聚對苯二甲酸丁二酯

聚對苯二甲酸丁二酯

高分子化合物
聚對苯二甲酸丁二酯(PBT),是對苯二甲酸和1,4-丁二醇縮聚制成的聚酯,是重要的熱塑性聚酯,五大工程塑料之一。聚對苯二甲酸丁二酯為乳白色半透明到不透明、半結晶型熱塑性聚酯,具有高耐熱性。不耐強酸、強堿,能耐有機溶劑,可燃,高溫下分解。聚對苯二甲酸丁二酯在汽車、機械設備、精密儀器部件、電子電器、紡織等領域得到廣泛的應用。
  • 中文名:聚對苯二甲酸丁二酯
  • 外文名:polybutylene terephthalate
  • 别名:
  • 化學式:(C12H12O4)n
  • 分子量:
  • CAS登錄号:
  • EINECS登錄号:
  • 熔點:233
  • 沸點:
  • 水溶性:
  • 密度:
  • 外觀:乳白色半透明到不透明、半結晶型固體
  • 閃點:
  • 應用:
  • 安全性描述:
  • 危險性符号:
  • 危險性描述:
  • UN危險貨物編号:
  • CN危險貨物編号:
  • 簡稱:PBT
  • 特殊性質:高耐熱性、韌性、耐疲勞性

用途

PBT樹脂大部分被加工成配混料使用,經過各種添加劑改性,與其他樹脂共混可以獲得良好的耐熱、阻燃、電絕緣等綜合性能及良好的加工性能。廣泛用于電器、汽車、飛機制造、通訊、家電、交通運輸等工業。例如PBT經玻璃纖維等改性後,可用于制造要求長期在較高溫度的工況下,尺寸要求穩定性高的電子零部件。PBT的擊穿電壓高,适用于制作耐高電壓的零部件,由于其熔融狀态的流動性好,适合注射加工複雜結構的電器零件,如集成電路的插座、印刷線路闆、計算機鍵盤、電器開關、熔斷器、溫控開關、保護器等。汽車保險杠、化油器、火花塞、供油系統零部件、點火器等。在通訊領域PBT廣泛用于程控電話的集成模塊、接線闆,電動工具等。

制備

PBT的生産方法主要有酯交換法和直接酯化縮聚法兩種,所用催化劑有钛酸四異丙基酯、钛酸四丁基酯、烷氧基锆、烷氧基錫等。

(1)酯交換法:酯交換法采用對苯二甲酸二甲酯(DMT)為原料,首先與1,4-丁二醇進行酯交換生成對苯二甲酸二丁二醇酯,後者縮聚生成聚對苯二甲酸丁二醇酯。酯交換法采用1,4-丁二醇過量的配比,DMT和1,4-丁二醇的摩爾比為1ː1.3~1.7,反應溫度約200℃,有利于反應平衡向生成對苯二甲酸二丁二醇酯方向,可減少副反應發生。第二步縮聚反應溫度約250~260℃,減壓至0.1~1mmHg下進行。酯交換法可以間隙、也可以連續進行。其優點是設備比較簡單,反應條件比較緩和,分步控制酯交換和縮聚反應比較容易,但批次生産,效率較低。

(2)連續直接酯化縮聚法:連續直接酯化縮聚技術比較複雜,由于過程物料都是在高溫、高真空熔融狀态下進行,對設備材質、設備結構、物料輸送、反應條件控制都比較複雜。因此開發出多種專利技術。比較著名的有;Lurgi Zemmer技術,其特點是采用酯化、預縮聚和縮聚三台反應器,縮聚反應器為一種卧式盤式反應器,單條生産線可達12萬噸/年規模。産品質量高,副産四氫呋喃可直接用于聚四氫呋喃生産;日本Hitachi技術具有四台不同類型反應器,可同時生産高粘度及中等粘度兩種産品。單條生産線規模可達6萬噸/年。Uhde Inyenta Fischer技術采用塔式反應器,酯化和縮聚可在一台反應器中完成,能生産20~35聚合度的PBT産品,如果要生産聚合度為80~150的産品,可移至另外一台叫做DISCAGE的卧式縮聚反應器進行。

(3)固相縮聚過程:以上過程隻能生産聚合度在100左右,分子量20000~35000的PBT産品,可以滿足紡織和膜制品需求。對于一些工程塑料制品需要聚合度為150~200,分子量在40000以上的PBT,就需要采用固相縮聚過程來制造。固相縮聚過程反應複雜,在固相縮聚反應器中進行,主要包括四個主要工藝過程完成,即預結晶、退火、反應和冷卻。可以間隙進行、也可連續進行。

毒性影響

PBT無毒,對皮膚無刺激作用。生産過程存在對環境不利的影響,需加以治理。

包裝運輸貯存

PBT樹脂采用塑料内襯的自帶或塑料編織袋包裝,存放幹燥、通風、避雨、避暴曬場所存放,遠離高溫、明火,避免與強酸、強堿、強氧化劑混裝混運。

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