聚对苯二甲酸丁二酯

高分子化合物

聚对苯二甲酸丁二酯(PBT),是对苯二甲酸1,4-丁二醇缩聚制成的聚酯,是重要的热塑性聚酯,五大工程塑料之一。

用途
PBT树脂大部分被加工成配混料使用,经过各种添加剂改性,与其他树脂共混可以获得良好的耐热、阻燃、电绝缘等综合性能及良好的加工性能。广泛用于电器、汽车、飞机制造、通讯、家电、交通运输等工业。例如PBT经玻璃纤维等改性后,可用于制造要求长期在较高温度的工况下,尺寸要求稳定性高的电子零部件。PBT的击穿电压高,适用于制作耐高电压的零部件,由于其熔融状态的流动性好,适合注射加工复杂结构的电器零件,如集成电路的插座、印刷线路板、计算机键盘、电器开关熔断器温控开关保护器等。汽车保险杠化油器火花塞供油系统零部件、点火器等。在通讯领域PBT广泛用于程控电话的集成模块、接线板电动工具等。
制备
PBT的生产方法主要有酯交换法和直接酯化缩聚法两种,所用催化剂有钛酸异丙基酯、钛酸四丁基酯、烷氧基锆、烷氧基锡等。
(1)酯交换法:酯交换法采用对苯二甲酸二甲酯(DMT)为原料,首先与1,4-丁二醇进行酯交换生成对苯二甲酸二丁二醇酯,后者缩聚生成聚对苯二甲酸丁二醇酯。酯交换法采用1,4-丁二醇过量的配比,DMT和1,4-丁二醇的摩尔比为1ː1.3~1.7,反应温度约200℃,有利于反应平衡向生成对苯二甲酸二丁二醇酯方向,可减少副反应发生。第二步缩聚反应温度约250~260℃,减压至0.1~1mm Hg下进行。酯交换法可以间隙、也可以连续进行。其优点是设备比较简单,反应条件比较缓和,分步控制酯交换和缩聚反应比较容易,但批次生产,效率较低。
(2)连续直接酯化缩聚法:连续直接酯化缩聚技术比较复杂,由于过程物料都是在高温、高真空熔融状态下进行,对设备材质、设备结构、物料输送、反应条件控制都比较复杂。因此开发出多种专利技术。比较著名的有;Lurgi Zemmer技术,其特点是采用酯化、预缩聚和缩聚三台反应器,缩聚反应器为一种卧式盘式反应器,单条生产线可达12万吨/年规模。产品质量高,副产四氢呋喃可直接用于聚四氢呋喃生产;日本Hitachi技术具有四台不同类型反应器,可同时生产高粘度及中等粘度两种产品。单条生产线规模可达6万吨/年。Uhde Inyenta Fischer技术采用塔式反应器,酯化和缩聚可在一台反应器中完成,能生产20~35聚合度的PBT产品,如果要生产聚合度为80~150的产品,可移至另外一台叫做DISCAGE的卧式缩聚反应器进行。
(3)固相缩聚过程:以上过程只能生产聚合度在100左右,分子量20000~35000的PBT产品,可以满足纺织和膜制品需求。对于一些工程塑料制品需要聚合度为150~200,分子量在40000以上的PBT,就需要采用固相缩聚过程来制造。固相缩聚过程反应复杂,在固相缩聚反应器中进行,主要包括四个主要工艺过程完成,即预结晶、退火、反应和冷却。可以间隙进行、也可连续进行。
毒性影响
PBT无毒,对皮肤无刺激作用生产过程存在对环境不利的影响,需加以治理。
包装运输贮存
PBT树脂采用塑料或自带塑料内衬的编织袋进行包装,存放的场所要求干燥、通风、避雨、避暴晒、远离高温、明火,避免与强酸、强碱、强氧化剂混装混运。
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