聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯

聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(英文名polybutylene terephthalate；簡(jiǎn)稱PBT）又名聚四亞甲基對(duì)苯二甲酸酯（polytetramethylenene terephthalate），是通過對(duì)苯二甲酸和1，4-丁二醇縮聚制成的聚酯。最重要的熱塑性聚酯，五大工程塑料之一。

PBT為乳白色半透明到不透明、半結(jié)晶型熱塑性聚酯。具有高耐熱性、可以在140℃下長(zhǎng)期工作，韌性、耐疲勞性，自潤滑、低摩擦系數(shù)。不耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，能耐有機(jī)溶劑，可燃，高溫下分解。由于這些優(yōu)良的性能，在汽車、機(jī)械設(shè)備、精密儀器部件、電子電器、紡織等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，近年來在技術(shù)、應(yīng)用、產(chǎn)能、產(chǎn)量等得到飛快發(fā)展，特別是在中國。2003年全球PBT的產(chǎn)能約58萬噸/年，2010年已超過120萬噸/年。中國2011年的產(chǎn)能超過30萬噸/年，成為全球產(chǎn)能最多的國家。 [1-3]

中文名聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯外文名polybutylene terephthalate簡(jiǎn) 稱PBT顏色乳白色透明度半透明到不透明特殊性質(zhì)高耐熱性、韌性、耐疲勞性

物理性質(zhì)

【熔點(diǎn)】℃ 224

【玻璃化溫度】℃ 20~40

【無定形密度】g/cm 3 1.286

【結(jié)晶形密度】g/cm 3 1.390

【結(jié)晶速度指數(shù)】 15

【溶解性能】不溶于有機(jī)溶劑，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿可使其降解，52℃以上的熱水長(zhǎng)期浸泡可使其水解。

【穩(wěn)定性】性能穩(wěn)定

化學(xué)性質(zhì)

【CAS登錄號(hào)】26062-94-2

【EINECS登錄號(hào)】

【分子式及結(jié)構(gòu)式】結(jié)構(gòu)式如下：

【常見化學(xué)反應(yīng)】PBT在高溫水或水蒸氣作用下會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，斷鏈降解。

【禁配物】強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、汽油等烴類溶劑。

【聚合危害】無聚合危險(xiǎn)

主要用途

PBT樹脂大部分被加工成配混料使用，經(jīng)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(jī)制造、通訊、家電、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)。例如PBT經(jīng)玻璃纖維等改性后，可用于制造要求長(zhǎng)期在較高溫度的工況下，尺寸要求穩(wěn)定性高的電子零部件。PBT的擊穿電壓高，適用于制作耐高電壓的零部件，由于其熔融狀態(tài)的流動(dòng)性好，適合注射加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電器零件，如集成電路的插座、印刷線路板、計(jì)算機(jī)鍵盤、電器開關(guān)、熔斷器、溫控開關(guān)、保護(hù)器等。汽車保險(xiǎn)杠、化油器、火花塞、供油系統(tǒng)零部件、點(diǎn)火器等。在通訊領(lǐng)域PBT 廣泛用于程控電話的集成模塊、接線板，電動(dòng)工具等。

制造方法

PBT的生產(chǎn)方法主要有酯交換法和直接酯化縮聚法兩種，所用催化劑有鈦酸四異丙基酯、鈦酸四丁基酯、烷氧基鋯、烷氧基錫等。

（1）酯交換法：酯交換法采用對(duì)苯二甲酸二甲酯（DMT）為原料，首先與1，4-丁二醇進(jìn)行酯交換生成對(duì)苯二甲酸二丁二醇酯，后者縮聚生成聚對(duì)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1?1.3~1.7，反應(yīng)溫度約200℃，有利于反應(yīng)平衡向生成對(duì)苯二甲酸二丁二醇酯方向，可減少副反應(yīng)發(fā)生。第二步縮聚反應(yīng)溫度約250~260℃，減壓至0.1~1mm Hg下進(jìn)行。酯交換法可以間隙、也可以連續(xù)進(jìn)行。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備比較簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件比較緩和，分步控制酯交換和縮聚反應(yīng)比較容易，但批次生產(chǎn)，效率較低。

（2）連續(xù)直接酯化縮聚法：連續(xù)直接酯化縮聚技術(shù)比較復(fù)雜，由于過程物料都是在高溫、高真空熔融狀態(tài)下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備材質(zhì)、設(shè)備結(jié)構(gòu)、物料輸送、反應(yīng)條件控制都比較復(fù)雜。因此開發(fā)出多種專利技術(shù)。比較著名的有；Lurgi Zemmer技術(shù)，其特點(diǎn)是采用酯化、預(yù)縮聚和縮聚三臺(tái)反應(yīng)器，縮聚反應(yīng)器為一種臥式盤式反應(yīng)器，單條生產(chǎn)線可達(dá)12萬噸/年規(guī)模。產(chǎn)品質(zhì)量高，副產(chǎn)四氫呋喃可直接用于聚四氫呋喃生產(chǎn)；日本Hitachi技術(shù)具有四臺(tái)不同類型反應(yīng)器，可同時(shí)生產(chǎn)高粘度及中等粘度兩種產(chǎn)品。單條生產(chǎn)線規(guī)模可達(dá)6萬噸/年。Uhde Inyenta Fischer技術(shù)采用塔式反應(yīng)器，酯化和縮聚可在一臺(tái)反應(yīng)器中完成，能生產(chǎn)20~35聚合度的PBT產(chǎn)品，如果要生產(chǎn)聚合度為80~150的產(chǎn)品，可移至另外一臺(tái)叫做DISCAGE的臥式縮聚反應(yīng)器進(jìn)行。

（3）固相縮聚過程：以上過程只能生產(chǎn)聚合度在100左右，分子量20000~35000的PBT產(chǎn)品，可以滿足紡織和膜制品需求。對(duì)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(yīng)復(fù)雜，在固相縮聚反應(yīng)器中進(jìn)行，主要包括四個(gè)主要工藝過程完成，即預(yù)結(jié)晶、退火、反應(yīng)和冷卻。可以間隙進(jìn)行、也可連續(xù)進(jìn)行。

【產(chǎn)業(yè)鏈】

【參考質(zhì)量指標(biāo)】