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1、DOI:10.16454/j.cnki.issn.1001-0564.1994.01.007第卷第期北京服装学院学报年Creehheeiinir月s①EE在中的醇解反应杨治伟赵国梁张大省佳木斯工(学院基础部纤维材料(工程系E摘要在的沸点下,PET在EG中的醉解速度较慢.若在醉解体系中添加适量BHET,由于,;c:,BHET与PET良好的相容性会加速醉解反应若再同时添加Zn(0A)等催化剂会进一步加速;,,nc::,醇解反应若在醉解体系中EG适量BHETZ(OA)及微量H0同时并存则会获得最佳醉解效果.这一
2、研究不仅具有理论意义,也可供聚酣类生产厂家借鉴.:聚对苯二甲酸;;;关桂词乙二醋乙二醉醉解相容性、...:68,5中图分类号TQ34o06212560前言,聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)纤维无论在世界上还是在我国都属于合成纤维的第一.,PET、,大品种目前有关合成过程中主副反应的研究不少但对PET在乙二醇中醇解反应的研究并不多见.从文献报道看,有人只是把研究的重点放在用EG醇解PET废料来完成,2,回收工作也有人仅着意于清洗缩聚反应釜的过程l[,〕都未对PET在乙二醇中的醇解反应作细致深入的探讨.:PET
3、的缩聚反应可表达如下0000一·ZZZZZZZZHoccH。、cHcHoHHocHcHo、ocHcH。、H逃《珍遴一}趁州n一lZZ+()HOCHCHOH这是个可逆平衡反应,进行反应的必要条件是反应温度、催化剂、高真空.反应中若不及时去,,;除反应中脱出的乙二醇(EG)反应会出现平衡状态若向PET中加入过量EG反应则向左,;进行发生醇解生成单体对苯二甲酸乙二醋(BHET)用作醋交换反应及缩聚反应的催化,。:,;剂如Zn(OA)等不仅催化聚酷合成同时也能有效地催化PET的热降解和醇解PET大,.,BHETP
4、TA分子上的醋键在高温下对水极为敏感易发生水解降解最终生成或由于,“”,,BHET与PET有着一致的化学结构依相似相容原理在用EG醇解PET时添加适量BHET于体系之中,应能有利于醇解反应.:..一一:①收稿日期1993102第一作者通讯处154007黑龙江省佳木斯工学院基础部4北京服装学院学报年9基于上述分析,研究中提出了5种PET醇解实验方案.实验完全证实了预期的结果.1实验1.1药品,.:PET天津石化公司涤纶厂生产纤维级SD切片,.:EG北京燕山石化公司生产纤维级.:BHET采用DMT在过量EG中
5、的酷交换法合成,.:PET齐聚物采用直接醋化法合成EG/PTA(摩尔比)=125LZ反应装盆.0mL,反应在附有搅拌器及球形冷凝器的50三磨口烧瓶中进行采用调温电热套加热L3实验方法称取59PET切片,装入三口瓶中,再按表1所示组成加入醇解液.升温至197,℃左右,,,、、、开始出现EG回流从此时开始计时在规定醇解时间后将醇解产物水洗过滤烘干称,:量按下式计算醇解率。:G一G.X0。10铸G:式中。;G为起始PET试样质量(g):;G为醇解后剩余PET质量(g)F为醇解率·农1醉解液组成体系号醇解液EG(
6、50mL)EG(50mL)+BHET(19).Jne20015EG(50mI)+BHET(19)+Z(OA)(09)ne.200159)+HZEG(50mL)+BHET(19)+Z(OA)(0O(1mL)EG(50mL)+PET齐聚物(19)2结果与讨论图1是利用不同组成的醇解液对PET进行降解后所得到的醇解率F与反应时间t的..1,关系曲线由图可分别求得不同醇解体系下的表观醇解速度常数见表2农2不同醉解体系之表观醉解速度常橄醇解体系一.....k`025042062060/h2801:EG第期杨治伟等P
7、ET在中的醇解反应,从图1中可以看出与醇解体系,,,234相比单纯以EG作为醇解液,,的体系1其醇解速率较慢表观醇解速度常数也较小.当在醇解液中加入,一定量BHET后(体系2)PET的醇,解速率明显加快在相同醇解反应时间内,醇解率提高.如果再加入催化e:,n。2剂Zn(OA)(体系3)或Z(OA),及水(体系4)则在前90min内醇解速,,率增加更为明显但在这以后醇.以,EG及解速率有所下降PETPET齐聚物所构成的醇解体系(体系5),醇解速率最低).,五组实验中最短醇解反应取样图l醉解率F与醉解反应时间
8、t的关系时间是0.sh,若将实验曲线向下外各体系醉解液组成见表1..,BH’Er推应与横坐标轴有交点这是醇解反应生成的过程存在一个诱导期所致醇解液,.,,,.,151,,4组成不同诱导期长短也不同由图可知醇解能力依23排列醇解能力弱者在醇解过程中先将PET醇解为仍具有较高聚合度的PE产I,,这些PET不能在水洗、过滤时除去,而是在继续醇解的过程中,逐渐降低聚合度,最终变成BHET时才被水洗、过滤除去.这一过程所需时间即为诱导期
