聚酯增塑剂的合成

    1．合成机理     聚酯增塑剂的生产方法基本上和其他酯类的生产方式相似．但过程稍复杂 。 f11由二元酸和二元醇合成     a．二元酸和二元醇反应：     nH0一R一0H+nH0OC- R - CO0H ； H七OROOCR CO士OH+(2n一1)H20     b．二元酸与二元醇反应．一元醇封端(n—1)H0一R一0H+nH00C—RCOOH+2R OH；==== R”0_}OCR COORO~OCR COOR' +(2n+1)H20     c．二元酸与二元醇反应．一元酸封端nH0一R一0H+nH00C— R 一C00H+2R”COOH ； ==== R CO七OROOCR C0士OROOCR +(2n+1)H20     f21由二元酸二酯与二元醇合成     a．二元酸二酯与二元醇合成nH0一R一0H+nR 00C— R 一C00 R，， i== R O f OCR COORO~H+f2n一1)R”OH     b．二元酸二酯与二元醇合成．一元醇封端 (n+1)H0一R一0H+nR”00C—R 一C00R”+2R，”OH ； R'O t OCR COORO-3~l OCR COOR'”+2nR”OH+2HzO     c．二元酸二酯与二元醇合成．一元酸封端 (n+1)H0一R一0H+nR”00C—R 一C00R”+2R，”COOH ~R'CO_}OROOCR coo-3~l ROOCR" +2nR”OH+2H20聚合反应过程可以分为初期、中期和终止期 三个时期。     (1)聚合反应初期     在聚合反应初期主要是以单体与单体之间进行作用，以及单体与低聚物之间的缩合反应为主。在这个过程中，由于单体的浓度较大，逆反应的速度相对较小，正反应速度较快，大多数的单体首先转化为低聚物。     (2)聚合反应中期     聚合反应的中期是形成高分子量聚合物的主 要阶段，此时的单体含量已很小，大多转化为不同聚合度的缩合物，为了打破反应平衡使聚合反应向正向进行，达到提高分子量的目的，必须采取较高温度和较低压力的反应条件，从聚合体系中除去小分子产物。在生产过程中，常采用减压等工艺方法。     (3)聚合反应的终止期     在这一时期，反应产物的分子量增大，粘度显 著变大．绝大多数的小分子量产物已经从体系中除去．将少量的低分子物从反应体系中除去变得相当困难。这时的反应基本达到要求，应终止聚合反应，避免各种可能的副反应发生，获得纯度高`,色泽好的聚酯产品，同时避免能源浪费。     1．2 原料     聚酯增塑剂的主要原料是二元酸和二元醇。 二元酸包括脂肪族、芳香族、脂环族酸，常用的二元酸有己二酸、癸二酸、苯二甲酸、苯酐和壬二酸 常用的二元醇有1，2一丙二醇、1，3一丁二醇、l，4一丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇等。使用多种脂肪族与芳香族的混合二元酸．两种以上混合二元醇．能制得具有特殊性能和用途的产品为了控制合成产品的分子量或进行改性．常用一元醇或一元酸进行封端。封闭端基的终止基所用的一元醇一般用C ～C 。的醇，常用的有2一乙基己醇、丁醇等。用碳数小的醇制成的增塑剂虽与树脂的相容性良好，但耐久性差：使用碳数高的醇过量时难以除去。一元酸常用C。～C 。的酸，如油 酸、癸酸、壬酸、月桂酸等。     此外，为了加速反应进行．缩短反应达到平衡 的时间，应使用催化剂。为防止长时间高温加热，引起氧化降解，使聚合物着色，需加入稳定剂。在聚酯合成过程中，催化剂的选择是个关键性的问题。常用的催化剂有钛酸四丁酯、有机锡盐类等。 稳定剂通常是一些还原剂和抗氧化剂．常用的有亚磷酸、次亚磷酸、亚磷酸三苯酯等。     1．3 合成工艺[     在装有搅拌器、温度计、冷凝器、醇水分离器 的反应瓶中，按一定比例投入二元酸(单一或混合二元酸)、二元醇(单一或混合二元醇)和催化剂。在氮气保护及搅拌条件下，常压缓慢升温至200℃，反应至酸值(以KOH计)低于10mg／g，减压蒸馏并维持220～230℃．直至酸值符合要求即得聚酯增塑剂产品。     1．4 影响聚合反应的因素     影响聚合反应的因素主要是官能团物质的量的比、反应温度、压力、催化剂及稳定剂。缩聚反应过程很复杂．需要在较高的温度和真空度下进行。在每个阶段都要将释出的二元醇从反应物中挥发逸出，反应才能进行下去。在缩聚时．醇和酸都要有足够的稳定性和活泼性。由于聚酯增塑剂一旦形成，就不能像一般的单一化合物那样纯化．因此反应的各种单体应有尽可能高的纯度．使用的催化剂性能和用量应以不致产生副反应的最低限度为宜。采用真空可以缩短缩聚时间．剧烈搅拌可以促使水及二醇快速除去，使用惰性气体能防止反应物及产物氧化及成环。     2 增塑剂的分析表征及性能测试     2．1 聚酯增塑剂的分析表征     增塑剂产品的质量检验离不开各种分析测试 手段。增塑剂的检验方法既有国家标准，也有国际标准或发达国家大公司企业标准。这里就适合于聚酯增塑剂的分析表征和测试方法作一简要阐述。

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