基于醇解-酯交换法再生PET的固相缩聚

为研究再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(CRPET)固相缩聚反应规律及影响因素,在真空条件下,对比分析原生对苯二甲酸乙二醇酯(vPET)和CRPET的固相缩聚反应特征,探究不同端甲基含量和不同尺寸CRPET的固相缩聚反应规律;通过改变反应氛围,在真空和氮气两种反应氛围下分别考察了真空度、氮气流速以及预结晶温度对CRPET特性黏度的影响,对比分析了固相缩聚前后CRPET性能的变化。结果表明:在相同反应条件下,vPET的固相缩聚反应速率大于CRPET;端甲基的存在会阻碍CRPET固相缩聚反应正向进行,但随着温度的升高,这种阻碍逐渐减弱;减小CRPET尺寸或升高反应温度均会提高特性黏度增长速率;CRPET特性黏度在真空条件下比氮气条件下的增量更大;固相缩聚反应在较高氮气流速和真空度下更容易进行;预结晶温度上升会促使固相缩聚反应正向进行,但过高结晶温度会阻碍CRPET内部小分子的扩散逸出,导致特性黏度增长减缓;固相缩聚反应能够提升CRPET的结晶性能,对其热性能影响微弱。

复杂工况下固相缩聚反应器结构强度和疲劳分析

针对某一型号的固相缩聚(SPP)反应器在复杂工况下的结构强度和疲劳寿命进行分析。通过在ANSYS软件中按照二维设计图导入相应的固相缩聚反应器三维几何模型,使用有限单元法(FEA)对反应器进行复杂工况下的应力分析,采用弹性应力分析方法对这一型号的结构强度和疲劳寿命进行评估。分析结果表明:在固相缩聚反应器的螺栓上应力最大为190.66 MPa。通过疲劳寿命评估可知,固相缩聚反应器各部位零件允许循环数均满足循环寿命要求。

基于ANSYS的固相缩聚反应器的应力评定

固相缩聚反应器在分析设计过程中,由于需要考虑反应器和物料自身的重力、反应器的旋转条件等复杂边界条件,又由于对固相缩聚反应器的一次应力、二次应力和峰值应力没有具体的评定准则,在对其进行应力强度的评定中没有统一的评定方法,这就给实际的工程设计带来了很大的困扰。因此,以实际工程设计要求为基础,采用有限单元法对反应器模型进行数值模拟,增加反应容器、喷嘴、螺栓等部件的边界条件,再通过应力线性化对有限元分析结果进行一次应力和二次应力的判定,最终对整个固相缩聚反应器进行强度评定。该方法为固相缩聚反应器的设计提供了一定的理论基础,并给实际工程应用提供了一定的参考。

瓶级PET固相缩聚反应动力学的研究

对含间苯二甲酸 (IPA)共聚酯固相缩聚进行了研究 ,建立了球形颗粒中可逆化学反应和小分子三维扩散共同控制的模型 ,得到了在氮气保护下 ,2 0 0～ 2 2

PET固相缩聚反应机理的研究

对ＰＥＴ固相聚合的反应机理进行了较深入地研究。并首次对副产物ＥＧ表面扩散控制机理进行了探讨。通过研究发现：固相聚合机理与温度、预聚体尺寸、惰性气体的流量（或真空度）有关。当反应温度较低时（如１６０～１８０℃），ＰＥＴ固相聚合总是化学反应控制的过程。当反应温度较高（如≥２２０℃），且预聚体的尺寸较大时，ＰＥＴ的固相聚合实际上是由副产物ＥＧ从样品内部向表面的扩散控制的。当反应温度较高，且预聚体的尺寸很小（如几十微米）时，又惰性气体流量较小（或真空度较差），ＰＥＴ固相缩聚反应为副产物ＥＧ从样品表面向外的扩散所控制；若惰性气体流量较大（或真空度较好），反应又转化为化学反应控制。

PET固相缩聚反应动力学模型

总结了ＰＥＴ 固相缩聚反应的原理及其反应动力学，综述了国内外研究ＰＥＴ 固相缩聚动力学模型的进展。指出单纯考虑化学反应或小分子扩散的模型都是不全面的，应该用化学反应过程和物理扩散过程共同控制的模型来描述固相缩聚反应。

PET固相缩聚反应的影响因素

PET的固相缩聚是将低分子量预聚体加热到熔点和玻璃化温度之间,切片内部缩聚反应持续进行,分子量不断提高,乙二醇、水等副产物借助真空或惰性气体带出反应器.固相缩聚中包括酯化反应、酯交换反应以及小分子的扩散过程.表现反应速率受预聚体颗粒形状大小、结晶度、惰性气体、反应温度、反应时间等因素的影响,其中反应温度、惰性气体中小分子副产物含量是两个主要影响因素,应合理选择并控制这些参数,以利于生产出高质量的PET.

PET固相缩聚反应动力学研究

建立了综合考虑 PET固相缩聚化学反应、小分子副产物物理扩散、大分子结晶三方面的 PET固相缩聚动力学模型 ,并用文献报道的实验测定数据验证该模型。运用该模型 ,研究了水、乙二醇、乙醛小分子副产物的含量与分布及其对固相缩聚的影响 ,从乙醛含量分布图可以得出 ,随着反应时间的延长 。

PET的结构形态对固相缩聚反应的影响及其在固相缩聚过程中的变化

本文对用不同的预结晶方法(热结晶、应力与热结晶)所得到的具有不同结构形态的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)对固相缩聚反应的影响进行了较系统的研究。并利用广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)、差示扫描量热计(DSC)等手段研究了各种预结晶PET的结构形态在同相缩聚过程中的变化及其熔融行为。

PET固相缩聚工艺与反应动力学机理研究

在真空或氮气条件下,研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的固相增黏反应,通过分析增黏后的PET特性黏度和端羧基含量的变化探讨其反应动力学。结果表明:随着反应温度升高或反应时间的延长,PET特性黏度均不断增大,而端羧基含量则不断降低。当反应刚开始时,反应温度低,特性黏度变化缓慢;随反应温度逐渐升高,水和乙二醇等副产物在氮气或抽真空作用下快速带出反应体系,使得特性黏度增长趋势加快。然而当温度高于230℃时,PET样品容易发生粘结,从而限制了小分子的排出,特性黏度增长速度趋于缓慢。反应动力学研究结果表明固相缩聚符合二阶反应动力学模型,根据Arrhenius方程计算了固相缩聚反应速率和反应的活化能。

基于ISR-UKF的PET固相缩聚过程参数和状态估计

连续式PET固相缩聚移动床反应器具有显著的分布参数特性,由于建模简化或过程时变等原因使得所建模型参数不精确,导致反应器状态的估计失真。首先采用正交配置方法离散PET固相缩聚过程的偏微分方程模型,然后基于改进的平方根不敏Kalman滤波算法(ISR-UKF),设计自适应联合估计器,同时获得参数和状态估计值。实验结果表明,参数估计结果合理,状态估计精度较高且稳定性好;并获得了频率因子、活化能近似值和有效系数随反应温度动态变化的规律,表明所提出的联合估计器能获得较好的实际应用效果。

PET低温固相缩聚反应动力学

在烘箱中模拟干燥条件,研究了 PET 切片在115—190℃,0—11h 条件下的特性粘度的变化。结果表明,PET 切片在干燥条件下同时存在链增长和水解两个化学反应;温度≤130℃(时间≤3h)时,体系以酯键的水解反应为主;而温度>130℃时,则以链增长反应为主。PET 切片在低温(115—190℃)条件下的固相缩聚属于二级反应,影响链增长反应速度的主要原因是扩散过程,而温度对反应速度的影响很小。

PET固相缩聚反应速率的影响因素

介绍了PET固相缩聚反应的简单工艺过程,分析了原料切片、反应温度、结晶度、氮气、停留时间等对固相缩聚反应的影响,总结出相应的最佳工艺控制标准。

固相缩聚PET的分子量分布

在研究聚酯(PET)固相缩聚反应动力学的基础上,进一步利用多组分模型,模拟分析了固相缩聚PET的分子量分布。模拟结果与凝胶渗透色谱测试结果相吻合。

PET固相缩聚工艺流程研究

研究PET固相缩聚的工艺流程,分析PET切片的前期预处理对整个固相缩聚的影响,发现PET切片在结晶前进行干燥处理有利于固相缩聚工艺.当PET切片充分干燥后.再结晶处理,可缩短整个固相缩聚反应时间,从而提高产量和效益.

固相缩聚PET相对分子质量及其分布研究

建立了 PET固相缩聚反应的数学模型 ,对相对分子质量及粒子内部相对分子质量的梯度分布的模拟与实验结果相符。实验假定粒子内任一微小体积元内聚合物的相对分子质量服从 F lory分布 ,计算产物相对分子质量多分散系数 MWD ,发现粒子内相对分子质量的梯度分布对产物相对分子质量分布的加宽无明显的贡献。认为相对分子质量分布的加宽是由于晶区被排除在反应体系以外造成的 ,且反应条件越苛刻 ,相对分子质量分布越宽。

固相缩聚与PET的熔融性能

应用差示扫描量热法 ( DSC)和广角 X射线衍射 ( WAXD)研究了低温干燥高温固相缩聚 PET的熔融行为和结晶结构。根据 DSC结果分析了固相缩聚反应温度和时间对熔融双峰的影响 ,得到熔点与固相缩聚反应温度有线性关系 ,熔点和结晶度与固相缩聚反应时间的对数呈线性关系。利用 WAXD研究了固相缩聚反应温度和时间对表观晶粒尺寸的影响。结果说明低温结晶时形成的不完善晶体在固相缩聚过程中发生部分熔融、重结晶 ,结晶结构趋于完善以及更稳定新晶体的形成 ,促使 PET熔点升高 ,结晶度增加。

固相缩聚PET的结晶性能研究

本文选用几种固相缩聚制备的高粘度聚酯,研究了它们的结晶速度、结晶度,得到了较好的规律,并与原料的品质、固相缩聚工艺等结合起来进行了讨论.

PET固相缩聚升温过程的研究

用国外引进的大型真空转鼓设备研究ＰＥＴ固相缩聚升温过程中的粘连问题及样品的热性能，指出在实际生产中必须控制好升温速度，以防止发生严重的粘连现象．粘连主要发生在１００～１３０℃和１９０℃左右两个温度区域．对于同一时间的样品，尽管外观上有透明、半透明和不透明之分，但测得的Ｔｍ（１）却基本无差别．

固相缩聚与PET的熔融性能

应用差示扫描量热法 (DSC)和广角 X射线衍射 (WAXD)研究了低温干燥高温固相缩聚 PET的熔融行为和结晶结构。根据 DSC结果分析了固相缩聚反应温度和时间对熔融双峰的影响 ,得到熔点与固相缩聚反应温度有线性关系 ,熔点和结晶度与固相缩聚反应时间的对数呈线性关系。利用 WAXD研究了固相缩聚反应温度和时间对表观晶粒尺寸的影响。结果说明低温结晶时形成的不完善晶体在固相缩聚过程中发生部分熔融、重结晶 ,结晶结构趋于完善以及更稳定新晶体的形成 ,促使 PET熔点升高 ,结晶度增加。