聚釜搅拌扭矩偏离正常值或趋势异常变化ꎬ可判断为实际熔体黏度已发生或即将发生变化ꎬ应查找原因ꎬ及时干预ꎻ若终缩聚釜搅拌扭矩正常ꎬ黏度仪数值变化ꎬ则实际熔体黏度并未改变ꎬ熔体黏度显示失真ꎬ可根据终缩聚釜搅拌扭矩控制熔体黏度ꎬ检查校正黏度仪ꎮ3)熔体黏度 自动 ̄串级 控制时ꎬ终缩聚真空蝶阀长时间处于非正常开度(50%以上或10%以下)调节ꎬ则熔体黏度 自动 ̄串级 调节失控ꎬ应及时干预ꎬ并加强终缩聚搅拌扭矩的监控ꎮ4)当3大釜液位㊁温度或催化剂流量变化较大ꎬ而熔体黏度尚未明显变化时ꎬ应根据终缩聚釜搅拌扭矩变化情况ꎬ提前预判熔体黏度的变化ꎬ预先干预ꎬ确保对熔体黏度控制影响最小化ꎮ5)当进行炸大气腿㊁冲洗真空蝶阀等日常操作时ꎬ要监控好缩聚真空的变化并及时干预ꎬ避免影响熔体黏度ꎮ3㊀熔体黏度控制优化2020年1月来ꎬ洛阳石化PET装置将熔体黏度VIC1808控制范围由中心值Mʃ2再收窄至中心值Mʃ1.5ꎬ并采取如下优化措施:1)建立熔体黏度波动统计分析表ꎬ对熔体黏度超出中心值ʃ1.5的情况统计分析原因并采取相应防范措施ꎮ2)保持熔体黏度控制值及熔体黏度相关工艺参数㊁设备㊁仪表㊁操作等稳定ꎬ减少熔体黏度控制值和外界条件改变带来的波动ꎮ3)对熔体黏度调节方法统一规范ꎬ开展实际操作培训和熔体黏度及相关参数控制平稳率竞赛ꎬ提升职工熔体黏度操控水平ꎮ4)增加无油丝特性黏度和齐聚物端羧基值化验分析频次ꎬ根据结果对酯化反应进行针对性调节ꎮ5)探索DCS更新后适应新系统的控制方法ꎬ根据实践经验对关键参数的PID参数(比例度㊁积分时间和微分时间等)进行优化ꎬ找到适合熔体黏度33第1期程军博ꎬ等:PET熔体黏度控制措施及优化稳定控制的最佳点ꎮ6)对仪表控制问题攻关ꎬ解决因仪表显示㊁漂移或其他原因引起的熔体黏度及相关参数波动问题ꎮ4㊀结语通过攻关ꎬ找到了影响熔体黏度控制的因素ꎬ针对各因素采取了相应措施并进行优化ꎮ通过措施及优化的实施ꎬ正常生产时熔体黏度的超Mʃ2次数由攻关前的平均ȡ2次/日降低为0次ꎬ超Mʃ1.5次数由2019年前的平均ȡ7次/日减少到目前的平均ɤ1次/3日ꎮControlmeasuresofPETmeltviscosityandoptimizationCHENGJun ̄boꎬLIDe ̄sheng(PolymerizationDepartmentofLuoyangPetrochemicalꎬLuoyang471012ꎬchina)Abstract:BasedontheresearchofPETmeltviscositycontrolꎬthefactorsaffectingthemeltviscositycontrolunderdupontprocesswereanalyzedꎬandthecorrespondingmeasuresandoptimizationmethodswerefoundout.Keywords:PETꎻmeltviscosityꎻcontrolꎻmeasuresꎻoptimization1.欧瑞康巴马格惠通(扬州)工程有限公司封面………………………………………………2.上海聚友化工有限司公司封二……………………3.北京航天石化技术装备工程有限公司封三………………………………………………4.扬州普立特化工技术有限公司封底………………5.浙江宇丰机械有限公司前插1(前首页)…………………………………6.河南安吉塑料机械有限公司前插2………………7.江苏翰晨机械科技有限公司前插3………………8.云南木利锑业有限公司前插4……………………9.郑州巴特熔体泵有限公司前插5………………10.郑州沃华机械有限公司前插6…………………11.吉铨精密机械(苏州)有限公司前插7…………12.扬州英赛特化工技术有限公司前插8…………13.崴特泵业(上海)有限公司前插9………………14.河南乾元过滤设备有限公司前插10……………15.厦门帮众科技有限公司前插11…………………16.江西二源化工有限责任公司前插12……………17.大连合纤院二手设备销售前插13……………18.大连合成纤维研究设计院股份有限公司前插14…………………………………………19.娄底辰州催化剂销售有限公司前插15…………20.江苏志成新材料科技有限公司前插16…………21.常州能源设备总厂有限公司前插17……………22.扬州瑞邦化工技术有限公司前插18……………23.上海朝辉压力仪器有限公司广告1中插1……………………………………………24.上海朝辉压力仪器有限公司广告2中插2……………………………………………25.«聚酯工业»理事会会员名单后插1……………26.欧瑞康巴马格惠通(扬州)工程有限公司后插2……………………………………………27.温州金波阀门有限公司后插3…………………28.浙江派沃自控仪表有限公司后插4(后首页)…………………………………43㊀聚酯工业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第34卷㊀。
聚酯工艺酯化阶段的酸值控制引言聚酯是一种重要的高分子材料,广泛应用于纺织、包装、电子等行业。
在聚酯生产中,酯化反应是一个至关重要的步骤,其中酸值控制是确保产品质量的关键因素。
本文将详细探讨聚酯工艺酯化阶段的酸值控制方法和影响因素。
酯化反应简介酯化反应是通过酸催化剂将羧酸与醇反应,生成酯的过程。
在聚酯工艺中,酯化反应是将二元醇和二酸进行缩聚,形成聚酯的关键步骤。
该反应通常在高温下进行,酸催化剂可以是有机酸或无机酸。
酸值的定义和测定方法酸值是指单位质量或单位体积物质所含的酸量,通常通过酸碱滴定法或红外光谱法进行测定。
酸值的大小直接反映了酯化反应中可逆酯化和水解反应的平衡状态。
酸值的控制方法1. 选择合适的催化剂合适的催化剂可以加速酯化反应的进行,降低反应温度,提高反应效率。
常用的催化剂有硫酸、磷酸等无机催化剂,以及甲酸、乙酸等有机催化剂。
选择合适的催化剂可以有效控制酸值。
2. 控制反应温度酸值受反应温度的影响较大。
通常情况下,较高的反应温度会加速酯化反应的进行,但同时也会增加水解反应的发生。
因此,需要在保证反应速率的同时,控制反应温度,避免酸值过高。
3. 适当调节反应时间酯化反应的时间对酸值的控制至关重要。
过短的反应时间会导致酯化反应不完全,酸值偏高;过长的反应时间则容易引起水解反应的发生,酸值偏低。
因此,需要根据反应物的性质和实际情况,适当调节反应时间,保持酸值在合适范围。
影响酸值的因素1. 原料的纯度原料的纯度对酸值有很大影响。
杂质的存在会降低酯化反应的效率,增加水解反应的发生,导致酸值升高。
因此,在聚酯生产中,需要选择高纯度的原料,以确保产品品质。
2. 反应条件的选择反应温度和时间是影响酸值的重要因素。
较高的反应温度和较短的反应时间会导致酯化反应不完全,酸值偏高;相反,较低的反应温度和较长的反应时间会导致水解反应的发生,酸值偏低。
3. 催化剂的选择和用量催化剂的选择和用量直接影响了酯化反应的进行和酸值的控制。
pbat端羧基含量
摘要:
一、pbat 端羧基含量的定义与重要性
二、pbat 端羧基含量的测定方法
三、pbat 端羧基含量对材料性能的影响
四、提高pbat 端羧基含量的方法
五、总结
正文:
一、pbat 端羧基含量的定义与重要性
Pbat(聚丁二酸丁二醇酯)是一种生物降解塑料,具有良好的环保性能。
在pbat 的分子结构中,端羧基是指靠近分子两端的羧基官能团。
端羧基含量是衡量pbat 材料性能的重要指标,影响材料的降解速度、力学性能、熔融指数等。
二、pbat 端羧基含量的测定方法
1.滴定法:通过滴定测定样品中羧基的含量,从而计算端羧基含量。
2.光谱法:利用红外光谱、核磁共振等手段分析样品中羧基的含量。
3.质谱法:通过质谱分析,结合标定曲线计算端羧基含量。
三、pbat 端羧基含量对材料性能的影响
1.降解速度:端羧基含量影响pbat 的降解速度,含量越高,降解速度越快。
2.力学性能:适当的端羧基含量可以提高pbat 的拉伸强度、韧性等力学
性能。
3.熔融指数:端羧基含量与熔融指数呈正相关,含量越高,熔融指数越大。
四、提高pbat 端羧基含量的方法
1.改进生产工艺:优化反应条件,调控催化剂种类和比例,提高反应程度,从而提高端羧基含量。
2.改性:通过化学改性或物理改性方法,引入具有较高羧基含量的物质,提高pbat 端羧基含量。
PBT端羧基的影响因素及控制方法
陈建业;余璀英;陈玮;丁金山
【期刊名称】《聚酯工业》
【年(卷),期】2013(26)5
【摘要】描述了PBT生产工艺中切片端羧基产生的原因,并对浆料量比、反应控制工艺参数,包括温度、真空、液位、停留时间、催化剂等对切片中端羧基含量的影响进行分析,提出控制方法,实现了端羧基的稳定控制.
【总页数】3页(P39-40,43)
【作者】陈建业;余璀英;陈玮;丁金山
【作者单位】新疆蓝山屯河聚酯有限公司,新疆昌吉831100;新疆蓝山屯河聚酯有限公司,新疆昌吉831100;新疆蓝山屯河聚酯有限公司,新疆昌吉831100;新疆蓝山屯河聚酯有限公司,新疆昌吉831100
【正文语种】中文
【中图分类】TQ342.22
【相关文献】
1.血清Ⅰ型前胶原氨基端前肽、Ⅰ型前胶原羧基端前肽、Ⅰ型胶原羧基端肽在骨转移性癌诊断中的应用 [J], 王抒;张军宁;乔田奎
2.PBT端羧基含量测定方法的优化 [J], 沈洁
3.纺丝级聚酯切片中端羧基含量的影响因素分析 [J], 吕春林
4.老年髋部骨折患者骨密度与骨碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原羧基端前肽、Ⅰ型胶原羧基端交联肽的相关性 [J], 张宇博; 冯华明; 黄笃; 邹三明
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聚酯工艺酯化阶段的酸值控制一、背景介绍聚酯是一种重要的合成材料,广泛应用于纺织、塑料、电子等领域。
其中,聚酯的制备过程中,酯化反应阶段是关键步骤之一。
在此阶段,酸值控制是至关重要的,因为它直接影响到聚酯的质量和性能。
二、聚酯工艺概述聚酯工艺主要包括以下几个步骤:原料预处理、反应器装载、加热升温、加入催化剂和稳定剂等添加剂、反应控制和产品分离等。
三、酸值控制原理在聚酯的制备过程中,加入过量的二元醇会消耗部分羧基而形成羟基,同时产生水。
水会与羧基发生缩合反应而生成环状结构,导致聚合物分子量降低。
因此,在反应过程中必须保持适当的羧基含量和水含量,以保证聚合物分子量的稳定性和产品品质。
四、影响因素及控制方法1. 原料比例:在聚酯反应器中加入的二元醇和二酸的比例会直接影响到反应后的聚合物质量。
因此,在制备聚酯时,需要根据具体情况确定原料比例,并且要保证二元醇和二酸的摩尔比在1:1.05-1.10之间。
2. 反应温度:反应温度对聚合物分子量、反应速率和产物质量都有重要影响。
通常情况下,聚酯制备过程中的反应温度在220-260℃之间,但是具体温度需要根据不同原料及工艺条件进行调整。
3. 催化剂种类和用量:催化剂可以促进聚酯反应速率,但是过量催化剂会导致产物中残留催化剂含量过高。
因此,在选择催化剂时需要考虑其种类、用量以及对产物的影响。
4. 水含量:水含量是影响聚合物分子量和产物品质的重要因素。
在制备聚酯时,需要控制水含量在0.02-0.05%之间。
五、控制方法1. 原料配比控制:根据实验数据及产品要求确定最佳原料配比,保证二元醇和二酸的摩尔比在1:1.05-1.10之间。
2. 反应温度控制:根据实验数据及产品要求确定最佳反应温度,保证反应温度在220-260℃之间。
3. 催化剂种类和用量控制:根据实验数据及产品要求确定最佳催化剂种类和用量,保证催化剂用量在0.01-0.03%之间。
4. 水含量控制:通过加入适量的分子筛吸附水分或者加入适量的干燥剂等方法,控制反应器中水含量在0.02-0.05%之间。
影响PET二甘醇的因素及控制方法上海石化涤纶事业部3#聚酯邬良明摘要:二甘醇(DEG)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片中的含量是PET 的重要质量指标,在生产过程中必须严格控制,讨论影响切片中二甘醇含量的各种因素。
对于聚酯生产中,二甘醇主要产生于酯化反应这一实际情况,提出要控制二甘醇的含量必须结合生产实际,及时调整摩尔比EG/PTA、酯化温度、酯化压力、停留时间等。
关键词:PTA;酯化;温度;压力;二甘醇1 前言聚酯生产中,生产原料、生产负荷、工艺参数等因素的变化,均有可能对成品中二甘醇(DEG)的含量造成影响。
如控制不当,造成产品DEG波动,会严重影响纤维的染色均匀性。
通过DEG对聚酯染色性能的影响机理及影响DEG含量的因素的分析,提高调控水平,确保DEG含量稳定,避免纺丝染色出现明显色差。
在聚酯切片生产过程中,DEG的含量是必须严格控制的指标。
理论上讲,由于DEG 的存在,DEG中醚键加入到聚酯大分子链段中,在一定程度上破坏了聚酯大分子链排列的规整性,从而使链的强度下降。
另外,DEG含量的增加也使切片的熔点略有下降。
这两方面都造成了切片的成纤性能降低,在纺丝过程中出现断头率高的现象。
但另一方面,切片中含有一定量的DEG,有利于纺丝的染色。
如果切片中DEG的含量过少,在染色时容易出现着色不均匀。
所以聚酯切片中DEG的含量是一个重要质量指标,应控制在一定范围内(国标为不大于1.3%)。
2 影响聚酯PET中的DEG含量的各种因素及措施2.1 摩尔比EG/PTA在聚酯生产中,常常根据生产需要增加摩尔比EG/PTA,这种调整所起的主要作用是:a、增加了游离EG及水的含量;b、加剧了酯化及缩聚系统的EG和水的蒸发量;c、加快了酯化反应的速率,直到酯化反应达到平衡为止;d、中间产品的羧基及最终产品的羧基会明显减少。
增加摩尔比EG/PTA在促进了正向反应的同时,副反应也相应加快,乙二醇的醚化生成DEG就是其中之一。
影响PET端羧基的因素及控制方法
【摘 要】描述了PET生产工艺中切片端羧基产生的原因,从生产实际出发,
通过对聚酯切片端羧基值影响因素的研究,提出了控制方法,实现了端羧基的稳
定控制。
【关键词】PET;端羧基;工艺控制
PET由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)缩聚而来,其分子主链由具有
刚性的苯环和柔性的脂肪醇组成,是一类饱和线性高分子。其为乳白色或浅黄色、
高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内有优良的物理机械性
能,并具有突出的耐化学品和良好的导电性能。其可用于制造涤纶短纤维和涤纶
长丝,是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料。还具有瓶类、薄膜等用
途,广泛应用于包装业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域。
在工业生产中,聚酯端羧基的含量是表征切片品质的重要指标,其含量的高
低直接影响产品的品质。为了稳定产品的品质,必须控制端羧基在一定范围之内,
从而有效控制产品等级,为切片的后加工性能和加工后产品的质量提供保障。
1.切片中端羧基的来源
切片中端羧基主要来自3个方面:一是从酯化反应中带来的端羧基,是切片
端羧基的主要来源;二是缩聚反应阶段链断裂过程产生端羧基;三是生产过程中
物料降解生成的端羧基,如热降解和热氧化。
1.1酯化反应阶段
按照工艺要求,酯化阶段酯化率需要大于98.5%,作为PET生产中的关键
指标,如果酯化率偏低,会导致缩聚反应由于端羧基过多而终止,无法得到想要
的粘度。所以要严格控制酯化羧基及其副反应。酯化反应实际上是EG的羟基与
PTA的羧基发生反应生成酯化物和水的过程。当酯化率偏低时,原料PTA的反
应不完全会使酯化端羧基含量偏高。进入缩聚反应后羧基反应不完全,导致最终
切片中端羧基值偏高。相反地,如果酯化率过高,预聚物中端羧基含量偏低,会
造成最终缩聚反应缓慢,由于反应时间较长,缩聚反应和热降解、热氧化反应同
时进行而无法得到高粘度产品。
1.2缩聚反应阶段
由于缩聚反应时一个可逆反应,这就决定了端羧基随条件的改变而波动。以
下几种情况均有可能使切片的端羧基偏高。
(1)在真空状态较差时,缩聚段产生小分子较难抽走,影响缩聚反应的正
向进行。
(2)由于酯化反应不完全,预聚物不能完全达到缩聚的反应条件,难以发
生链增长反应。
(3)预缩聚出料量降低时,物料在釜、管道及腔体里滞留时间过长,从而
使本来较长的分子链断裂还远为裸露的端羧基和酯基物,有时还会伴随色相变黄
黏度下降等现象。
1.3热降解和热氧化降解
热降解是高分子由于受热作用而产生的降解,热氧化降解是在氧的作用下产
生的氧化降解。两者均导致黏度下降,端羧基增高,色黄和失重,并可能形成凝
胶。
(1)PET的热降解可产生于链端和链间。链端羟基易于酯羰基形成氢键,
而促使链端裂解,链间的热降解是与酯基相连的β-氢和酯羰基形成氢键,促使链
间裂解。无论何种裂解都会造成端羧基含量增加。PET中金属催化剂的存在是导
致热降解的重要因素,通常缩聚催化剂的活性越高,导致催化降解的活性越高。
(2)PET的热氧化降解是由于氧的存在,首先在链间和链端活泼中心生成
过氧化物。与其他烃氧化降解一样,按自由基链反应,最终导致链间和链的裂解。
2.羧基控制的影响因素
2.1浆料量摩尔比
原料EG/PTA的摩尔比对反应过程和产品PET的聚合度有很重要的影响。
根据反应可知,在酯化反应中,EG/PTA的摩尔比需要为2:1,但在反应体系中,
EG/PTA酯化产物的缩合又放出EG,为防止EG自身缩合DEG影响PET质量,
通常使EG摩尔含量小于EG/PTA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。
在连续工艺中,缩聚反应脱出的EG回收再循环到系统中,以补充少量EG
的过程损失,通常EG/PTA加料摩尔比为1.1-1.2:1时,酯化率最好,产品品质
可以达到预期要求。
2.2酯化工艺参数对羧基的影响
当反应釜的压力偏低时,物料中的EG会很快蒸发掉,使酯化反应缺少反应
物,酯化反应很难进行。真空较差时反应釜内多余的EG及酯化反应产生的H2O
不能及时的排出体系,导致酯化反应向逆向进行。提高温度,升高液位,延长反
应时间均有利于酯化反应的进行,但也增加了副产物的生成。
2.3缩聚工艺参数对羧基的影响
当酯化反应进行到一定程度时,缩聚反应和酯化反应同时进行,反应速度随
乙二醇基浓度下降而减慢。通常当乙二醇浓度降低时,缩聚反应速度逐渐增加,
物料向高聚合度方向进行。随着反应程度加深,加剧了PET在高温下热降解和
热氧化降解反应,因而导致聚合物中端羧基含量增加。因此,在这一阶段,控制
好各反应釜的温度至关重要。
2.4催化剂的影响
PTA法生产聚酯,酯化过程PTA溶于EG后释放出的H+具有自催化的作用,
可以不用催化剂。因此,酯化和缩聚可以选用单一的催化剂进行综合催化。
3.结论
(1)在实际生产过程中,端羧基数值波动在所难免,根据经验,首先要通
过调整n(EG)/n(PTA)的值来调整端羧基。
(2)在生产实践中得到:对端羧基影响从大到小为进料量比、酯化Ⅰ釜温
度、终缩聚釜温度、酯化Ⅱ温度、酯化Ⅰ釜压力。
(3)在端羧基出现异常进行调整时,要时刻关注DEG的变化,DEG既是
一个产品重要指标,又能给出工艺调整方向。
【参考文献】
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