任务2 聚酯合成的浆料配制

主讲人：陈晓玲聚酯合成的浆料配制目录CONTENT原辅料特性第一章设备认知第二章浆料配制的工艺流程第三章浆料配制的生产操作第四章第一部分原料的理化性质催化剂特性聚酯生产原辅料特性消光剂特性辅料性质课前思考请查看聚酯生产的工艺流程图：（1）找出聚酯生产过程用到的物料；（2）判断哪些是原料哪些是辅料（3）明确浆料配制工段用到的物料主要有哪些？课前思考PTAEG催化剂TiO2热媒主要原料辅料辅助材料消光剂辅助原料（1）PTA的毒理性质及防护请结合课前任务，根据查找到的对苯二甲酸MSDS，试判断使用对苯二甲酸时，可能需要用到的防护措施有哪些？请在学习通上投票。①②③④⑤A:①②B:①③④C:①②④D:①②③④⑤原料特性——PTA的性质建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套；远离火种、热源，工作场所严禁吸烟；使用防爆型的通风系统和设备；避免产生粉尘、避免与氧化剂、碱类接触；搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。（1）PTA的毒理性质及防护精对苯二甲酸为可燃白色粉末，为低毒类化学品，对皮肤有刺激作用。在卸料和处理其堵塞过程中，应尽量避免粉尘飞扬，操作人员应戴防尘口罩或防毒面具，防止吸人人体。1原料特性——PTA的性质（2）PTA的理化性质分子式：HOOCC6H4COOH相对分子质量：166.13熔点/℃：427（封闭管）升华温度/℃：300白色的、比较松散的结晶粉末密度/(g/mL)：1.55自燃点/℃：680最低爆炸浓度/(g/L)：0.05极限氧浓度/%：15固体PTA在EG和水中的溶解度很低，在常温下几乎不溶解于EG和水中。温度/℃溶解度/g/100gEG温度/℃溶解度/g/100gEG1000.6042002.6941501.6492502.742654.0531原料特性——PTA的性质（3）PTA的化学性质0102与醇酯化与碱中和涤纶生产过程中酯化的原理PTA呈弱酸性，能与强碱发生中和反应。利用这一反应可以测定PTA的酸值，也可以用来测定酯化物的酸值和皂化值。所谓皂化值是指皂化1g样品所需要KOH的毫克数，利用测量的酸值和皂化值可以计算酯化率，从而反映酯化反应的程度。1原料特性——PTA的性质1（4）聚酯对原料PTA的质量要求项目指标项目指标外观白色粉末PT酸含量≤25×10-6相对分子质量166.1对羧基苯甲醛含量≤25×10-6酸值（mgKOH/g）674±3水分/%≤0.5灰分≤15×10-6特种金属含量（Co等）≤10×10-6铁含量≤2×10-6粒径分布（44-149）53.0%~86.0%1原料特性——PTA的性质1原料特性——PTA的性质4-CBA粒径金属含量水分含量含水量高，会使PTA结块，易造成管路堵塞，压力升高，同时减少过滤器的寿命；影响产品配比，从而影响反应。影响输送、浆料粘度计酯化稳定性：粒径大：输送阻力大，易堵塞，浆料粘稠大；粒径小：与EG接触面积大，酯化速度加快，酯化率高，影响聚合。一般含钼、铬、镍、铁、镁、钴等，金属离子对聚酯反应有催化作用，增加熔体的降解。影响产品的色相和特性粘度：色相与含量成正比；产品粘度与含量成反比；1原料特性——PTA的性质色相PT酸酸值灰分PTA中不可燃烧的金属等无机物含量之和，含量过高导致聚酯熔体在纺丝过程中断头，易堵塞生产过程中的过滤器。含有羧基，聚酯过程中容易造成封端作用，降低聚酯分子量。可以看作是PTA产品纯度的标志。PTA中还还有4-CBA、PT酸等，也会影响酸度，酸值异常时，需要进一步分析。PTA中b值高，所得聚酯产品b值也高。（1）EG的毒理及性质乙二醇为可燃液体，为低毒类。若吸入经加热挥发的乙二醇蒸气或误饮乙二醇，均能引起急性中毒，症状为神经系统抑制和肾脏受到损害，呕吐、眩晕、呼吸困难，并可有眼球震颤，淋巴细胞增多。成人误饮70~100mL，即可致命。口服后急性中毒分三个阶段:第一阶段主要为中枢神经系统症状，轻者似乙醇中毒表现，重者迅速产生昏迷抽搐，最后死亡；第二阶段，心肺症状明显，严重病例可有肺水肿、支气管肺炎、心力衰竭；第三阶段主要表现为不同程度肾功能衰竭。除了应保持有关设备管道密封，防止液态或气态乙二醇泄漏外，在维修或操作中禁止在生产区域内排放乙二醇蒸气。在生产和维修过程中，与乙二醇接触时，应戴塑料手套，避免与皮肤接触。1原料特性——EG的性质（2）EG的物理性质分子式：HOCH2CH2OH相对分子质量：62.07正常沸点：197.3℃凝点：-12.6℃闪点：116℃正常沸点下的汽化热：812kJ/kg密度(20℃)：1115kg/m3EG是一种黏稠透明的液体，稍有甜味，挥发度较低，易溶于水，能以任意比例溶解于水。1原料特性——EG的性质（3）EG的化学性质0102与酸酯化氧化反应涤纶生产过程中酯化的原理02脱水反应生产中产生二甘醇的原因1原料特性——EG的性质（4）聚酯对原料EG的质量要求项目单位指标项目单位指标酸值mgKOH/g≤0.03铁×10-6≤0.2灰分×10-6≤10色相APHA≤5水分％≤0.1二甘醇、三甘醇％≤0.1醛含量×10-6≤1020℃密度Kg/m3112.8~113.81原料特性——EG的性质密度DEG和TEG含量铁含量色相EG色相差，聚酯色相也差，高温储存易变黄。DEG含量比TEG多，二甘醇也课进行聚合，但其含有醚键，易造成聚酯氧化降解，熔点降低，但二甘醇含量多有利于提高染色性及熔体的流动性。影响色相，使聚酯在缩聚过程中产生断链作用。EG纯度的反映，密度低说明水含量高，易造成配比降低，酯化不足；密度高，说明含有二甘醇和三甘醇的含量多。1原料特性——EG的性质2催化剂特性聚酯生产是通过酯化和缩聚两步来完成的。酯化催化剂：酸，在酯化过程中PTA电离产生的H+会催化酯化反应的进行，因此不需要额外加催化剂。缩聚催化剂：通常采用锑、锰、钴、钙、锡、钛和锗等金属的化合物作为催化剂，必要时还要加稳定剂。选择催化剂时，应遵循以下原则：能促进主反应，力求减少副反应；易于在原料或物料中溶解，便于均匀分布；不得因使用催化剂，而使产品质量(如黏度、熔点、色相、热稳定性等指标)有所降低；价廉，容易取得。（1）催化剂的选用原则乙二醇锑二氧化锑（最少）三醋酸锑（最多）2催化剂特性（2）锑系催化剂的种类2催化剂特性三醋酸锑加热至分解温度时，会产生醋酸和氧化锑烟雾，氧化锑烟雾为剧毒物，会引起肠胃功能紊乱、呕吐、腹泻，还会引起神经性病痛，如失眠、晕眩、神经痛等。醋酸蒸气毒性虽较低，但若长时间接触，也会刺激眼睛、鼻子和咽喉。与水反应生成有毒蒸气，能引起皮肤、黏膜发炎,对消化系统、神经系统有损害，粉尘对呼吸系统有刺激。因此在加催化剂时一定要佩戴防毒面具和穿着防护衣物。避免与皮肤接触，特别是不可溅人眼内，若不慎触及身体的某个部位，要尽快以水冲洗。三醋酸锑是白色的、吸湿性的结晶固体，与水接触或在潮湿的空气中易水解为氢氧化锑和醋酸，因此具有强烈的刺激性气味。其常见物性数据如下:分子式：Sb(Ac)3

相对分子质量：298.88密度(20℃)/(kg/m3)：1987

分解温度/℃：60锑在三醋酸锑中的理论含量/%：40.24分子式：Sb2O3

相对分子质量：291.5密度/(kg/m3)：5200

熔点/℃：656在乙二醇中的溶解度(50℃)/(g/L)：30

锑在三氧化二锑中的理论含量/%：83.532催化剂特性三氧化二锑为白色结晶粉末，对人体有毒，长期接触是，对肝脏有明显损害，其常见物性数据如下:乙二醇锑是锑与乙二醇的络合物，外观为白色晶状固体，由于分子中不含醋酸根而无刺激性气味，当乙二醇锑溶解在乙二醇中后，遇水会产生白色沉淀。其常见物性数据如下:分子式：Sb2(EG)相对分子质量：423.56锑含量：56%~58.5%氯化物含量：≤100x10-6硫酸盐含量：≤100x10-6铁含量：≤10x10