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第9章热塑性聚酯

9．1聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)

9．1．1发展简史

热塑性聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯[poly(ethyleneterephthalate)，PET]和聚对苯二甲

酸丁二醇酯[poly(butyleneterephthalate)，PBT]的总称。l941年，英国的J．R．Whenfield、

J．T．Dikson采用乙二醇与对苯二甲酸酯化缩聚制得PET。1951年，美国DuPont公司首

次实现工业化生产，-PET最初是用做制备纤维的原料，即俗称的涤纶(Tel-erron)纤维。1953

年和l954年，ICl公司和杜邦(DuPont)公司分别开发出PET薄膜。PET作为工程塑料，是

由日本的帝人公司和荷兰的AKZ0公司在1965年开发成功的，但PET快速发展是在20世纪

60年代以后。

PET生产已有近50年的历史，基本生产工艺路线变化不大，主要有两种，即对苯二甲酚二

甲酯(DMT)工艺和对苯二甲酸(PTA)工艺。DMT法采用对苯二甲酸二甲酯与乙二醇(EG)进行酯

交换反应，然后缩聚制成PET。PTA法采用高纯度对苯二甲酸或中纯度的对苯二甲酸(MTA)

与乙二醇直接酯化，连续缩聚制成PET。PET最初工业化时，采用的单体是已工业化生产的

DMT，当时PTA由于精制难度大，还未实现工业化生产，在20世纪60年代以前一直采用DMT

为生产PET主要原料的工艺方法。l963年，PTA法生产PET实现工业化生产。20世纪80年

代以来，美国阿莫科、美孚等公司开发了催化加氢工艺生产高纯度PTA工艺成熟，使得PTA

法PET生产得到迅速发展。由于PTA法比DMT法存在许多优点，20世纪70年代后新建的PET

生产装置均转向PTA法，目前世界上大约75％的生产装置采用PTA法。掌握PTA法的公司

很多，如美国杜邦、德国吉玛(Zimmer)和鲁奇、瑞士的伊文达(Inventa)公司、日本东洋纺

织和钟纺株式会社、法国罗纳一普朗克等。

PET生产工艺分为间歇和连续工艺。20世纪60年代以前，PET生产以间歇式为主。20世纪

60年代以后成功地开发出了连续生产技术。由于连续生产技术产量大、质量好、可直接纺

丝、产品成本低，因此，PTA直接酯化、连续缩聚的聚酯生产工艺逐渐取代DMT为原料的酯

交换法而处于主导地位。现大型单品种装置多采用连续生产技术，间歇工艺适用于中小型多

品种生产装置。为了兼容间歇和连续两种工艺的优点，发展了半连续工艺；为了解决大型连

续装置生产多品种问题，开发了柔性生产线。PTA法连续工艺主要有德国吉玛、瑞士伊文达、

日本钟纺和美国杜邦公司；DMT法连续工艺主要有法国罗纳一普朗克和日本帝人公司技术。

PTA法连续工艺中吉玛、伊文达、钟纺公司技术都是5釜流程，DuPont公司技术是3釜流

程，它们的缩聚工艺条件基本相似，但酯化工艺条件差别较大。为了生产工业用丝和瓶用

PET，在20世纪70年代中期又开发出了PET固相缩聚增黏技术，其工艺也有间歇和连续之

分。1999年，DuPont公司推出了一种新的PET聚合物生产专利技术，这种生产技术被称为

新一代技术，或简称NG3，专门用于生产瓶用高分子量的PET树脂。

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PET按用途分为纤维和非纤维两大类。聚酯工业生产初期主要用于合成纤维，由于PET纺用

性能极佳，用量很快超过尼龙纤维，成为合成纤维的主导。非纤维应用包括薄膜、容器和工

程塑料。目前，非纤用聚酯发展很快，世界上非纤用聚酯已占聚酯需求总量的20％～3