双向拉伸聚酯薄膜生产线技术——聚酯家族简介.pdf

2010年第20卷第4期
塑料包装
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技术讲座连载(ニ)
双向拉伸聚酯薄膜生产线技术
聚酯家族简介
冯树铭
中国包装联合会塑料包装委员会专家组)
(上接2010年第3期)
DMT法是以对苯二甲酸二甲酯与乙二醇先
进行酯交换反应,生成对苯二甲酸双羟乙酯
第二章聚酯树脂家族成员简介
( BHIET),再经缩聚反应生成具有一定分子量的
第一节PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂)
PET树脂。
1.1PET树脂合成工艺路线
1.1.1酯交换法(DMT法)
COOCH
COOCH, CH, OH
+2HO-CH -CH-OH=
+2CHOH
COOCH
COOCH, CH,OH
COOCH CH,OH
缩聚
Ham-o0ーooo
CHOH
cat. T
CH, OH
COOCHCHOH
上述酯交换反应是在催化剂醋酸盐存在和加由于甲醇的沸点为64.7℃,远低于EG的沸点
热条件下进行的。乙二醇与对苯二甲酸二甲酯的197℃,而酯交换反应温度为190~210℃,因而体
甲氧基一OCH3进行酯交换,由原来的对苯二甲系中甲醇会迅速挥发,从而使酯交换反应进行到
酸二甲酯变成了对苯二甲酸二乙酯,被取代的甲底。
氧基与乙二醇的氢原子结合生成甲醇。该酯交换
1.1.2直接酯化法(PTA法)
反应是可逆反应,生成的甲醇又可与BHET进行
PTA法与DMT法相比,并无本质区别,不同
酯交换反应,再生成DMT和EG,所以为使酯交点仅是使用的中间体为PTA,无酯交换反应过程,
换反应生成BHET,须向反应体系中加入过量的而是PTA与EG直接进行酯化反应后便生成
EG,一般EG:DMT(克分子比)=2~2.5:1,同时BHET,然后进行缩聚反应生成PET
把生成的甲醇从体系中除去,就可抑制可逆反应。
COOH
COOCH..OH
+2,CHO H
+2H2O
COOH
COOCHCH,OH
PTA
B HET
万方数据
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2010年第20卷第4期
从技术经济方面进行对比的话,PTA法比
(6)PTA法投资较省,比DMT法可节省投
DMT法有以下几个优点:
资20%左右。
(1)PTA法的消耗定额比DMT法省,因为
但是PTA法也有某些不足之处:
DMT法有甲醛析出,故用等量的PTA比用DMT
①DMT在EG中溶解度比PTA大,物料分
法能多生产PET15%,中间体费用在PET生产散均匀,因缩聚反应是在均相系统中进行的,PET
总费用占50%以上,故PET法的成本比DMT法切片质量均一。
低7~10%。
②中间体制备方面PTA精制技术比DMT
(2)所用乙二醇的配比,PTA法少于DMT精制技术复杂得多,同时系统中的物料具有严重
法,因此,乙二醇的回收系统较小。PTA:EG一般腐蚀性,因此对设备与管路要求耐腐蚀。
只需1.16-1.2,而DMT:EG则需1.36-1.4克
③直接酯化反应中能进行的副反应与酯交换
分子。
反应时间相同,但程度不同。在酯交换反应中,
(3)PTA法不需甲醇回收工序,因其直接酯缩乙二醇醚(又称二甘醇DEG)的含量不高,而在
化的副产物是水,而DMT法的副产物是甲醇,需直接酯化中DEG的含量常大于1%。
要回收。
1.1.3环氧乙烷法(环氧乙烷加成反应法
(4)PTA法生产控制较稳定,酯化反应速度
环氧乙烷法与上述两种方法的区别是用环氧
平缓;DMT法的酯交换反应较难掌握。
乙烷代替乙二醇与对苯二甲酸直接加成反应为
(5)PTA法生产系统中无甲醛产生,操作安 BHET,再经缩聚反应制得PET。其反应式如下:
全。(甲醛是剧毒化学品)
COOH
COOCHCHOH
+2CH2-C、加成反威
cat
季胺盐
COOH
COOCH,CH,OH
PTA
BHET
PTA与乙二醇直接加成反应的特点是;a)此反应产物为单一的BHET,流程短,成本低,不需
反应是放热反应,反应热须快速排除;b)PTA不回收设备。
溶于EO中,须在激烈搅拌下形成分散状态オ有
1.2PTA法合成PET树脂工艺简介(略
利于加成反应的进行;c)EO/PTA配料比1:4-8
1.3PET树脂的基本性质
(克分子比),配料比高,副产品少,PTA转化率
1.3.1PET树脂的化学结构
高;d)用EO代替EG,可省去EO水解工序,加成
OHCH, CH
O-CH, CH+ OH
N100X196+66
从其化学式可看出,在其大分子结构的两端是顺式构形
存在两个羟基(一OH),中间一个芳环
g/ONCCL-GL ON FK>
シ)N,它们通过酯键(-と-0-)彼此
当其在结晶时,则转变为反式构形:
互相联接。聚酯分子链刚性由刚性基团
所决定的。由于大分子C一C键内的内旋转现象,
CへOCH2CH2
使一个分子可形成不同的构象,如无定的大分子
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