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聚酯合成工艺生产实习用演示文稿 当前第1页\共有31页\编于星期一\13点 聚酯合成工艺生产实习用 当前第2页\共有31页\编于星期一\13点 第一节 聚酯简介 官能团：酯基-COO- 、羟基、羧基 分子链刚性大 半晶高聚物：结晶度45% 热学性质:熔点255-265℃，熔融热； 耐热性和热稳定性好，尺寸稳定性高； 聚对苯二甲酸乙二醇酯，常简称为聚酯（Polyethylene terephthalate，PET ） 当前第3页\共有31页\编于星期一\13点 第一节 聚酯简介 聚酯车间 纺丝车间 加弹车间 动力部 设备部 品管部 PTA EG PET熔体 PET熔体 POY　FDY POY DTY 生产车间 辅助车间 当前第4页\共有31页\编于星期一\13点 低聚物 高聚物 酯化脱水 缩聚脱乙二醇 直接酯化法的合成路线 第一节 聚酯简介 生产工艺中都设置了酯化反应釜，使PTA与EG 先生成BHET，然后进入缩聚反应，将不同官能团的两种单体之间的反应转化为同一官能团同一种单体内部的反应，从而较顺利地获得高聚合度的PET 当前第5页\共有31页\编于星期一\13点 第一节 聚酯简介 “三釜”流程 浆料配制 酯化 预缩聚 终缩聚 EG回收 EG循环 熔体输送 纺丝 H2O PTA EG 当前第6页\共有31页\编于星期一\13点 第一节 聚酯简介 浆料配制 酯化1 酯化2 预聚 终聚 EG回收 EG循环 熔体输送 纺丝 H2O PTA EG “四釜”流程 当前第7页\共有31页\编于星期一\13点 “五釜”流程 浆料配制 酯化1 酯化2 预聚1 预聚2 终聚 EG回收 EG循环 熔体输送 纺丝 H2O PTA EG 第一节 聚酯简介 长乐化纤采用“五釜”聚合工艺： （1）酯化反应温度较低，停留时间较长，但操作稳定，产品中二甘醇（DEG）含量较低，产品质量较好； （2）采用刮板冷凝器，解决了缩聚真空系统低聚物堵塞的问题； （3）五釜流程易于实现共聚合改性。 当前第8页\共有31页\编于星期一\13点 第一节 聚酯简介 聚酯五釜流程（酯化1、酯化2、预缩1、预缩2、终缩） 当前第9页\共有31页\编于星期一\13点 熔体纺丝成形动力学 第一节 聚酯简介 聚酯五釜流程（酯化1、酯化2、预缩1、预缩2、终缩） 当前第10页\共有31页\编于星期一\13点 第二节 聚酯合成工艺与原理 PTA：精对苯二甲酸，熔点300℃，不溶于水 外观：白色粉末 平均粒径：M±10μm（中心值范围95～120μm） EG：乙二醇，沸点197.3℃，与水互溶 外观：无色透明液体 酸值：≤0.03mgkOH/g PTA：EG（摩尔比）≈1:1.2 乙二醇过量可以促进正反应的进行，防止EG在高温下蒸发损失； 当EG过量时，会发生EG之间、EG与BHET之间的醚化反应。 PTA、EG浆料配制 当前第11页\共有31页\编于星期一\13点 第二节 聚酯合成工艺与原理 催化剂：锑系、锗系、锡系、钛系 PTA、EG浆料配制 锑系催化剂 目前聚酯生产广泛采用的一类催化剂，三氧化二锑（Sb2O3）、乙二醇锑（Sb2EG3）； 锑系催化剂催化活性较高，对副反应的促进作用也较小； 三价锑在缩聚时可被还原物质还原产生金属锑，从而使聚酯聚合物带有灰雾色；二是具有毒性。特别对肝脏有不良的影响。 钛系催化剂 钛系催化剂缩聚是很有前途的催化剂，因为它催化活性特性高； 钛系催化剂促进副反应也较明显，所得到的聚酯热稳定性差，色泽发黄。 当前第12页\共有31页\编于星期一\13点 第二节 聚酯合成工艺与原理 催化剂：锑系、锗系、锡系、钛系-在打浆阶段添加，200-300ppm PTA、EG浆料配制 锡系催化剂 锡系催化剂缩聚活性高，但所得聚酯的端羧基量较大，软化点也较低，易带黄色； 容易生成凝胶产物。 可以得到白度高、灰分含量低和透明的PET； 所得PET中醚键含量较多，熔点较低。而且锗系催化剂价格较贵； 作为纤维聚酯的催化剂没有明显优点。 锗系催化剂 当前第13页\共有31页\编于星期一\13点 * 第二节 聚酯合成工艺与原理 PTA、EG浆料配制 当前第14页\共有31页\编于星期一\13点 第二节 聚酯合成工艺与原理 PTA COOH ＋ HOCH2CH2OH HOOC - H2O EG COOH ＋ HOCH2CH2OH HOOC - H2O EG COOH ＋ HOCH2CH2OH HOOC - H2O EG COOH ＋ HOCH2CH2OH HOOC - H2O EG BHET 酯化反应 酯化反应可在PTA的氢离子（H+）自催化作用下进行，自催化的反应机理是原料PTA羧基解离的H+自催化和EG进行亲和酯化反应。其实，酯化反应和缩聚反应在整个生产过程中都同时