二辛基氧化锡催化直接酯化法制备聚对苯二甲酸丁二醇酯研究

摘要

聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene terephthalate，简称PBT)是一种综合性能优良的热塑性树脂，是继聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)和改性聚苯醚(MPPO)之后第五大工程塑料。PBT不仅具有玻璃化温度低、结晶速度快、加工成型性能优良等特点，而且具备高耐热性、高机械强度、高电绝缘性、耐化学腐蚀、耐老化及低磨擦性等性能。目前，PBT工程塑料已经被广泛应用于电子电器、汽车部件、机械设备以及精密零部件的制造，以取代金属材料，热固性塑料以及一些热塑性塑料。国内市场PBT需求量日益增大，但生产量无法满足国内消费应用。迄今，PBT主要制备方法包括酯交换法(DMT法)和直接酯化法(PTA法)。它是由对苯二甲酸二甲酯（相对于DMT法）或对苯二甲酸（相对于PTA法）与1，4-丁二醇为原料，在催化剂存在下反应制得。我国PBT生产大多采用国外工艺技术，如德国吉玛公司、日本日立公司技术，所采用的催化剂主要是钛金属化合物。在实际应用中特别是采用直接酯化法生产PBT中存在催化剂易水解形成固体氧化物问题。拓展PBT生产中催化剂，改善生产工艺的稳定性，进而改善产品的性能及应用，增加产品在市场中的竞争力，有重要的理论意义和现实的应用意义。
　　本论文采用直接酯化法由对苯二甲酸(PTA)和1，4-丁二醇(BDO)制备聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，在对比了以有机钛及有机锡化合物为催化剂的反应工艺基础上，首次成功地应用二辛基氧化锡(DOTO)为催化剂制备出聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。考察了不同反应参数对聚合反应过程的影响。同时，对产品的性能进行了测定和表征。结果表明，在优化的反应条件下:催化剂用量DOTO∶10-3（DOTO/PTA质量比），酸醇摩尔比1∶1.7，酯化温度230℃，酯化时间3h，缩聚温度245℃，缩聚时间5h，可成功制得PBT聚酯，其熔程为228-230℃，特性粘度可达0.789dL/g，数均分子量30000，符合PBT工程塑料要求。

目录

声明

摘要

引言

1 文献综述

1．1 PBT及发展状况

1．1．1 PBT简介

1．1．2 国外PBI行业发展状况

1．1．3 我国PBT行业发展状况

1．2 PBT市场应用

1．2．1 PBT主要应用领域

1．2．2 PBT发展前景

1．3 PBT的制备方法

1．3．1 DMT法

1．3．2 PTA法

1．4 制备PBT的催化剂体系

1．4．1 锑系催化剂

1．4．2 钛系催化剂

1．4．3 锗系催化剂

1．4．4 锡系催化剂

1．4．5 铝系催化剂

1．5 立题背景及意义

2 实验部分

2．1 实验药品

2．2 实验设备

2．3 实验原理及过程

2．3．1 实验原理

2．3．2 反应过程描述

2．4 测试及表征

2．4．1 差热分析

2．4．2 热失重分析

2．4．3 特性粘度[η]测定

3 结果与讨论

3．1 催化剂性能的对比筛选

3．2 PBT合成反应条件考察

3．2．1 酯化温度对PBT合成反应影响

3．2．2 酯化时间对PBT合成反应影响

3．2．3 缩聚温度对PBT合成反应影响

3．2．4 缩聚时间对PBT合成反应影响

3．2．5 DOTO用量对PBT合成反应影响

3．3 PBI测试及表征

3．3．1 差热分析

3．3．2 热失重分析

3．3．3 特性粘度[η]测定

3．3．4 分子量(M)计算

结论

参考文献

附录A 附录内容名称

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢