聚酯树脂的制备的催化剂
『壹』 不饱和聚酯树脂固化时加入引发剂和促进剂时要注意什么
晚上抄好,如果你说的是191这一袭类最常见的不饱和聚酯,必须注意作为促进剂的有机钴盐绝对不能与固化剂的过氧化物直接接触会发生严重爆燃危险!一般情况下,促进剂是先加入单体中搅拌均匀后再加入固化剂的操作顺序不要颠倒,因为这种虽然有着成熟工艺的聚酯性能优良但在固化交联阶段会释放大量的热,促进剂量可以减少固化剂不能少请酌情参考。
『贰』 聚酯合成中,酯化反应和缩聚反应的催化剂一样吗
一般不一样。
酯化反应一般用浓硫酸,缩聚反应一般用各种引发剂,当然也包含硫酸。
『叁』 聚酯树脂用的固化剂有哪些
不饱和聚酯树复脂的固化制剂(引发剂)一般是有机过氧化物,最常用的的三种是:过氧化甲乙酮,过氧化环己酮,过氧化苯甲酰。
可以用作不饱和聚酯树脂的固化剂(引发剂)有:
过氧化甲乙酮
过氧化环己酮
过氧化甲异丁酮
过氧化苯甲酰
2,4-二氯过氧化苯甲酰
过氧化十二酰
过氧化二辛酰
过氧化氢异丙苯
叔丁基过氧化氢
二叔丁基过氧化氢
过氧乙酸叔丁酯
过氧新戊酸叔丁酯
过氧苯甲酸叔丁酯
『肆』 催化剂的制备方法主要有哪些
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『伍』 请问聚酯树脂的溶解剂是什么,谢谢了
聚酯树脂是不饱和聚酯胶粘剂的简称。不饱和聚酯胶粘剂主要由不饱和聚酯树脂、引发剂、促进剂、填料、触变剂等组成。胶粘剂粘度小、易润湿、工艺性好,固好后的胶层硬度大、透明性好、光亮度高、可室温加压快速固化、耐热性较好,电性能优良。缺点是收缩率大、胶粘强度不高,耐化学介质性和耐水性较差,用于非结构胶粘剂。主要用于胶粘玻璃钢、硬质塑料、混凝土、电气罐封等。
聚酯树脂与醇酸树脂区别在于合成聚酯树脂的原料不含植物油或油衍生的脂肪酸。聚酯可分为饱和聚酯和不饱和聚酯。饱和聚酯是指合成原料中不含除苯环外的不饱和键。
饱和聚酯(无油醇酸)树脂简介
采用不同的多元酸和多元醇可合成出不同类型、不同特性的饱和聚酯树脂。若使用的都是直链结构的二元醇和二元酸,产生的就是只含直链结构的聚酯树脂,若使用的多元酸中含苯环(例:苯酐、对苯二甲酸、偏苯三酸酐等)产生的就是含有苯环结构的聚酯树脂,若采用化学反应引入除多元醇、多元酸之外的其它成份,产生的就是改性聚酯树脂。
合成聚酯树脂若采用直链结构的多元醇与多元酸,合成得到的树脂具有线性结构,柔韧性非常好,主要用途不是在涂料行业;日常生活与工作中所接触到的尼龙就是很典型的线性聚酯,最典型的线性聚酯尼龙-66就是己二胺与1,6-己二酸的产物,从结构上看也可用1,6-己二醇与1,6-己二酸合成。
合成聚酯树脂若采用苯环的多元酸与多元醇反应,合成得到含有苯环结构的树脂,苯环的刚性特征赋予树脂以硬度,而苯环的稳定的结构特征赋予树脂以耐化学性。合成饱和聚酯树脂的原料主要是二元醇、二元酸和三元醇,个别的还有一元醇或一元酸。最常用的醇是新戊二醇,其酯化物的耐水性大大优于乙二醇和丙二醇。三元醇主要是三羟甲基丙烷、三羟乙基乙烷。最常用的芳香族二元酸是间苯二甲酸,由于间苯二甲酸的耐盐雾性、耐化学性和耐水性比邻苯二甲酸更优越,所以间苯二甲酸在聚酯树脂中的应用更为普遍。合成聚酯树脂中也使用脂肪族二元酸,如己二酸、壬二酸和癸二酸,以己二酸应用更为普遍。大多数树脂都含芳香族二元酸和脂肪族二元酸,芳香族二元酸与脂肪族二元酸的摩尔比是控制树脂Tg的主要因素。
合成聚酯树脂时,若通过化学反应引入一些其它成份,可拥有聚酯树脂原本不具备的性能,达到改善和突出某种性能目的,来达到特殊的应用性能要求,目前使用较多的是环氧、丙烯酸、有机硅改性聚酯树脂。
涂料中所用的聚酯树脂一般是低分子量的、无定形、含有支链、可以交联的聚合物。它一般由多元醇和多元酸酯化而成,有纯线型和支化型两种结构,纯线型结构树脂制备的漆膜有较好的柔韧性和加工性能;支化型结构树脂制备的漆膜的硬度和耐候性较突出。通过对聚酯树脂配方的调整,如多元醇过量,可以得到羟基终止的聚酯。如果酸过量,则得到的是以羧基终止的聚酯。涂料行业最常用的饱和聚酯树脂是含端羟基官能团的聚酯树脂,通过与异氰酸酯、氨基树脂等树脂交联固化成膜。不同的原料对树脂性能作出不同的贡献,选择原料时要视对树脂的性能要求,选择相应的能对树脂所要求性能有帮助的原料,从提供官能度、硬度、柔纫性等多方面来考虑
『陆』 制备催化剂的方法有哪些
制造催抄化剂的每一种方袭法,实际上都是由一系列的操作单元组合而成.传统的方法有机械混合法、沉淀法、浸渍法、溶液蒸干法、热熔融法、浸溶法(沥滤法)、离子交换法等,近十年来发展的新方法有化学键合法、纤维化法等
『柒』 制备的确良用的催化剂是什么
是用酯交换法制备
涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二醇酯,分子式 [-OC-Ph-COOCH2CH2O-]n,因分子链上存在大量酯基故称聚酯纤维(PET),其长链分子的化学结构式为H(OCH2CCOCO)NOCH2CH2OH,用于纤维的聚酯相对分子量一般在18000~25000左右,仿毛涤纶分子量较低,工业涤纶分子量较高。实际上,其中还有少量的单体和低聚物存在。这些低聚物的聚合度较低,又以环状形式存在。聚对苯二甲酸乙二酯可由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过直接酯化法制取对苯二甲酸乙二酯9BHET)后缩聚而成。涤纶是合成纤维中的一个重要品种,是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),经纺丝和后处理制成的纤维。
碱性催化剂
在碱性催化剂催化的酯交换反应中,真正起活性作用的是甲氧阴离子,如下图所示
。甲氧阴离子攻击甘油三酯的羰基碳原子,形成一个四面体结构的中间体,然后这个中间体分解成一个脂肪酸甲酯和一个甘油二酯阴离子,这个阴离子与甲醇反应生成一个甲氧阴离子和一个甘油二酯分子,后者会进一步转化成甘油单酯,然后转化成甘油。所生成的甲氧阴离子又循环进行下一个的催化反应。
碱性催化剂是目前酯交换反应使用最广泛的催化剂。使用碱性催化剂的优点是反应条件温和、反应速度快。有学者估计,使用碱催化剂的酯交换反应速度是使用同当量酸催化剂的4000倍。碱催化的酯交换反应甲醇用量远比酸催化的低,因此工业反应器可以大大缩小。另外,碱性催化剂的腐蚀性比酸性催化剂弱很多,在工业上可以用价廉的碳钢反应器。除了上述优点外,使用碱性催化剂还有以下缺点:碱性催化剂对游离脂肪酸比较敏感,因此油脂原料的酸值要求比较高。对于高酸值的原料,比如一些废弃油脂,需要经过脱酸或预酯化后才能进行碱催化的酯交换反应。
工业化碱性催化剂
已经工业化的碱性催化剂主要有两类:易溶于甲醇的KOH、NaOH、NaOCH3等催化的液相反应,以及固体碱催化的多相反应。 绝大多数的生物柴油工业生产装置都采用液相催化剂,用量为油重的0.5~2.0%。甲醇钠与氢氧化钠(或钾)用作酯交换催化剂时还有所不同。当使用甲醇钠为催化剂时,原料必须经严格精制,少量的游离水或脂肪酸都影响甲醇钠的催化活性,国外工艺中要求两者的含量都不超过0.1%;但其产物中皂的含量很少,有利于甘油的沉降分离及提高生物柴油收率。而氢氧化钠(或钾)为催化剂对原料的要求相对不严格,原料中可含少量的水和游离脂肪酸,但这会导致生成较多的脂肪皂,影响甘油的沉降分离速度,同时会导致甘油相中溶解较多的甲酯,从而降低生物柴油的收率。一般说来,以氢氧化钠(或钾)为催化剂,油脂原料的酸值不要超过2 mg KOH/g,催化剂的用量为油脂重量的0.5~2.0%。即使油脂原料的酸值较高,超过2 mg KOH/g,理论上还可以使用氢氧化钠(或钾)催化剂,但需要加入过量的催化剂以中和游离脂肪酸。这种条件下皂的生成量高,甘油沉降分离困难,且甘油相中溶解的甲酯量较高,因此不宜采取。对于氢氧化钠和氢氧化钾,当用作酯交换催化剂时也有所不同。
1)在对粗产物进行沉降分离过程中,催化剂主要存在于甘油相中。由于KOH的分子量大于NaOH,因此会提高甘油相的密度,加速甘油相的沉降分离。
2)使用KOH为催化剂皂的生成量要比使用NaOH时少,这会减少甲酯在甘油相中的溶解。国外一项研究表明,以KOH为催化剂催化葵花籽油酯交换,分离后的甘油相中,甲酯的摩尔含量为3%,而以NaOH为催化剂时的摩尔含量为6%。
3)以KOH为催化剂,产物用磷酸中和可生成磷酸二氢钾,这是一种优质肥料,不仅可以减少废物的排放,同时还会增加经济效益。与其相比,钠盐只能作为废物处理。NaOH为催化剂的优点是其价格便宜。
除此之外,国内外还在开发有机碱催化剂,比如胺类等。当以有机胺为催化剂时,在常压低温下经过6~10h的反应,可以达到比较高的转化率,但产物中甘油单酯和二酯的含量很高,而甘油的量很低,难以工业应用;当提高反应压力和温度时,反应过程中又有可能生成酰胺,降低产品质量。因此,以有机碱为酯交换催化剂还需要有做大量的研究工作来证明其可行性。
固体碱催化剂最近几年正在工业化。与液碱催化剂相比,使用固体催化剂可以大大提高甘油相的纯度,降低甘油精制的成本,“三废”排放少,产物不含皂,提高生物柴油收率;但反应速度慢,需要较高的温度和压力,较高的醇油比,且对游离脂肪酸和水比较敏感,原料需严格精制。法国石油研究院开发的Esterfip-H工艺是第一个将固体碱为催化剂成功应用于工业生成的生物柴油生成工艺,其催化剂是具有尖晶石结构的双金属氧化物,已经建成16万吨/年的生成装置。另外,德国波鸿的鲁尔大学也开发了一种固体碱催化剂,这种固体碱催化剂是一种氨基酸的金属络合物,催化酯交换反应的温度为125℃,高于液碱催化剂的反应温度(60℃左右)。将建设1吨/小时的工业示范装置。日本正在开发强碱性阴离子树脂催化剂,已取得很大进展。不过阴离子树脂只能在低温(60℃以下)操作,否则很快失活,而低温下酯交换活性又比较低,所以限制了其工业应用。由于树脂容易再生,因此若将来能开发出耐高温的强碱性树脂,则具有一定的工业化前景。除此之外,国内外正在开发的固体碱催化剂还包括粘土、分子筛、复合氧化物、碳酸盐以及负载型碱(土)金属氧化物等。
酸性催化剂
酸催化酯交换的反应机理如下图所示。质子先与甘油三酯的羰基结合,形成碳阳离子中间体。亲质子的甲醇与碳阳离子结合并形成四面体结构的中间体,然后这个中间体分解成甲酯和甘油二酯,并产生质子催化下一轮反应。甘油二酯及甘油单酯也按这个过程反应。
与碱催化相比,酸性催化剂可以加工高酸值原料,因为在酸性催化剂存在下,游离脂肪酸会与甲醇发生酯化反应生成甲酯。因此酸性催化剂非常适合加工高酸值的油脂。另外,对于长链或含有支链的脂肪醇与油脂的酯交换,一般也用酸性催化剂。但是,酸催化酯交换的反应速度非常慢,且需要比较高的反应温度和醇油比。在酸催化反应中,如反应温度较高,可能副反应,生成副产物如二甲醚、甘油醚等。另外,在酸催化中,水对催化剂活性的影响非常大。据报道,硫酸催化大豆油与甲醇酯交换的反应中,若大豆油中加入0.5%的水,则酯交换转化率由95%降到90%。如果加入5%的水,则转化率仅为5.6%。在酯交换过程中生成的碳阳离子容易与水反应生成碳酸,从而降低生物柴油收率。当油脂中游离脂肪酸含量高时应注意这一问题,因为酸性催化剂会催化游离脂肪酸与甲醇酯化,从而产生一定量的水,影响反应进程,一步酯交换反应难以达到满意的转化率。以高酸值的油脂如废弃油脂为原料时,为了避免产生的水的影响,工业上常常采用边反应边脱水的方法,或采用间歇操作,把水分出去后再补充甲醇继续反应。
在工业应用中,最常用的酸性催化剂是浓硫酸和磺酸或其混合物。两者相比,硫酸价格便宜,吸水性强,这有利于脱除酯化反应生成的水,缺点是腐蚀性强,且较容易与碳碳双键反应,导致产物的颜色较深。磺酸催化剂的催化活性比硫酸弱,但在生成过程中产生的问题少,且不攻击碳碳双键。
强酸型阳离子交换树脂和磷酸盐是两种典型的酯交换酸性固体酸催化剂,但它们都需要比较高的反应温度和较长的反应时间,且酯交换的转化率比较低,使用说明短,因此限制了工业应用。其它固体酸催化剂如硫酸锆、硫酸锡、氧化锆及钨酸锆等也有人在研究。
另外,据2005年11月的Nature报道,日本东京工业大学正在开发从天然有机物如糖、淀粉、纤维素等生产固体酸催化剂。其制备方法是先把有机物如葡萄糖、蔗糖在低温(>300℃)下进行不完全碳化,然后进行磺化反应,引进磺酸基,得到磺化的非定形碳催化剂。此种催化剂具有价格便宜、酯化活性高、使用寿命长的特点,但还没发现用于酯交换反应方面的报道。
在国外的生物柴油生成装置中,很少用酸催化的酯交换工艺。酸性催化剂主要被用来对酸值较高的油脂进行预酯化,然后再进行碱催化的酯交换。我国现有的生物柴油厂主要以高酸值的废弃油脂为原料,规模小,使用的催化剂大多是液体酸,也有少数开发使用固体酸。使用固体酸催化剂对高酸值的植物油进行预酯化,然后再用碱催化酯交换制备生物柴油,是一条较好的工艺路线。
『捌』 生产聚酯树脂的主要原料有哪些有何性能指标
生产聚酯树脂的主要原料有:苯酐、顺酐、富马酸、丙二醇、乙二醇、二乙二醇、苯乙烯等。
聚酯树脂是不饱和聚酯胶粘剂的简称。不饱和聚酯胶粘剂主要由不饱和聚酯树脂、引发剂、促进剂、填料、触变剂等组成。主链中含有-CH=CH-双键的一种线型结构聚酯树脂,能与烯类单体,如苯乙烯、丙烯酸酯、乙酸乙烯酯等混合后,在引发剂和促进剂的作用下,于常温下聚合成不溶、不熔产物。不饱和聚酯的英文缩写为UP。 主要用于生产卷材涂料。
聚酯树脂由二元醇或二元酸或多元醇和多元酸缩聚而成的高分子化合物的总称。
聚酯树脂是分为饱和聚酯树脂和不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯胶粘剂主要由不饱和聚酯树脂、颜填料、引发剂等助剂组成。胶粘剂粘度小、易润湿、工艺性好,固化后的胶层硬度大、透明性好、光亮度高、可室温加压快速固化、耐热性较好,电性能优良。缺点是收缩率大、胶粘韧度不高,耐化学介质性和耐水性较差,用于非结构胶粘剂。主要用于胶粘玻璃钢、硬质塑料、混凝土、电气罐封等。
合成饱和聚酯树脂的原料主要是二元醇、二元酸和三元醇,个别的还有一元醇或一元酸。最常用的醇是新戊二醇,其酯化物的耐水性大大优于乙二醇和丙二醇。三元醇主要是三羟甲基丙烷、三羟乙基乙烷。最常用的芳香族二元酸是间苯二甲酸,由于间苯二甲酸的耐盐雾性、耐化学性和耐水性比邻苯二甲酸更优越,所以间苯二甲酸在聚酯树脂中的应用更为普遍。合成聚酯树脂中也使用脂肪族二元酸,如己二酸、壬二酸和癸二酸,以己二酸应用更为普遍。大多数树脂都含芳香族二元酸和脂肪族二元酸,芳香族二元酸与脂肪族二元酸的摩尔比是控制树脂Tg的主要因素。
『玖』 高酸值聚酯树脂的催化剂和涂膜的磷化液会起反应发黄吗
高酸值聚酯树脂的催化剂和涂膜的磷化液不会起反应发黄。
高酸值聚酯树脂的合成,一般采用氧化丁基锡作为催化剂,用量非常少,未发现高酸值聚酯树脂的粉末涂料和磷化液起反应发黄的现象。
『拾』 聚酯多元醇用什么催化剂
聚酯多元醇,有机物,通常是由有机二元羧酸(酸酐或酯)与多元醇(包括二醇)缩合(或酯交换)或由内酯与多元醇聚合而成。二元酸有苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、卤代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。不同品种的聚酯多元醇由于种类不同或制备工艺不一样,性质也不一样,对于聚酯多元醇比较重要的几个指标是羟值、酸值、水分、粘度、分子量、密度以及色度等。聚酯多元醇的特性及用途:聚酯型聚氨酯因分子内含有较多的酯基、氨基等极性基团,内聚强度和附着力强,具有较高的强度、耐磨性。
生产聚酯多元醇时需要严格地监测酸值、羟值.以及黏度的变化,以确保生产出合格的聚酯多元醇。
聚氨酯胶黏剂用的聚酯多元醇质量要高,除分子量(羟值)外,酸值特别重要,因为它是残留端羧基的量度。端羧基与异氰酸酯反应生成酰胺并放出二氧化碳,这不仅造成链的终止,还形成讨厌的气泡。这种酰氨基还能与异氰酸酯反应生成酰脲基。聚酯中残留的酸还会对聚氨酯反应起催化作用,产生不良的影响,并降低聚氨酯的水解稳定性。因此,一般要求酸值小于1mg KOH/g,甚至还常要求小于0.5g:KOH/g;但酸值太低(< KOH>会使反应生成聚氨酯树脂的速度太快而影响操作,酸值以0.3-0.5mg KOH/g为最宜。
制备聚酯多元醇中加入催化剂可缩短缩聚反应时间:但催化剂不容易除去,对下一步聚氨酯反应有不良的影响,用量不大无影响。无机催化剂有乙酸锌与三氧化锑或乙酸锌与三氧化锑的混合物等,添加量为100~300ppm;有机催化剂有钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯等,添加量为15~100ppm。