PBAT合成工艺研究
PBAT的共混改性综述
PBAT的共混改性综述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯（PBAT）是一种新型的完全生物降解脂肪-芳香族共聚酯。
与其它聚合物进行共混改性是改善PBAT基材综合性能的有效手段，同时也是降低该材料价格的重要方式。
为拓展PBAT材料的应用范围，扩大PBAT 的市场需求，有必要利用多种方式对其进行共混改性。
1. PBAT与可降解聚合物共混改性1.1 PBAT与聚乳酸（PLA）共混PLA是一种脂肪族聚酯，其合成原料乳酸可完全由生物法发酵制得，脱离了传统的石油原料，且具有良好的生物相容性、较高的强度；同时PLA具有生物可降解性，最终的降解产物是二氧化碳和水，不会对环境造成污染，这使之在以环境和发展为主题的今天越来越受到人们的重视，并在日用品以及生物医疗领域中都得到了广泛的应用。
然而，PLA虽然具有较高的强度及压缩模量，但是其质硬而韧性较差，缺乏柔性和弹性，极易弯曲变形，抗冲击和抗撕裂能力差，这在一定程度上限制了PLA的使用范围。
同样作为一种生物降解材料，PBAT恰好具有良好的拉伸性能和柔韧性，利用PBAT与PLA共混来对其增韧是一种行之有效的方法。
前人用熔融共混法制备了（PLA/PBAT）复合材料，实验表明，PBAT能够抑制PLA的结晶，导致材料断面出现孔洞和凹槽，随着PBAT用量的增多，材料断面孔洞的尺寸会有所增加，这会导致复合材料的拉伸强度下降。
但是，PBAT的柔性链段能有效改善PLA的脆性，当PBAT质量分数为30%时，PLA/PBAT复合材料的断裂伸长率最大，达到9%，同时，其冲击强度也能够达到5.33kJ/m2。
前人在PBAT与PLA共混的过程中发现，随着PBAT用量的增加，PLA/PBAT 复合材料中两相的相容性变差，这也是PLA/PBAT共混物力学强度不理想的重要原因。
为了进一步提高PLA/PBAT复合材料的性能，扩大其应用范围，前人通常在该共混物中引人增容剂以减小两相界面张力，增大界面结合力，改善共混体系的力学相容性和抗冲击性。
(2023)年产2万吨PBAT专用高效催化剂项目可行性研究报告写作模板...
(2023)年产2万吨PBAT专用高效催化剂项目可行性研究报告写作模板...(2023)年产2万吨PBAT专用高效催化剂项目可行性研究报告写作模板一、项目背景介绍PBAT（聚丁二酸丁二醇酯）是一种可生物降解的塑料材料，具有广泛的应用前景。
然而，由于PBAT的高成本和生产过程中的低效率，市场发展受到限制。
因此，研发一种高效催化剂用于PBAT的生产具有重要意义。
二、项目目标本项目的主要目标是开发一种高效催化剂，以提高PBAT 的生产效率并降低生产成本。
具体目标如下：1. 研发一种具有高催化活性的催化剂，能够显著加快PBAT的合成反应速率；2. 降低PBAT生产过程中所需的温度和压力，以减少能耗和生产成本；3. 提高PBAT的产品质量和稳定性，满足市场需求。
三、市场前景分析1. PBAT作为一种可生物降解的塑料材料，在环保意识提高的背景下，市场需求逐渐增长；2. 目前，PBAT的生产成本较高，限制了其市场规模的进一步扩大；3. 高效催化剂的研发将大大提高PBAT的生产效率和降低生产成本，有望推动该市场的快速发展。
四、技术路线和研发计划1. 设计合成高效催化剂的配方，并制备样品进行初步性能测试；2. 优化催化剂配方，通过试验筛选出最佳催化剂；3. 对最佳催化剂进行反应条件的优化，以提高PBAT的产率和产品质量；4. 对反应过程进行模拟和优化，寻找最佳生产工艺参数；5. 将优化的高效催化剂应用于实际生产中，并对产出的PBAT进行性能评价。
五、项目可行性分析1. 本项目的技术路线和研发计划严格合理，能够有效提高PBAT的生产效率和降低生产成本；2. 目前市场对可生物降解塑料材料的需求较高，该项目有良好的市场前景；3. 本项目已经取得了一些初步的实验结果，证明了高效催化剂的潜在应用价值；4. 政府和投资机构对可生物降解塑料材料领域的技术研发给予了政策支持和资金扶持。
六、项目风险与对策1. 技术风险：研发高效催化剂的过程中可能遇到一些技术困难，需要及时调整研发方向并加强团队合作；2. 市场风险：尽管市场对PBAT的需求增长，但市场竞争激烈，需与其他竞争对手进行差异化竞争和市场营销策略；3. 生产风险：在将高效催化剂应用于实际生产中时，可能遇到一些操作问题和技术难题，需要完善生产工艺并加强人员培训。
pbat化学文摘号
pbat化学文摘号Pbat化学文摘号是什么？PBAT 是一种环境友好型的材料，全称为聚丁二酸丁二醇酯(Polybutylene Adipate-Co-Terephthalate)。
是由1,4-丁二醇和己二酸以等摩尔比反应，生成聚己二酸丁二酯基础上，加入对苯二甲酸酯产生嵌段聚合，注入适量单宁族环氧化合物，再进行再结晶和加工而形成的。
PBAT 由于具有良好的高温稳定性、机械强度、耐久性、柔韧性、低温性能及热熔融性等优异特性，因此被广泛应用于包装、建筑及纺织行业中。
PBAT 能够被微生物降解和生物降解所属的可生物降解材料。
它具有优异的可降解和可合成性质，使其成为回收可塑性材料的一个重要替代品。
PBAT化学文摘号是在化学文摘数据库中的注册号码，是对一种材料的唯一标识和说明。
PBAT材料的文摘号是“CAS Register Number: 25540-83-6”。
PBAT化学文摘号的意义与作用化学文摘号是对一种化合物的唯一标识，它是一个由数字、字母或其他特定符号组成的18位编码，可以摘要表明化合物的基本的结构和性质信息。
PBAT化学文摘号的分配是由美国化学学会的化学文摘中心负责，它的主要作用在于描述 PBAT 化合物的基本物理化学性质、结构、合成方法等重要信息，有利于进行分类、检索、信息检索、化学数据库建立和科技管理等领域的研究工作。
PBAT化学文摘号的重要性PBAT 化学文摘号的分配具有重要的意义和作用，主要表现在以下方面：一、方便信息储存和检索PBAT化学文摘号对于实现信息的精确检索和补充已有的化学数据库而言，是相当重要的，由于PBAT在表面活性剂和聚酯等领域都有广泛应用，因此其文摘号就被广泛的使用。
二、方便科研工作PBAT化学文摘号作为对 PBAT化合物的唯一标识和说明，利于科研人员对 PBAT的性质、结构、反应等方面的探讨和研究工作。
三、方便化学环保领域的标准制定PBAT化学文摘号在化学环保领域的标准制定中起着重要的作用，可以方便科学家和工业技术人员进行评估、监控和控制污染物。
年产万吨pbat开题报告
年产万吨pbat开题报告1.1课题研究意义对二甲苯(PX)是无色透明液体，具有甜味和芳香气味，不溶于水，溶于酒精、氯仿、苯等有机溶剂。
对二甲苯与老百姓的生活密不可分。
二甲苯广泛存在于汽油中。
在汽油中的含量约6%~10%，是汽油高性能抗爆性的重要组分，没有它，就不能生产高品质的汽油。
PX为基础有机化工原料之一，主要生产对二苯甲酸(PTA)及对二苯甲酸二甲酯(DMT)，分别占PX消费量的80%和12%左右，这两种单体又是生产聚酯纤维和聚酯塑料的原料。
全球产量的 98%左右用于生产聚酯。
聚酯的绝大部分用于生产涤纶，涤纶是目前生产和消费最多的化纤品。
我国是化纤大国，合成纤维生产需要大量PX。
部分聚酯用于制造饮料瓶，我们日常消费的可乐、汽水、果汁，都可以是用聚酯瓶包装的。
除此之外，对二甲苯在医药、香料、油墨、农药、染料以及溶剂等领域有广泛的用途。
对二甲苯的广泛用途使它长期处于供不应求状态，所以， PX装置的建设还有很大的空间。
1.2PX装置的国内外现状和发展趋势12.1PX装置国内外现状聚酯纤维的迅速发展，拉动了其上游原料精对苯甲酸的消耗，进而有拉动了 PTA的上游原料对二甲苯的市场严重供不应求，产品需要大量进口。
2012年，世界PX的装置生产能力约4000万吨/年，70%以上的装置在亚洲地区，新建产能也大都集中在亚洲，主要为韩国和中国。
中国石化集团公司是最大的生产集团，占总产能的 42.5%其次是中国石油集团公司，占总产能的22.0%。
2009年是我国PX生产能力增长最快的一年，新增产能284万吨，比2008年的442.1万吨增长64.2%。
截至2012年9月底，我国PX的PX生产厂家有13家总生产能力达到8211万吨/年。
目前，我国已是世界上最大的生产和消费国，产能约占全球产能的20%，消费量占全球38%左右。
PTA的PX将提高到82.1%。
北美地区的新建 PX 装置主要集中在美国，用于生产由于生产成本较低加之原料供应充足，中东的石化产业投资将稳步增长。
PBAT的共混改性综述
PBAT的共混改性综述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯（PBAT）是一种新型的完全生物降解脂肪-芳香族共聚酯.与其它聚合物进行共混改性是改善PBAT基材综合性能的有效手段，同时也是降低该材料价格的重要方式。
为拓展PBAT材料的应用范围，扩大PBAT 的市场需求，有必要利用多种方式对其进行共混改性.1。
PBAT与可降解聚合物共混改性1.1 PBAT与聚乳酸(PLA）共混PLA是一种脂肪族聚酯，其合成原料乳酸可完全由生物法发酵制得,脱离了传统的石油原料，且具有良好的生物相容性、较高的强度；同时PLA具有生物可降解性，最终的降解产物是二氧化碳和水，不会对环境造成污染，这使之在以环境和发展为主题的今天越来越受到人们的重视，并在日用品以及生物医疗领域中都得到了广泛的应用.然而，PLA虽然具有较高的强度及压缩模量，但是其质硬而韧性较差，缺乏柔性和弹性,极易弯曲变形，抗冲击和抗撕裂能力差，这在一定程度上限制了PLA的使用范围。
同样作为一种生物降解材料，PBAT恰好具有良好的拉伸性能和柔韧性,利用PBAT与PLA共混来对其增韧是一种行之有效的方法。
前人用熔融共混法制备了(PLA/PBAT）复合材料,实验表明,PBAT能够抑制PLA的结晶，导致材料断面出现孔洞和凹槽,随着PBAT用量的增多，材料断面孔洞的尺寸会有所增加，这会导致复合材料的拉伸强度下降。
但是,PBAT的柔性链段能有效改善PLA的脆性，当PBAT质量分数为30%时,PLA/PBAT复合材料的断裂伸长率最大,达到9％，同时，其冲击强度也能够达到5.33kJ/m2。
前人在PBAT与PLA共混的过程中发现，随着PBAT用量的增加，PLA/PBAT 复合材料中两相的相容性变差,这也是PLA/PBAT共混物力学强度不理想的重要原因。
为了进一步提高PLA/PBAT复合材料的性能,扩大其应用范围，前人通常在该共混物中引人增容剂以减小两相界面张力，增大界面结合力，改善共混体系的力学相容性和抗冲击性。
(PBAT)生物降解性和毒理性研究进展
第34卷第5期
2021-09聚酯工业
Polyester Industry
Vol. 34 No. 5
Sep.2021
doi： 10.3969/j. issn. 1008-8261.2021.05.004
（PBAT）
生物降解性和毒理性研究进展
郭佳（新疆蓝山屯河科技股份有限公司，新疆昌吉
831100）
摘要:聚合物工业的蓬勃发展为人类的物质生活提供了很多便利的同时，也造成了严重的环境污染和生态破坏。生物可降 解材料是解决这一问题的很好选择，其生物降解产物对环境是否有影响备曼关注。聚己二酸对苯二甲酸丁二烯醋
（
PBAT
）
是一种性能优良的石化基可生物降解高分子材料，生物降解性和毒理性研究表明该聚合物对环境和生态友好
，
可在食品包
装工业、垃圾袋、购物袋、保鲜膜、地膜等领域取代非生物降解聚合物。
关键词:PBAT
；
降解性能;毒理性;抗菌
中图分类号:TQ323.41 文献标识码:A 文章编号：1008-8261（2021 ）05-0016-04
0前言
聚合物工业的蓬勃发展为人类的物质生活提供 了很多便利。但传统聚酯如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙 烯、聚氯乙烯
，由于其不可降解性，给环境和生态造 成了严重的污染，因此引起了人们对聚合物废料处 理的关注⑷。因回收再利用成本高,技术不成熟等 问题，目前废弃料的处理主要以填埋和焚烧为主，而 这2种处理方法会产生新的有害物质。基于此，寻 求可持续发展的绿色节能生物降解材料已成为当今 全球的一个重要课题也。生物可降解高分子材料 （BPMs）根据原材料的不同，可分为可再生高分子材 料和石化高分子材料。聚己二酸对苯二甲酸丁二烯 酯（PBAT）是一种石化基芳香脂肪族共聚酯,具有 良好亲水性和加工性能，物理力学性能与聚乙烯相 近。在肥沃土壤中自然存在的酶的帮助下,几周内 就能完全降解。这些特性使其成为一种优秀的环保 聚合物，可在食品包装工业、垃圾袋、购物袋、保鲜 膜、地膜等领域取代非生物降解聚合物⑶。本文主 要介绍了 PBAT生物可降解聚酯的生物降解性和毒 理性方面的研究工作。1实验室降解PBAT研究工作扩链剂是一种聚酯生产加工过程中常用的添加 剂，用于提高聚酯产品的力学性能和工艺性能。 Paula等人研究了添加扩链剂的聚己二酸丁二醇-对 苯二甲酸二丁酯（PBAT）和聚乳酸（PLA）的共聚物 在受控实验室条件下土壤中的生物降解行为。从分 子质量和拨基指数的变化可以看出，扩链剂对PBAT和共聚物的降解有较强的影响，减缓了降解 过程，且共混物的降解过程非常复杂。可能是2方 面原因：1）共聚物的结晶度和形态影响了生物降解 过程;2）扩链剂的官能团与聚合物降解过程中生成 的官能团发生反应，并与分子质量降低反应产生竞
可生物降解塑料PBAT共混改性研究进展
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第49卷，第5期2021年5月V ol.49，No.5May 2021158doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2021.05.030可生物降解塑料PBAT 共混改性研究进展晏永祥，贺哲，张跃飞，李焰，申雄军(长沙理工大学化学与食品工程学院，长沙 410114)摘要：可生物降解塑料聚己二酸对苯二甲酸丁二酯（PBAT ）的改性是降低其成本、提高性能的重要方法。
主要综述了近十几年来国内外PBAT 的共混改性研究进展，主要包括聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸戊酯、聚乙醇酸、聚乙烯醇缩丁醛等可降解高分子与PBAT 共混改性，玉米淀粉、纤维素和木质素等有机填料与PBAT 共混改性，以及碳酸钙、蒙脱土等无机填料与PBAT 共混改性，并对其发展作出总结与展望，旨在为开发新型高效的PBAT 复合材料提供指导意义。
关键词：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯；可降解高分子聚合物；填料；共混改性中图分类号：TQ321 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2021)05-0158-04Progress of Blending Modification of Biodegradable Plastic PBATYan Yongxiang ， He Zhe ， Zhang Yuefei ， Li Yan ， Shen Xiongjun(School of Chemistry and Food Engineering ， Changsha University of Science and Technology ， Changsha 410114， China)Abstract ：Modi fication of poly(butylene adipate terephthalate) (PBAT) is an important method for lowering the production cost and improving properties. The research progress of blending modi fication of PBAT in the past ten years, mainly including blend-ing with biodegradable polymers such as polylactic acid, poly(propylene carbonate), polybutylene succinate , polyhydroxybutyrate valerate, polyglycolic acid and polyvinyl butyral were mainly summarized, blending with organic fillers such as corn starch, cellulose and lignin, and blending with inorganic fillers such as calcium carbonate and montmorillonite were summarized. The prospects its development were also summarized . The objective is to provide guidance for the development of new and ef ficient PBAT composite materials.Keywords ：poly(butylene adipate terephthalate)；degradable high molecular polymer ；filler ；blending modi fication 近几年，由于市场对塑料的需求量飞速上升，而以石油原料合成的塑料无法自然降解，随处可见的白色塑料导致环境污染日益严重。
丙交酯-可降解塑料皇冠上的明珠
丙交酯-可降解塑料皇冠上的明珠如新能源，可降解塑料替代已经是铁板钉钉，现进入规模化量产的产品主要为聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)和聚乳酸（PLA）。
目前，PBAT市场火爆，竞争激烈，已是红海，主要标的为 $金发科技(SH600143)$ $恒力石化(SH600346)$ 。
而PLA由于受制于单体原料丙交酯生产难度大，国内没有量产能力，国外厂商逐渐不对外销售而自用，尽管国内PLA存在大量规划产能，却无法产量转换。
PLA比起PBAT熔点、硬度和透光度更高，并且可和其他材料共混改性，是可降解替代中不可或缺的一环。
PLA由于高技术难度而被称为可降解塑料的皇冠，单体原料丙交酯则是皇冠上的明珠。
目前丙交酯进入量产试车的标的包括 $金丹科技(SZ300829)$ 、浙江海正（未上市）和安徽丰原（未上市），根据公告和调研信息，金丹科技丙交酯项目于2021年6月下旬开始，产品质量指标达预期，截止目前处于稳定生产状态，不存在无法攻克的障碍和困难。
我对丙交酯产业及金丹科技相关项目进行了研究，相关成果形成了本文，偏科普向，希望和各位老师相互学习、共同进步。
1.可降解塑料的一些背景这里主要是一些科普性材料和化学知识，不关心的朋友可以直接跳过。
投研是认知能力的变现，我相信多知道一些底层知识会大有裨益。
1.1可降解塑料指在保存期内性能满足使用要求且保持稳定，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。
可降解塑料不仅要求降解，还需要在使用期间满足性能条件。
降解的本质的大分子键断裂，形成二氧化碳、水、甲烷和矿化无机盐的过程。
根据引起降解的条件，可以把降解过程分为生物降解、光降解和化学（氧化）降解。
但只有生物降解是真正意义上的降解。
光降解和氧化降解一方面无法保证塑料在使用期间性质的稳定性，另一方面现有的测试手段没办法确定其降解的小分子无毒无害，而最致命的是二者均无法实现完全降解。
类似的还有淀粉基和碳酸基塑料，他们都无法完全降解。
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应用技术ＰＢＡＴ合成工艺研究
庞道双１ꎬ潘小虎１ꎬ２ꎬ李乃祥１ꎬ２ꎬ戴钧明１ꎬ２(１.中国石化仪征化纤有限责任公司研究院ꎬ江苏仪征 ２１１９００ꎻ２.江苏省高性能纤维重点实验室ꎬ江苏仪征 ２１１９００) 摘 要:以己二酸(ＡＡ)、对苯二甲酸(ＰＴＡ)、丁二醇(ＢＤＯ)为单体ꎬ合成了聚己二酸丁二醇－ｃｏ－对苯二甲酸丁二醇酯(ＰＢＡＴ)ꎬ考察了酯化方式、酯化时间、缩聚温度、稳定剂等关键工艺对合成过程及产品性能的影响ꎬ确定了制备良好色相ＰＢＡＴ树脂的工艺条件:共酯化方式ꎬ酯化时间１８５ｍｉｎꎬ缩聚温度２４８~２５０℃ꎬ稳定剂添加量７０μｇ/ｇꎮ对ＡＡ理论加入量与实测值差异分析发现:己二酸以２~３个聚合度的己二酸低聚物形式通过真空系统抽出ꎬ可以再聚合使用ꎮ关键词:ＰＢＡＴ 酯化 缩聚 己二酸中图分类号:ＴＱ３２２.４ 文献标识码:Ｂ 文章编号:１００６３３４Ｘ(２０１９)０２００３５０５
收稿日期:２０１８０３２０作者简介:庞道双(１９８４—)ꎬ女ꎬ江苏东海人ꎬ工程师ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事聚酯改性工作ꎮ
传统塑料由于不可降解ꎬ存在于自然界中会造成严重的白色污染[１２]ꎬ开发可在自然界中生物降
解的材料成为近年持续研发的热点[３４]ꎬＰＢＡＴ是其
中备受关注的一类可降解聚酯ꎬ既具有ＰＢＴ聚酯良好的热稳定性和力学性能ꎬ又兼具脂肪族聚酯良好的拉伸性和延展性ꎬ还可以在自然条件下降解为水ꎬ二氧化碳[５６]ꎮＰＢＡＴ是目前最有前景替代传统塑
料的材料ꎬ但制约其大规模发展应用主要是与传统塑料相比ꎬ价格昂贵[７]ꎮ
ＰＢＡＴ比较成熟的有ＢＡＳＦ公司的“Ｅｃｏｆｌｅｘ”聚
酯ꎬ国内新疆蓝山屯河聚酯有限公司、山西金辉兆隆高纤科技有限公司已建成生产线ꎬ同时也有大量研究者在ＰＢＡＴ合成改性方面做了大量研究ꎬ旨在提高产品的质量ꎬ拓展其应用[８１３]ꎬ但目前针对ＰＢＡＴ
合成过程中聚酯色相不佳问题未见报道ꎮ因此本文设计了ＰＢＡＴ的合成路线ꎬ针对几个关键工艺点进行系统研究ꎬ以制备色相较好的ＰＢＡＴ聚酯ꎬ同时对ＡＡ理论加入量与实测值差异进行分析ꎬ寻求解决
途径ꎬ为后期工业化生产提供支撑ꎮ１ 试 验
１.１ 原料ＰＴＡꎬ工业级ꎬ翔鹭石化ꎻＢＤＯꎬ工业级ꎬ仪征化
纤ꎻＡＡꎬ工业级ꎬ江苏海力ꎻ钛酸正四丁酯ꎬ分析纯ꎬ国药集团ꎻ硫酸类稳定剂Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３
ꎬ化学纯ꎬ国药集团ꎮ
１.２ 仪器设备相对黏度仪:Ｙ５０１型ꎬ美国Ｖｉｓｃｏｔｅｋ公司ꎮ色差仪ꎬＵｌｔｒａＳｃａｎＶＩＳ型ꎬ美国ＨｕｎｔｅｒＬａｂ公司ꎮ差式扫描量热仪ꎬＤＳＣ－７型ꎬ美国Ｐｅｒｋｉｎ￣Ｅｌｍｅｒ
公司ꎮ气相色谱仪:７８９０Ｂ型ꎬ英国Ａｇｉｌｅｎｔ公司ꎮ质谱仪:５９７７Ａ型ꎬ英国Ａｇｉｌｅｎｔ公司ꎮ渗透色谱分析仪ꎬＰＬ－ＧＰＣ５０型ꎬ英国Ａｇｉｌｅｎｔ公司ꎮ全自动电位滴定仪:９０５型ꎬ瑞士万通ꎮ１.３ ＰＢＡＴ的制备
采用三种酯化方式进行了工艺研究:共酯化、分酯化和串联酯化ꎬ流程图及主要工艺参数如图１~３所示ꎮＢＤＯ与(ＡＡ＋ＰＴＡ)摩尔比为２∶１ꎬＡＡ与ＰＴＡ摩尔比为５５∶４５ꎮ
图１ 共酯化流程示意图图２ 分酯化流程示意图
第３４卷第２期２０１９年６月合成技术及应用ＳＹＮＴＨＥＴＩＣＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＶｏｌ.３４ Ｎｏ.２Ｊｕｎ.２０１９图３ 串联酯化流程示意图１.４ 分析表征
聚酯特性黏度、色值采用国标ＧＢ/Ｔ１４１９０—２０１８纤维级聚酯切片测试方法ꎮ
热性能分析:采用差式扫描量热仪ꎬ在氮气氛围下ꎬ以１０℃/ｍｉｎ升温速率从２５℃升至１９０℃保持５ｍｉｎꎻ再以４００℃/ｍｉｎ降温速率降至２５℃保持
５ｍｉｎꎻ又以１０℃/ｍｉｎ升温速率升至１９０℃保持５ｍｉｎ后ꎬ最后以１０℃/ｍｉｎ降温速率降至１００℃ꎮ
气相色谱分析:采用气相色谱仪ꎬ溶剂甲醇ꎬ检测器ＦＩＤ氢火焰离子检测器ꎬ柱子ＥＣ￣ＷＡＸꎬ温度２５℃ꎬ湿度６０％条件下测量ꎮ
ＧＣ￣ＭＳ气相色谱－质谱联用分析:采用气相色
谱仪ꎬ检测器ＦＩＤ氢火焰离子检测器ꎬ柱子ＥＣ￣ＷＡＸꎬ温度２５℃ꎬ湿度６０％条件下测量ꎬ质谱仪ꎬ真
空ꎬ１５０℃测试ꎮ凝胶渗透色谱分析:采用凝胶色谱仪ꎬ流动相氯
仿ꎬ紫外检测器ꎮ酯化率分析:准确称取一定量样品ꎬ用ＮꎬＮ－二甲基甲酰胺在加热至２２０℃回流ꎬ使酯化物完全溶解ꎬ同样条件下准备空白样品ꎮ用氢氧化钾乙醇标准溶液滴定样品和空白ꎬ由二者所消耗氢氧化钾乙醇标准液的体积之差求得酸值ＡＮꎮ准确称取一定量样品ꎬ加入氢氧化钾－正丙醇溶液加热至９８℃ꎬ使酯化物完全皂化ꎬ同样条件下准备空白样
品ꎮ用硫酸标准溶液滴定样品和空白ꎬ由二者所消耗硫酸标准液的体积之差求得皂化值ＳＮꎮ酯化率ｗ为:
ｗ＝ＳＮ－ＡＮＳＮ×１００
２ 结果与讨论２.１ 酯化工艺对合成过程及产品性能的影响２.１.１ 酯化方式对合成工艺及产品性能的影响
由于体系中存在两种不同的二元酸ＡＡ和ＰＴＡꎬＡＡ与ＢＤＯ酯化温度低ꎬＰＴＡ与ＢＤＯ酯化温
度高ꎬ为保证酯化反应的顺利进行ꎬ分酯化和串联酯化可能更适合ＰＢＡＴ的合成ꎬ但需要两个酯化釜ꎬ而共酯化工艺可能操作更便捷ꎬ对设备的改动小ꎮ因此研究三种酯化工艺ꎬ共酯化、分酯化和串联酯化方式对合成及产品性能的影响ꎬ如表１所示ꎮ
表１ 不同酯化方式下合成工艺及产品性能酯化方式酯化温度/℃酯化时间/ｍｉｎ酯化物酯化率ꎬ％Ｔｍ
/℃ＡＡ∶ＰＴＡ(实测值)
共酯化１６０~２２０１８５９８.９４１１５.５０５１.６∶４８.４分酯化ＰＴＡ＋ＢＤＯ１９４~２２０１８０９８.８１分酯化ＡＡ＋ＢＤＯ１４０~１８０１６０９７.２７１１５.６３５１.４∶４８.６
串联酯化１９０~２２０１８０＋１２０９８.２０１１５.２５５２.５∶４７.５ 表１可以看出ꎬ不同酯化方式ꎬ酯化反应均达到较高的反应程度ꎬ而且产品的熔点基本一致ꎬ从组成分析看ꎬ产品中ＡＡ与ＰＴＡ的组成基本一致ꎮ但不同的方式ꎬ所需的酯化时间不同ꎬ串联酯化时间较长ꎻ分酯化中ꎬ两组酯化反应同时进行ꎬ时间与共酯化相近ꎬ但不同的酯化釜采取不同的温度ꎬ有利于各自反应的进行ꎮ针对小釜试验ꎬ共酯化方式产品性能基本达到要求ꎬ操作更便捷ꎮ２.１.２ 酯化时间对合成工艺及产品性能影响
为了保证缩聚反应的正常进行ꎬ酯化物需达到适宜的酯化率ꎬ因此研究酯化时间对ＰＢＡＴ合成及产品性能的影响ꎬ如表２所示ꎮ表２ 不同酯化时间下合成工艺及产品性能酯化时间/ｍｉｎ酯化率ꎬ％缩聚时间/ｍｉｎ特性黏度/(ｄＬｇ－１)Ｔｍ/℃３５３３.６７１５０——６５６４.３３１５０——９５８３.０７１５０——１２５９０.０１１５００.９０５１１４.５０１４５９３.７０１３０１.２９６１１５.２０１６５９５.６５１２０１.３４７１１５.５３１８５９８.９４１００１.３４５１１５.５０２０５９９.３３９７１.２９９１１５.０１ 从表２可以看出ꎬ随着酯化时间的增加ꎬ酯化率逐渐增加ꎬ当反应１６５ｍｉｎ时ꎬ酯化率达到９５％以上ꎬ合成ＰＢＡＴ的特性黏度达１.３４７ꎬ延长酯化时间ꎬ
６３合成技术及应用第３４卷酯化率提高到９８％以上ꎬ达到相同特性黏度ꎬ缩聚时间可缩短２０ｍｉｎꎬ继续延长酯化时间ꎬ酯化率提高不明显ꎬ且特性黏度有所降低ꎮ这是因为酯化率过高ꎬ体系中羧基官能团少ꎬ缩聚时主要是对苯二甲酸丁二醇酯和己二酸丁二醇酯发生酯交换发生ꎬ而一定的羧基官能团使体系发生酯化反应ꎬ较酯交换反应要快ꎬ因此酯化率过高不利于缩聚反应的进行ꎮ所以优选酯化时间１６５~１８５ｍｉｎꎮ２.２ 缩聚工艺对产品性能的影响ＰＢＡＴ热稳定性差ꎬ缩聚工艺窗比较窄ꎬ为得到色相较好的产品ꎬ对缩聚温度进行研究ꎬ如表３所示ꎮ反应条件为:酯化方式为共酯化ꎬ酯化时间１８５ｍｉｎꎮ表３ 不同缩聚温度对产品性能的影响缩聚温度/℃缩聚时间/ｍｉｎ特性黏度/(ｄＬｇ－１)Ｔｍ/℃Ｌ/ａ/ｂ２４０~２４５１４０１.２９４１１５.６８８３.９６/４.２２/５.７９２４５~２４８１１５１.２９２１１５.５３８５.７４/４.６１/４.６３２４８~２５０１００１.３４５１１５.５０８５.３５/３.５９/４.６４２５０~２５５８０１.３２６１１５.６５８３.２９/５.２０/６.５６ 从色相看ꎬ随着温度升高ꎬ色相变好ꎬ在２４８~２５０℃时ꎬ产品的色相最好ꎬ继续升高温度ꎬ色相变差ꎮ因为温度过高ꎬ副反应占主导ꎬ同时聚酯发生热降解ꎬ会导致色相变差[１４]ꎮ因此将缩聚温度控制在２４８~２５０℃ꎬ相应的缩聚时间为１００ｍｉｎꎮ２.３ 稳定剂对产品性能的影响２.３.１ 稳定剂种类对产品性能的影响己二酸在高温聚合过程中极易发生副反应ꎬ使得最终产物色相变差ꎮ因此筛选了几种常用磷系稳定剂ꎬ对聚合体系进行优化ꎬ以期改善聚合产物色相ꎬ如表４所示ꎮ反应条件为:共酯化ꎬ酯化时间１８５ｍｉｎꎬ缩聚温度２４８~２５０℃ꎬ缩聚时间１００ｍｉｎꎮ表４ 不同稳定剂对产品的影响稳定剂特性黏度/(ｄＬｇ－１)Ｌ/ａ/ｂ无１.３４５８５.３５/３.５９/４.６４Ｐ１１.２６７８６.５２/２.３５/３.２４Ｐ２０.９１２８５.２２/３.２５/４.３４Ｐ３１.０９３８２.２８/５.５８/６.２１ 从表５可以看出Ｐ１、Ｐ２色相较好ꎬＰ２、Ｐ３对聚酯的特性黏度影响较大ꎬ这是因为添加稳定剂后ꎬ对主反应也有一定的抑制作用ꎬ使聚合速度变慢ꎬ在相同的聚合时间ꎬ特性黏度偏低ꎮ魏高富[１５]发现ꎬ达到相同特性黏度ꎬ添加稳定剂后需要更长的时间ꎮ说明稳定剂的增加起到阻聚的作用ꎬ如需达到较高的特性黏度ꎬ应适当延长缩聚时间ꎮ综合考虑稳定剂对特性黏度和色相的影响ꎬ选择稳定剂Ｐ１
ꎮ
２.３.２ 稳定剂添加量对产品性能的影响
稳定剂对产物的色相有改善作用ꎬ但同时对聚合反应速率会产生影响ꎬ因此研究稳定剂用量对产品性能的影响ꎬ如表５所示ꎮ反应条件为:共酯化ꎬ酯化时间１８５ｍｉｎꎬ缩聚温度２４８~２５０℃ꎬ缩聚时间１００ｍｉｎꎬ添加Ｐ１稳定剂ꎮ
表５ 稳定剂添加量对产品性能的影响添加量/(μｇｇ－１)特性黏度/(ｄＬｇ－１)Ｌ/ａ/ｂ
０１.３４５８５.３５/３.５９/４.６４３０１.２８９８５.９６/２.７２/３.９１５０１.２６７８６.５２/２.１５/３.２４７０１.２５５８６.９５/１.８８/３.０２９０１.２０３８６.８８/１.４９/２.９５１１０１.１０５８６.６４/０.９３/２.８０
随着稳定剂添加量的增加ꎬ聚酯的色相有所改善ꎬ但同时聚酯的特性黏度随添加量增加逐渐降低ꎮ因此通过添加量对特性黏度和色值变化值作图ꎬ如图４所示ꎮ一定的添加量下ꎬ特性黏度变化大ꎬ说明此添加量下ꎬ特性黏度对添加量的变化比较敏感ꎬ特性黏度变化小ꎬ说明此时稳定剂的变化量对其影响较小ꎬ从图中可以看出ꎬ在５０~７０μｇ/ｇ时ꎬ产品的特性黏度变化较小ꎮ从色值变化看ꎬ７０~１１０μｇ/ｇ时ꎬ产品的色值变化较小ꎬ综合考虑ꎬ选择稳定剂添加量为７０μｇ/ｇꎮ