对苯二甲酸,又称p-苯二甲酸,是产量Zui大的二元羧酸,主要由对二甲苯制得,是生产聚酯的主要原料。常温下为固体。加热不熔化,300℃以上升华。若在密闭容器中加热,可于425℃熔化。常温下难溶于水。主要用于制造合成聚酯树脂、合成纤维和增塑剂等。
工艺技术
PTA生产工艺过程可分氧化单元和加氢精制单元两部分。原料对二甲苯以醋酸为溶剂,在催化剂作用下经空气氧化成粗对苯二甲酸,再依次经结晶、过滤、干燥为粗品;粗对苯二甲酸经加氢脱除杂质,再经结晶、离心分离、干燥为PTA成品。
粗对苯二甲酸的提纯方法:包括如下步骤,将粗对苯二甲酸烘干,球磨,筛分,使粒径达到1~5μm,在60℃-100℃的温度下,浸渍于水中,搅拌,澄清、撇水,Zui后离心分离,80℃-105℃烘干,获得纯对苯二甲酸。所说的粗对苯二甲酸为碱减量废水经酸析后的沉淀物,杂质的干基重量含量为15%-18%。
精对苯二甲酸(PTA)工艺的主要专利厂商是BP-Amoco、Dupont-ICI和三井油化等公司,经多年发展,上述三公司技术大同小异、各有特点,水平不相上下。世界采用BP-Amoco工艺的PTA装置生产能力总计达717.6万t/a,Dupont-ICI工艺为349.5万t/a,三井油化工艺为102.5万t/a。,4-C6H4(COOH )2。无色晶体。300℃ 以上即升华。在水中溶解度极小,溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷酰三胺。由于它溶解度小和熔点高,提纯困难。
对苯二甲酸在工业上由对二甲苯经硝酸氧化,或在钴盐催化下经空气氧化制得。利用苯甲酸钾或邻苯二甲酸钾,在镉或锌催化剂和二氧化碳存在下进行重排反应,也可生产对苯二甲酸。
用途:对苯二甲酸及其二甲酯主要用于与乙二醇缩聚形成聚酯,由它制造的合成纤维商品名为涤纶。聚酯也可制成薄膜或注塑成形,广泛用于电子和汽车制造业。对苯二甲酸还可用于制造除草剂和粘接剂等。
精对苯二甲酸(PTA)是重要的大宗有机原料之一,其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯薄膜和聚酯瓶,广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面,与人民生活水平的高低密切相关。
PTA的应用比较集中,世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其它部分是作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其它产品的原料。
主要用途
PTA绝大部分用于生产Zui重要的聚酯──聚对苯二甲酸乙二酯。1963年以前由于PTA不易精制,故全部产品均先制成对苯二甲酸二甲酯,精制分离杂质后,与乙二醇在釜式(间歇操作)、塔式(连续操作)反应器中进行酯交换反应,制得对苯二甲酸乙二酯及其低聚物的混合物,再经缩聚生产聚对苯二甲酸乙二酯。1963年,PTA精制方法实现工业化,特别是1965年阿莫科化学品公司的精制法成功,更多地采用PTA在一个或多个串联釜式反应器中与乙二醇直接酯化的方法。直接酯化对反应器要求较高,但可省去对苯二甲酸二甲酯的制造及甲醇的回收过程,产品质量也较高。直接酯化法由于有上述优点,发展很快,在70年代精PTA产量已逐步接近对苯二甲酸二甲酯的产量。PTA还可通过与环氧乙烷反应生成对苯二甲酸乙二酯,这种路线不但省去环氧乙烷水合制乙二醇的生产步骤,反应产物中低聚物很少。对苯二甲酸乙二酯能溶于水,易于进行结晶精制。用粗PTA制粗对苯二甲酸乙二酯,精制后再生产聚对苯二甲酸乙二酯,就可避开较困难的粗PTA的精制过程。有许多公司对此法进行了研究和开发。
对苯二甲酸的应用比较集中,世界上90%以上的对苯二甲酸用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯,对苯二甲酸的另一个重要应用是生产增塑剂,其中包括两类:第一类是对苯二甲酸二辛酯(DOTP),它是由对苯二甲酸与工业辛醇(2-乙基己醇)发生酯化反应的产物,是一种高闪点、高比电阻率的高品质增塑剂,特别适用于耐热和绝缘要求高的电缆料的生产;第二是聚酯型增塑剂,是对苯二甲酸与多元醇(如二甘醇、三甘醇、甘油、丙二醇、丁二醇等)发生酯化缩聚反应的产物,其相对分子质量一般在1000-4000之间(作为增塑剂的聚酯其相对分子质量比应用于化纤和塑料包装的聚酯要小很多)。
折叠编辑本段储运条件
产品运输中应防火、防潮、防静电。袋装产品搬运时应轻装轻卸,防止包装损坏;槽车装卸作业时应注意控制装卸速度,防止产生静电。应存放在阴凉、通风、干燥的仓库内,应远离火种和热源,与氧化剂、酸碱类物品分开存放,应防止日晒雨淋,不得露天堆放。
包装与储运袋装产品采用内衬塑料薄膜的包装袋,每袋产品净重1000±2kg。包装袋上应印有生产厂名、地址、商标、产品名称、等级、批号、净重和标准代号等。也可使用不锈钢槽车装运,装料前应检查槽车是否清洁、干燥,装料后进料口应密封并施加铅封。
使用注意事项属低毒类物质,对皮肤和粘膜有一定的刺激作用。对过敏症者,接触该品可引起皮疹和支气管炎。空气中Zui高允许浓度0.1mg/m。操作人员应穿戴防护用品。
折叠编辑本段加工工艺
干燥处理:这种材料在高温下很容易水解,加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120℃,6~8小时,或者150℃,2~4小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥,建议条件为150℃,2.5小时。[2]
熔化温度:225~275℃,建议温度:250℃ 。
模具温度:对于未增强型的材料为40~60℃。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。
注射压力:中等(Zui大到1500bar)。
注射速度:应使用尽可能快的注射速度(因为PBT的凝固很快)。
流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递(经验公式:流道直径=塑件厚度+1.5mm)。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道,但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.8~1.0*t之间,这里t是塑件厚度。如果是潜入式浇口,建议Zui小直径为0.75mm。