固相缩聚PET的结晶性能研究

本文选用几种固相缩聚制备的高粘度聚酯,研究了它们的结晶速度、结晶度,得到了较好的规律,并与原料的品质、固相缩聚工艺等结合起来进行了讨论.     

PET固相缩聚工艺技术分析

综述了聚酯(PET)固相缩聚过程特点,重点对比分析了Bepex、Buhler、Sinco及Dupont的NG3连续固相缩聚工艺、关键设备构型及主要操作参数。PET固相缩聚过程中结晶增长与缩聚反应共存并互相耦合,因而结晶工序是固相缩聚工艺的重要组成部分,也是各工艺专利商的专利技术之所在。有效的结晶增长、结晶形态与缩聚反应的解耦合是强化固相缩聚技术的科学基础。     

PET固相缩聚生产技术的新进展

介绍了传统的PET SSP生产技术,包括间歇法和连续法SSP的生产工艺,对不同垂直式连续SSP进行了比较。对杜邦NG3的缩聚SSP生产技术的生产流程、工艺和应用情况进行了说明。重点介绍了M&G公司的SSP最新技术——Easy UP,窑式SSP。介绍了该技术的工艺流程、工艺原理和特点,与其他反应器比较的优势。指出Easy UP PET SSP生产技术是PET固相增黏技术的新进展。     

PET固相缩聚设备的改造

介绍了PET固相缩聚的工艺流程。详述了固相缩聚主要设备如结晶器、固相缩聚塔的结构、工作原理、运行中故障及改造方法。通过改造使安装更加方便,运行可靠,保证连续固相缩聚生产顺利进行。     

PET切片干燥过程中的固相缩聚

本文通过测定干燥后PET切片的特性粘度及所纺成纤维的强伸度,研究了直接酯化法生产的PET切片在连续式充填干燥器中干燥过程中所发生的固相缩聚。研究结果表明干燥温度和干燥时间对固化反应的速度和程度都有很大影响,固相缩聚后的干切片粘度和分子量有所提高,并将导致熔体温度和POY强度提高。干燥温度和时间的波动会导致干切片特性粘度的不均,并进一步导致纤维的不匀率提高。     

PET固相缩聚的主要影响因素

对辽阳石化SSP装置及其工艺流程进行了介绍。分析讨论了催化剂、温度和时间、结晶度、基础切片性质等因素对PET固相缩聚反应的影响。     

PET固相缩聚升温过程的研究

用国外引进的大型真空转鼓设备研究ＰＥＴ固相缩聚升温过程中的粘连问题及样品的热性能，指出在实际生产中必须控制好升温速度，以防止发生严重的粘连现象．粘连主要发生在１００～１３０℃和１９０℃左右两个温度区域．对于同一时间的样品，尽管外观上有透明、半透明和不透明之分，但测得的Ｔｍ（１）却基本无差别．     

PET固相缩聚反应机理的研究

对ＰＥＴ固相聚合的反应机理进行了较深入地研究。并首次对副产物ＥＧ表面扩散控制机理进行了探讨。通过研究发现：固相聚合机理与温度、预聚体尺寸、惰性气体的流量（或真空度）有关。当反应温度较低时（如１６０～１８０℃），ＰＥＴ固相聚合总是化学反应控制的过程。当反应温度较高（如≥２２０℃），且预聚体的尺寸较大时，ＰＥＴ的固相聚合实际上是由副产物ＥＧ从样品内部向表面的扩散控制的。当反应温度较高，且预聚体的尺寸很小（如几十微米）时，又惰性气体流量较小（或真空度较差），ＰＥＴ固相缩聚反应为副产物ＥＧ从样品表面向外的扩散所控制；若惰性气体流量较大（或真空度较好），反应又转化为化学反应控制。     

固相缩聚生产高粘度聚酯

叙述了高粘度聚酯的发展概况以及制造工艺,并重点阐述了影响固相缩聚生产高粘度聚酯反应的主要因素。指出聚酯固相缩聚应选择合理的原料路线,严格精选切片颗粒大小及预聚体切片结晶度(预聚体极限密度控制为1.38g/cm~3);根据最终产品需要选取不同的催化体系并通过调整 PTA/EG 配比控制预聚体中醚键含量;反应温度及反应时间是固相缩聚反应的主导影响因素,但控制反应中副产物的去除是破坏反应平衡、提高固相缩聚表观反应速率的重要手段。     

瓶级PET连续式固相缩聚生产线的计算机模拟

利用可逆化学反应和小分子扩散共同控制瓶级PET固相缩聚过程的数学模型 ,采用了Runge Kutta法和有限差分方法进行求解 ,仿真研究结果表明模型与工业过程吻合 ,能准确对实际生产进行模拟 ,偏差小于 2 %     

固相缩聚法生产聚酯中黏切片工艺分析

提出了用同相缩聚法生产聚酯中黏切片的新工艺。与熔融缩聚工艺流程相比,用新工艺生产的产品颗粒小,可提高固相反应速率;结晶度高(50％～55％),可省略使用过程中的结晶工序;乙醛含量低,约为熔融缩聚法的1／3．可提高最终产品的热稳定性。由于新工艺流程未使用有动力设备的最终缩聚釜,运行费用可减少20％,并减少了维修费用。     

缩聚反应过程相对分子质量分布的在线检测

以聚酯缩聚反应过程为对象,用发生函数法建立在线相对分子质量分布估计模型。为了符合缩聚釜的实际效应,采用有约束优化方法在线校正模型参数,并用现场数据进行仿真计算。仿真结果表明,本模型预估的MWD在正常工况下与工厂设计数据吻合,并能不断给出整个缩聚流程的质量信息,对聚酯缩聚过程相对分子质量分布进行预估是有效的。     

粉末PET固相缩聚的研究

系统地研究了粉末聚酯(PET)固相缩聚,得到了有效的干燥结晶条件:140℃干燥120 min,180℃再结晶45 min,切片含水率低于30μg／g;研究了反应温度,粉末粒径和N2流量对PET固相缩聚的影响,分析粉末固相缩聚存在N2流量阈值的机理。结果表明:反应温度越高,颗粒越小,固相缩聚反应速度越快;粉末 PET预聚体在一定温度下固相缩聚,存在N2流量阈值。在此流量下,达到该温度下的该粒径粉末的最大界面扩散速率和固相缩聚的最大反应速度。相同反应温度下,粉末粒径越小,阈值N2流量越大。     

变频器驱动电磁振动装置在固相缩聚装置上的应用

介绍了MAB电磁振动装置的工作原理 ,并指出它长期运行后存在的问题 ,探索使用变频器驱动电磁振动装置的可行性和实现方法     

熔融挤出-固相增黏循环处理对PET性能的影响

将特性黏数为0.679 dL/g的纤维级聚对苯二甲酸乙二酯(PET)切片进行5次熔融挤出-固相增黏循环处理,对固相增黏后的PET切片进行纺丝,分析了处理后的PET切片的热性能,测试了PET纤维的断裂强度及色值。结果表明:随着PET熔融挤出-固相增黏循环处理次数的增加,固相增黏后PET切片的特性黏数下降,熔点降低,纤维断裂强度和断裂伸长率下降,色值b值增加,L值减小;5次固相增黏后PET切片的特性黏数均大于0.75 dL/g,但其可纺性变差,纤维力学性能下降。     

固相缩聚对PET切片结晶度及粘度的影响

研究了PET连续式固相缩聚反应中升温速度、反应温度和反应时间对切片预结晶度及特性粘数的影响。切片预结晶度随升温速度的增大而逐步降低 ,特性粘数随反应时间的延长或反应温度的升高而增大。实际生产中 ,较佳的反应温度 2 10～ 2 3 0℃ ,升温速度小于 3 0℃ /min ,反应时间 2 3h。     

基于聚合物分子量分布的乙烯淤浆聚合工艺优化

分子量及分布是聚合物生产过程中极其重要的质量指标,但目前的技术水平并不能实现分子量及其分布的实时测量,基于反应机理的动态建模是实现其软测量的重要方法。以乙烯淤浆聚合工艺为研究对象,基于聚合机理,分别以聚合物的平均分子量和分子量分布为目标,以循环气中氢气乙烯比为决定变量,采用稳态优化方法求取聚合物生产的工艺条件。结果表明:以平均分子量为优化目标所得的结果与分析值的偏差较大,虽然聚合物的平均分子量符合要求,但聚合物的分子量分布曲线与所需产品的分子量分布曲线之间的最大误差可达0.092;而以分子量分布曲线为目标所得的最大误差只有0.069。因此,以分子量分布曲线作为目标的优化方法明显比常规的以平均分子量为目标的优化方法优越。     

烷基芳基磺酸盐分子量及其分布对中相微乳液特性参数的影响

用Winsor相图法研究了由实验室自制的8种烷基芳基磺酸盐复配体系/正丁醇/正癸烷/NaCl形成的微乳液,探讨了烷基芳基磺酸盐平均分子量及其分布对中相微乳液特性参数的影响,为中相微乳液体系最佳配方的选择提供了理论指导。结果表明：中相形成盐度S₁,中相消失盐度S₂, 中相盐宽ΔS,最佳盐度S^*值均随高分子量磺酸盐含量的增加而减小;最佳中相微乳液体积V^*和增溶参数S.P值均随高分子量磺酸盐含量的增加而增大;S₁、S₂、ΔS、S^*值均随磺酸盐平均分子量的增大而减小;V^*和S.P值均随磺酸盐平均分子量的增大而增大;且在实验范围内,lgS^*、V^*、S.P与磺酸盐平均分子量均呈线性关系。