Polibutilen tereftalat (PBT) elektronika, elektr jihozlari, avtomobilsozlik va mashinasozlik kabi sohalarda keng qo'llaniladigan yuqori samarali termoplastik poliesterdir. Polibutilen tereftalat ishlab chiqarish jarayoni quyida batafsil tavsiflangan.
Xom ashyoni tayyorlash
Polibutilentereftalat ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo tereftalik kislota (PTA) va 1,4-butandiol (BDO) hisoblanadi. PTA oq kristalli qattiq yoki kukun bo'lib, yuqori tozalikni talab qiladi - odatda 99% dan oshadi. BDO rangsiz, yopishqoq suyuqlikdir; keyingi reaktsiyani engillashtirish uchun uning sifati va tozaligi ham ta'minlanishi kerak. Ishlab chiqarishni boshlashdan oldin, xom ashyo iflosliklar va namlikni yo'qotish uchun qattiq sifat sinovidan va oldindan ishlov berishdan o'tadi.
To'g'ridan-to'g'ri esterifikatsiya ishlab chiqarish jarayoni
1. Esterifikatsiya reaksiyasi
PTA va BDO esterifikatsiya reaktoriga ma'lum bir molyar nisbatda (odatda 1:1,1 dan 1:1,5 gacha) zaryadlanadi. Reaktor ichida PTA va BDO bis(4-gidroksibutil)tereftalat (BHBT) va suv hosil qilish uchun katalizator ishtirokida esterifikatsiya qilinadi. Umumiy katalizatorlar titan-asosidagi va surma-asosidagi turlari; titan asosidagi katalizatorlar yuqori faollik va tezkor reaktsiya tezligi uchun ma'qul. Reaksiya harorati odatda 220 daraja va 250 daraja orasida saqlanadi, bosim atmosfera yoki biroz ijobiy darajada saqlanadi. Reaksiya davomida hosil bo'lgan suv reaktsiyani oldinga siljitish uchun doimiy ravishda distillanadi.
2. Polikondensatlanish reaksiyasi
Esterifikatsiya bosqichidan olingan BHBT polikondensatsiya reaktoriga o'tkaziladi. Yuqori harorat (240-260 daraja) va yuqori vakuum (100 Pa dan past) sharoitida BHBT polibutilen tereftalat va 1,4-butandiol hosil qilish uchun polikondensatsiyaga uchraydi. Reaksiya davom etar ekan, polimerning molekulyar og'irligi asta-sekin ortadi. Reaksiya tezligini va polimer sifatini oshirish uchun odatda oz miqdorda stabilizatorlar va antioksidantlar qo'shiladi. Polikondensatsiya reaktsiyasi nisbatan uzoq davom etishni talab qiladi, odatda 2 dan 4 soatgacha.
3. Postga ishlov berish-
Polikondensatsiya reaktsiyasi tugagandan so'ng, polimer eritmasi reaktordan siqib chiqariladi va polibutilen tereftalat (PBT) granulalarini olish uchun-sovutish va pelletlash- kabi keyingi ishlov berish bosqichlaridan o'tadi. Polimer eritmasini tez mustahkamlash uchun sovutish odatda suv yoki havo orqali amalga oshiriladi. Peletizator sovutilgan polimer iplarini bir xil pelletlarga kesib tashlaydi, bu esa saqlash va tashishni osonlashtiradi.
Transesterifikatsiya ishlab chiqarish jarayoni
1. Transesterifikatsiya reaksiyasi
Transesterifikatsiya jarayoni xom ashyo sifatida dimetil tereftalat (DMT) va 1,4-butandioldan foydalanadi. DMT va 1,4-butandiol ma'lum nisbatlarda transesterifikatsiya reaktoriga yuklanadi, bu erda reaksiya katalizator (masalan, asetat) ishtirokida davom etadi. Reaksiya harorati odatda 180 daraja va 220 daraja orasida saqlanadi; metanol yon mahsulot sifatida hosil bo'ladi. Metanolni doimiy distillash reaktsiyani bis (4-gidroksibutil) tereftalat hosil bo'lishiga olib keladi.
2. Polikondensatsiya va post{1}}qayta ishlash
Transesterifikatsiya orqali olingan bis(4-gidroksibutil) tereftalat uchun keyingi polikondensatsiya va{0}}qayta ishlashdan keyingi bosqichlari asosan bevosita esterifikatsiya jarayonidagi bilan bir xil. Polikondensatsiya yuqori{4}}harorat va yuqori vakuum sharoitida amalga oshiriladi, so'ngra sovitish va yakuniy mahsulotni olish uchun granulalar hosil qiladi.
Ikki ishlab chiqarish jarayonini taqqoslash
To'g'ridan-to'g'ri esterifikatsiya jarayoni nisbatan past xom ashyo xarajatlari (tereftalik kislota yordamida), kamroq reaktsiya bosqichlari va yuqori ishlab chiqarish samaradorligining afzalliklarini taqdim etadi. Biroq, u yuqori xom ashyo tozaligini talab qiladi va qattiq reaktsiya sharoitlarini o'z ichiga oladi. Transesterifikatsiya jarayoni nisbatan yumshoq reaksiya sharoitlaridan va xom ashyo tozaligining past talablaridan foyda keltiradi. Aksincha, u qimmatroq DMTga tayanadi va yon mahsulot sifatida metanol hosil qiladi, bu esa tiklanish va davolanishni talab qiladi.