線型縮合聚合物生產(chǎn)工藝
熔融縮聚
熔融縮聚的基本特點(diǎn)
工藝過程較簡(jiǎn)單,不需要溶劑,省去回收工序,降低成本;
減少了可能成環(huán)的單體環(huán)化反應(yīng)的可能性
熔融縮聚法既可間歇進(jìn)行,也可連續(xù)進(jìn)行
熔融縮聚在應(yīng)用上的限制
熔融縮聚(英文名稱melt condensation polymerization)又稱熔融聚合(melt polymerization)。一種單體的聚合方式 ,常用的聚合方法。是在原料單體和生成的聚合物均處于熔融狀態(tài)下的聚合反應(yīng)過程。其特點(diǎn)是;熔融縮聚是放熱反應(yīng),縮聚產(chǎn)物的分子量和產(chǎn)量逐步增長(zhǎng),因此到達(dá)縮聚反應(yīng)終點(diǎn)的時(shí)間需要很長(zhǎng),為避免物料經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間高溫氧化,整個(gè)縮聚反應(yīng)過程都需要在減壓和氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行。為加快縮聚反應(yīng)速度,需要逐步提高真空度,將小分子副產(chǎn)物脫除凈,使反應(yīng)平衡向縮聚產(chǎn)物方向進(jìn)行。當(dāng)縮聚反應(yīng)結(jié)束,需要將產(chǎn)物在熔融狀態(tài)下從縮聚反應(yīng)器地步流出,經(jīng)造粒或稀釋成產(chǎn)品。如聚酯、聚酰胺、不飽和聚酯等生產(chǎn)都是采用熔融縮聚的方法。 [1-2]
1 熔融縮聚過程的優(yōu)點(diǎn);熔融縮聚不用溶劑,因此反應(yīng)物濃度高,引入雜質(zhì)機(jī)會(huì)少,產(chǎn)品質(zhì)量能保證;反應(yīng)設(shè)備溶積效率高,生產(chǎn)能力大。縮聚反應(yīng)是在單體和聚合物的熔融溫度以上進(jìn)行,縮聚反應(yīng)完成后的產(chǎn)品仍處于熔融狀態(tài)。因此聚合物熔體可以直接紡絲、成膜或鑄帶切粒,減少了能耗、縮短了加工工藝過程,提高了生產(chǎn)效率。
2熔融縮聚過程的難點(diǎn):在合成高分子量的線型聚合物時(shí),由于縮聚反應(yīng)是聚合物單體官能團(tuán)之間的縮合,因此對(duì)縮聚反應(yīng)官能團(tuán)間的配比和反應(yīng)程度要求嚴(yán)格,對(duì)單體的純度要求特別高,要保證官能團(tuán)之間的配比為等當(dāng)量比。如果其中一種官能團(tuán)過量百分之一摩爾,產(chǎn)物的聚合度就不能達(dá)到100以上。此外,反應(yīng)程度(官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的百分?jǐn)?shù))也必須高,否則聚合度也不會(huì)高。需要復(fù)雜逐級(jí)升高的真空系統(tǒng);溫度控制要求嚴(yán)格,流體粘度大流動(dòng)困難。在較高的反應(yīng)溫度下長(zhǎng)時(shí)間加熱需要防止發(fā)生氧化、脫氨、脫羧等副反應(yīng),導(dǎo)致官能團(tuán)的損失;而且還會(huì)產(chǎn)生聚合物的裂解或交聯(lián),生成不熔不溶的產(chǎn)物。
3 熔融縮聚技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用;熔融縮聚技術(shù)已成功應(yīng)用于工業(yè)實(shí)踐,例如對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的縮聚(PET聚酯),對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的縮聚(PBT聚酯),己內(nèi)酰胺的縮聚(尼龍6,錦綸)等成功采用熔融縮聚技術(shù),單套熔融縮聚裝置的能力達(dá)到數(shù)萬噸/年以上。由于采用的熔融縮聚反應(yīng)器專利技術(shù)有別,開發(fā)出諸如lurgi Zimmer 圓盤式反應(yīng)器;Hitachi串聯(lián)四臺(tái)反應(yīng)器:ESPREE塔式反應(yīng)器等技術(shù)。
標(biāo)簽 : 熔融縮聚,熔融聚合,聚酯、聚酰胺
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