聚丁二酸丁二醇酯(PBS)合成工程化研究

摘要

PBS是典型的半晶质的热塑性塑料,具有良好的热稳定性和较高的分子量,与传统的低密度聚乙烯相比较,PBS拥有更好的加工性能,用途非常广泛。同时,PBS是新型的可生物降解的高分子材料,随着环境友好型材料和生物材料的不断发展,PBS基降解材料的制备与应用将是一个全新的研究领域。
　　 本文以PBS产品开发研究为基础,对PBS合成工艺技术及其工程化进行放大研究。首先通过小试考察各反应阶段的反应温度、停留时间以及真空度对产品性能的影响,得出合适的聚合工艺条件,然后建设适当规模的工业化装置进行PBS聚合工艺技术的工业化放大生产。
　　 经过在中试装置上的多次试生产,最终得到可以满足产品质量的半连续化生产需求的工艺合控制参数:调浆酸醇摩尔比1:1.1～1:1.2；酯化采用先常压再转为负压的方式,出水率达到96％时结束酯化；真空状态(绝压1000-300Pa)245℃下进行预缩聚4小时；平稳连续过料至卧式终缩聚釜(绝压200Pa),反应温度240～245℃,继续增粘。
　　 由于本项目要求的PBS产品的动力粘度要达到800Pa·s,选用卧式反应器可以保证产品增粘效果,达到工业化产品的质量指标。PBS中试装置的工业化试生产,最终得到了质量较为稳定的PBS聚酯切片。

目录

文摘

英文文摘

Contents

第一章 绪论

1.1 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的合成生产

1.1.1 直接酯化法

1.1.2 酯交换反应法

1.1.3 扩链反应

1.2 PBS合成技术现状

1.3 PBS的应用现状

1.4 PBS的市场概况

第二章 PBS的实验室合成研究

2.1 前人成果及研究目的

2.1.1 已经完成的成果

2.1.2 研究目的

2.2 半连续聚合PBS聚酯工艺路线

2.3 实验原料及设备、分析仪器

2.4 工艺参数及控制点的研究

2.4.1 原料调配:SA和BDO比例

2.4.2 酯化反应的研究

2.4.3 缩聚反应的研究

2.4.4 PBS预缩物稳定性研究

2.4.5 SIPM对产品性能的影响

2.5 工艺参数的选择

第三章 PBS合成在中试装置上生产的准备

3.1 前言

3.2 PBS合成的主要工艺说明

3.2.1 原料调配工序

3.2.2 酯化

3.2.3 酯化蒸气分离

3.2.4 预缩聚

3.2.5 终缩聚

3.2.6 真空获得

3.2.7 罐区

3.2.8 导热油存储

3.3 PBS工业化生产方案的确定

3.3.1 试验规模

3.3.2 产品方案

3.3.3 试验工艺方案

第四章 PBS合成在中试装置上的工业化生产

4.1 工艺参数的制定与关键控制点说明

4.2 试车过程分析

4.2.1 工艺数据过程改进记录

4.2.2 过程分析

4.3 成品的分析

4.3.1 特性粘度和熔融指数

4.3.2 差式扫描量热谱图(DSC)

4.4 工程化研宄结论

第五章 结论与前景展望

5.1 结论

5.2 前景展望

参考文献

致谢

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