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
工藝過程較簡單,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)化反應的可能性
熔融縮聚法既可間歇進行,也可連續(xù)進行
熔融縮聚在應用上的限制
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)下的聚合反應過程。其特點是;熔融縮聚是放熱反應,縮聚產(chǎn)物的分子量和產(chǎn)量逐步增長,因此到達縮聚反應終點的時間需要很長,為避免物料經(jīng)受長時間高溫氧化,整個縮聚反應過程都需要在減壓和氮氣保護下進行。為加快縮聚反應速度,需要逐步提高真空度,將小分子副產(chǎn)物脫除凈,使反應平衡向縮聚產(chǎn)物方向進行。當縮聚反應結(jié)束,需要將產(chǎn)物在熔融狀態(tài)下從縮聚反應器地步流出,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;熔融縮聚不用溶劑,因此反應物濃度高,引入雜質(zhì)機會少,產(chǎn)品質(zhì)量能保證;反應設備溶積效率高,生產(chǎn)能力大??s聚反應是在單體和聚合物的熔融溫度以上進行,縮聚反應完成后的產(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:在合成高分子量的線型聚合物時,由于縮聚反應是聚合物單體官能團之間的縮合,因此對縮聚反應官能團間的配比和反應程度要求嚴格,對單體的純度要求特別高,要保證官能團之間的配比為等當量比。如果其中一種官能團過量百分之一摩爾,產(chǎn)物的聚合度就不能達到100以上。此外,反應程度(官能團轉(zhuǎn)化的百分數(shù))也必須高,否則聚合度也不會高。需要復雜逐級升高的真空系統(tǒng);溫度控制要求嚴格,流體粘度大流動困難。在較高的反應溫度下長時間加熱需要防止發(fā)生氧化、脫氨、脫羧等副反應,導致官能團的損失;而且還會產(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)應用;熔融縮聚技術(shù)已成功應用于工業(yè)實踐,例如對苯二甲酸乙二醇酯的縮聚(PET聚酯),對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到數(shù)萬噸/年以上。由于采用的熔融縮聚反應器專利技術(shù)有別,開發(fā)出諸如lurgi Zimmer 圓盤式反應器;Hitachi串聯(lián)四臺反應器:ESPREE塔式反應器等技術(shù)。
標簽 : 熔融縮聚,熔融聚合,聚酯、聚酰胺
