酯交换缩聚法制备聚碳酸酯工艺的研究进展

综述了利用酯交换缩聚法合成芳香族及脂肪族聚碳酸酯的反应机理及动力学模型,讨论了不同反应器及工艺条件对反应过程的影响以及聚碳酸酯在不同领域中的应用。指出碳酸二苯酯与双酚A酯交换反应遵循四面体机理,生成四面体中间体是整个酯交换缩聚反应的控制步骤。与传统间歇式生产工艺相比,利用连续旋转盘式反应器等新型反应器进行连续操作能得到产品质量高、相对分子质量高达20 000的聚碳酸酯。

酯交换-熔融缩聚法合成PEF工艺及性能研究

以2,5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFD)和乙二醇为原料,通过酯交换-熔融缩聚法合成了聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),研究了催化剂用量、酯交换温度及缩聚温度对反应速率的影响,利用红外(FTIR)和核磁(NMR)对合成的PEF结构进行了表征,并对合成的PEF进行了差示扫描量热(DSC)和热失重(TGA)测试。研究结果表明,酯交换催化剂添加量为300~500μg/g时,酯交换反应速度随催化剂添加量增加而呈线性增长,当添加量超过500μg/g时,反应速度不再增加;酯交换反应温度为160~210℃时,酯交换反应速率随升温速率增加而加快;缩聚温度为245~255℃时,分子量随缩聚温度升高呈快速增长趋势。缩聚产物的红外和核磁表征结果显示,得到了预期的目标产物。合成的PEF玻璃化转变温度为88.97℃,起始热分解温度为396.52℃。

全生物基聚呋喃二甲酸丙二醇酯及其纤维制备与性能

为促进生物基聚酯在纺织领域的应用,采取酯交换-熔融缩聚法,使用醋酸锌-钛酸四丁酯为组合催化剂,制备了全生物基聚呋喃二甲酸丙二醇酯(PTF)。借助红外光谱仪、核磁共振波谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪等表征了PTF的化学结构和热性能;通过二步法纺丝工艺制备了PTF纤维,并研究了不同牵伸倍数对纤维的力学性能影响。结果表明:成功合成的目标产物PTF的数均分子质量达到35 000 g/mol,玻璃化转变温度为60~62℃,熔点约为171℃,起始热分解温度高于370℃,具有良好的热稳定性;初生纤维牵伸至2.5倍时,PTF纤维的断裂伸长率为34.2%左右,断裂强度为0.48 cN/dtex。

脂肪族聚醚型聚氨酯弹性体热降解机理及热稳定性

采用酯交换缩聚法,以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)和1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDU)为原料,以1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,以二丁基氧化锡为催化剂制备脂肪族聚醚型聚氨酯(PU)弹性体。用TGA和FTIR考察聚氨酯弹性体的热降解机理及原料组成对聚氨酯热降解过程的影响。结果表明:聚氨酯弹性体的热降解过程包括两个阶段,分别为硬段(氨基甲酸酯)和软段(聚醚多元醇)的降解,其中硬段(氨基甲酸酯)的降解主要降解产物为碳化二亚胺、CO_2、四氢呋喃及水,软段(聚醚多元醇)的降解主要产物为四氢呋喃和水。随着硬段含量的降低,聚氨酯弹性体初始热降解温度由282℃上升至327℃,聚氨酯弹性体的热稳定性升高。

聚对苯二甲酸丙二醇酯合成研究

研究了以对苯二甲酸二甲酯(DMT)与1,3 丙二醇(PDO)为原料,采用酯交换、缩聚反应路线合成聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。动力学分析表明:酯交换反应在转化率为95%之前,符合二级反应动力学模型。实验结果指出,采用传统催化剂体系当原料配比n(PDO)/n(DMT)=2.2/1时,1gDMT的酯交换催化剂醋酸锌为400～600μg,反应温度为220℃时,酯交换反应速率较快;1gDMT的缩聚催化剂三氧化二锑为500μg,反应温度为265℃,在高真空下,可得较高摩尔质量的PTT。

PEG/PTMG共聚醚型聚氨酯弹性体制备工艺的研究

以聚乙二醇(PEG)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段、1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)为硬段、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂、1,4丁二醇为扩链剂,采用酯交换缩聚法制备共聚醚型聚氨酯弹性体(CEUs)。通过一系列单因素对比实验,探讨了物料配比、预聚温度、预聚时间、缩聚温度和缩聚时间等对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,在物料配比n(PTMG+PEG)∶n(HDC)∶n(BDO)=1.0∶0.9∶0.1、预聚温度为130℃、预聚时间为45 min、缩聚温度为175℃、缩聚时间为180 min的条件下,聚氨酯弹性体的断裂拉伸强度为61 MPa,断裂拉伸率为2718%。

“十三五”明确推进聚碳酸酯研发

《石油和化学工业“十三五”发展指南》日前正式发布，《指南》研究并提出了“十三五”行业发展的总体思路、发展目标，主要任务和工作重点，其最大的亮点是把调结构作为贯穿《指南》的核心思想。具体在化工新材料领域，要求加快空白产品的产业化进程。推进聚碳酸酯（PC）、聚醚醚腈（PEEN）等工程塑料和茂金属聚乙烯、茂金属聚丙烯等高端聚烯烃树脂及苯基有机硅单体的研发。截至目前，国内PC装置产能在77．5万t，以独资及合资企业为主。目前世界范围内的PC生产技术，主要有界面缩聚法和酯交换熔融缩聚法，其中酯交换熔融缩聚法根据原料碳酸二苯酯的来源又划分为光气酯交换法和非光气酯交换法。

尽快接上聚碳酸酯产业链

聚碳酸酯(PC)的消费总量在工程塑料中仅次于聚酰胺(PA)居第二位，2000年全球总消费量已达190万吨，预计2005年将超过300万吨。业内人士认为，今后PC的消费量将超过我国PC消费市场的火热状况也不亚于国际市场，到2003年，产量约2000吨，进口53．48万吨，供需矛盾十分突出。

创新型化学实验设计:AIE超支化聚碳酸酯的合成、表征及性质研究

通过对酯化反应、酯交换反应和聚集诱导发光概念的深入介绍以及不同合成超支化聚碳酸酯方法的比较分析,引导学生理解“传统孕育创新”的文化思想。以碳酸二乙酯和丙三醇为原料,通过简单的酯交换缩聚反应设计并合成具有聚集诱导发光效应的超支化聚碳酸酯,利用紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计分别研究超支化聚碳酸酯的紫外吸收性能和荧光性能;通过透射电镜和激光粒度仪研究超支化聚碳酸酯的聚集形貌和大小以探索发光机理。整个实验教学从科学角度出发,从合成原理和发光机理的教学理论中让学生理解“传统孕育创新”的文化内涵,不仅可以培养学生对科研的热情和兴趣,还可以让学生掌握先进仪器的操作技能,培养学生综合实验能力和人文素养。

我国聚碳酸酯生产工艺及市场前景

概述了聚碳酸酯生产工艺,分析聚碳酸酯的市场情况并进行了前景预测,对我国聚碳酸酯产业的发展提出了建议。

聚碳酸酯的研究进展及市场分析

对聚碳酸酯(PC)的光气界面缩聚法、熔融酯交换缩聚法和非光气熔融酯交换缩聚法等工艺技术进行了综述,详述了非光气熔融酯交换缩聚法的重要中间产物高纯度碳酸二苯酯(DPC)的合成和所用反应器的设计的研究进展和发展前景。认为非光气熔融酯交换缩聚法工艺因不使用有毒物质、原子利用率高、基本无污染、所得产品质量较高,是未来PC工艺技术的发展方向,且可从制备高纯度DPC和设计高效反应器两方面来提高该工艺的反应收率、降低生产成本。还阐述了国内外PC的市场状况、我国PC的产能及未来市场的发展方向。