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热收缩膜用聚酯的合成在制备热收缩膜用聚酯的合成中采用乙酸锑作为催化剂,其催化效果较优。因此,本研究选用了乙酸锑作为合成反应的催化剂。但是实验发现,乙酸锑对合成反应体系的催化活性较低,当HD的添加量比(占总醇量数)达到20%时,聚合反应就不能进行。为催化剂对合成反应的影响,改用了活性较高钛酸四丁酯,由于钛酸四丁酯使切片颜色发黄,因此又选用了色相的催化剂,后期形成了以钛为主的复合催化体系。 1、酯化反应工艺 PTA与HD的酯化反应需要在液相中进行,但PTA在该醇中的溶解度低,绝大部分的PTA以固态颗粒存在于反应体系中,使得酯化反应速度慢,反应时间长。为了使酯化反应具有相应的反应速度,须通过升温和加压来实现。但是,酯化反应温度升高和操作压力增加都会使聚合物中的副产物增多,对产品的品质造成背面影响。对酯化反应采取升温和加压操作,酯化时间缩短,但是酯化出水变浑浊,因此酯化反应的温度较好不超过240℃。 2、缩聚反应工艺 低真空时间 在酯化反应结束后进入预缩聚阶段,此时向反应体系外排出小分子物EG和HD。低真空阶段是酯化物逐渐生成预聚物的阶段,一般根据小分子物排出快慢控制低真空时间。制备PET过程中,通常控制低真空时间为20min,但是HD的凝固点为42℃,常温下为固体状态,因此在低真空时间短而HD排出量相对较大的条件下,HD易冷凝沉积在釜体与真空管线相连处,发生严重堵塞现象,影响缩聚反应顺利进行,需要适当延长低真空时间,并给予相应的保温。 压力 在低真空结束后进入高真空阶段,这个时候压力的高低是决定实验是否成功的非常重要的因素。压力高低是决定实验成败的一个关键因素,因此实验之前较好先调试系统压力,以实验时压力在70Pa以下。 缩聚反应温度 据反应动力学,提高缩聚反应温度,将使链增长的反应速度加快。但是,反应温度对产品的色相也是重要影响因素。这是因为缩聚反应是可逆平衡的逐步反应,缩聚反应的同时会存在副反应。从副反应考虑,温度过高,除了使大分子裂解反应加速外,还可使生成环状低聚物以及端羧基、端醛基等反应加速,使后期产物共聚酯色泽变差。另外,在反应的后期,在高温下聚酯的热降解,热氧化降解等副反应占主体地位,随着反应时间的延长,聚合物颜色变差。本研究中除改变缩聚反应温度外,控制其他工艺条件相同,在轴搅拌功率达到较大时,考察聚合物的色相与缩聚反应温度和反应时间的关系。 随着缩聚反应温度的提高,缩聚反应时间缩短,但反应温度超过282℃时,聚合物颜色变差。但是温度低,反应时间延长,色相也不好。据此得出本研究中较佳反应温度为(278±2)℃。 (1)在5L反应釜中,以PTA,EG,HD为原料能够合成出改性的色相较好的热收缩膜用聚酯切片。 (2)该新型共聚酯的较佳催化剂为钛酸四丁酯等的复合催化剂。 (3)该新型共聚酯的酯化温度为235~240℃,缩聚温度为(278±2)℃,低真空时间要比普通聚酯长10min左右。 (4)该新型共聚酯是适合拉膜的,较佳投料比例为n(HD)∶n(EG)=25:75。 |