聚苯醚的合成工藝

工程塑料課程報(bào)告聚苯醚的合成工藝匯報(bào)人：李雙慶張虎袁靖喆姜思宇木力得尓目錄CONTENTS概述合成工藝改性研究產(chǎn)品應(yīng)用總結(jié)與展望概述概述聚苯醚世界五大通用工程塑料較高的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)異的電性能廣泛用于汽車工業(yè)、電子電氣、辦公機(jī)械、精密器械、紡織器材等許多領(lǐng)域。世界樹(shù)脂的總產(chǎn)量達(dá)到23.6萬(wàn)噸化學(xué)結(jié)構(gòu)聚苯醚的主鏈中含有大量的酚基芳香環(huán),并且由于二個(gè)甲基封閉了兩個(gè)鄰位的活性點(diǎn),造成分子鏈本身具有較高的剛性和分子間有高的凝聚力。氧原子與苯環(huán)處于p-π共扼狀態(tài),使氧原子提供的柔順性受到二個(gè)甲基的苯環(huán)影響而大大降低,因此聚苯醚有較高的熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性。

化學(xué)結(jié)構(gòu)由于鏈的剛性大,分子鏈間作用力強(qiáng),使聚苯醚再受力時(shí)的形變減小,尺寸穩(wěn)定,并阻礙了大分子的結(jié)晶和取向。而當(dāng)受外力強(qiáng)迫取向后,又不易松弛,制品中殘余的內(nèi)應(yīng)力難以自行消除,易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。

聚苯醚的分子結(jié)構(gòu)中無(wú)任何可水解的基因。使其具有十分突出的耐水性,即使將它放入沸水中后其拉伸強(qiáng)度,伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度都沒(méi)有明顯下降。此處由于分子鏈無(wú)顯著極性,因而電絕緣性也很好。

化學(xué)結(jié)構(gòu)物理性能額定值單位制測(cè)試方法比重1.09g/cm3ASTMD792收縮率-流動(dòng)0.50到0.80%ASTMD955表2.1聚苯醚有關(guān)物理性質(zhì)

化學(xué)結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)尺寸穩(wěn)定性良好剛性高抗溶解性耐熱性，高收縮性，低阻燃性能用途電氣/電子應(yīng)用領(lǐng)域電氣部件加工方法注射成型表2.1聚苯醚有關(guān)物理性質(zhì)

-170攝氏度高于300攝氏度性能熔點(diǎn)脆化溫度性能高達(dá)190攝氏度160攝氏度熱變形溫度馬丁耐熱170多種牌號(hào)；物理化學(xué)方法聯(lián)合使用生產(chǎn)尼龍合金化工藝發(fā)展1986今天工藝發(fā)展美國(guó)GE公司首次推向市場(chǎng)（至今壓倒性優(yōu)勢(shì)）Ps合金化改性19671969聚苯醚的聚合機(jī)理聚合機(jī)理圖3.1聚苯醚結(jié)構(gòu)構(gòu)式及化學(xué)學(xué)反應(yīng)式聚合機(jī)理對(duì)位聚合物物在聚苯醚諸諸多異構(gòu)體體中，具有有實(shí)際意義且且研究最廣廣的是對(duì)位位結(jié)構(gòu)的聚合物(I)Hay提出的DMP與金屬絡(luò)合合物催化劑劑發(fā)生單電電了轉(zhuǎn)移形形成苯氧自自由基，苯苯氧自由行行C-)偶合為DPP聚合機(jī)理圖3.2氧化耦合機(jī)機(jī)理聚合機(jī)理(II)Viersen等認(rèn)為與金金屬絡(luò)合物物催化劑絡(luò)絡(luò)合的苯氧氧自由基發(fā)發(fā)生C-)偶合生成DPP(III)ChenBeasjou認(rèn)為苯酚的的氧化偶合合過(guò)程是通通過(guò)一步雙雙電了轉(zhuǎn)移移進(jìn)行的。聚合機(jī)理即先形成的苯氧陰離了與與金屬絡(luò)合合物催化劑劑的兩個(gè)銅銅離了絡(luò)合通過(guò)雙電了轉(zhuǎn)移移生成苯氧氧鎓離了與與苯酚偶合合為DPP,DPP再進(jìn)行鏈增增長(zhǎng)反應(yīng)得得到聚合物物。合成工藝工藝條件催化劑配置置溫度本次設(shè)計(jì)采采用的是銅銅-胺催化劑體系圖3.3催化劑合成成溫度與聚聚苯醚產(chǎn)率率的關(guān)系工藝條件催化劑配置置溫度本次設(shè)計(jì)采采用的是銅銅-胺催化劑體系圖3.4催化劑合成成溫度與產(chǎn)產(chǎn)物中DPQ含量的關(guān)系系工藝條件催化劑配置置溫度本次設(shè)計(jì)采采用的是銅銅-胺催化劑體系圖3.5催化劑合成成溫度與特特性粘數(shù)的的關(guān)系工藝條件表3.1催化劑合成成溫度與產(chǎn)產(chǎn)物和副產(chǎn)產(chǎn)物的影響響催化劑合成成溫度對(duì)產(chǎn)產(chǎn)物中含量量的影響并并不大,在0-50度的范圍內(nèi)內(nèi),含量沒(méi)有太太大的變化化。從圖上上可見(jiàn)含量量在20℃時(shí)有一最最低點(diǎn)?？伎紤]到以上上因素,本次設(shè)計(jì)將將最佳的催催化劑配制制溫度定在在23攝氏度。催化劑配置置溫度本次設(shè)計(jì)采采用的是銅銅-胺催化劑體系工藝條件催化劑配置置溫度：結(jié)結(jié)論通過(guò)研究我們組組同學(xué)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)催化劑合合成溫度對(duì)對(duì)產(chǎn)物中含含量的影響響并不大,在0-50℃的范圍內(nèi)內(nèi),含量沒(méi)有太太大的變化化。從圖上上可見(jiàn)含量量在20℃時(shí)有一最低點(diǎn)。含含量的測(cè)定采用用的是紫外外分光光度度劑,儀器的精確確程度可以以保證,但在處理聚聚苯醚樣品品時(shí),要經(jīng)過(guò)洗滌滌,沉淀,過(guò)濾,會(huì)對(duì)樣品中中的含量造造成一定的的影響?？伎紤]到以上上因素,本次設(shè)計(jì)將將最佳的催催化劑配制制溫度定在在23℃。工藝條件表3.2催化劑配制制時(shí)間與產(chǎn)產(chǎn)物和副產(chǎn)產(chǎn)物的影響響通過(guò)上表可可知我們將將最佳的催催化劑配制制時(shí)間定為為20分鐘催化劑配制制時(shí)間的確確定工藝條件圖3.6供氧壓力與與PPO產(chǎn)率的關(guān)系系圖3.7供氧壓力與與產(chǎn)物中DPQ含量的關(guān)系系反應(yīng)時(shí)氧氣氣壓力的確確定工藝條件圖3.8供氧壓力與與產(chǎn)物中特特性粘度關(guān)關(guān)系的關(guān)系系本次設(shè)計(jì)此此時(shí)考慮到到實(shí)驗(yàn)的成成本,故采用最小小的氧氣壓壓力為0.05兆帕。催化劑配制制時(shí)間的確確定表3.3供氧壓力與與產(chǎn)物和副副產(chǎn)物的影影響工藝條件圖3.9反應(yīng)溫度與與產(chǎn)物中DPQ含量的關(guān)系系反應(yīng)溫度的的確定工藝條件圖3.10反應(yīng)溫度與與PPO產(chǎn)率的關(guān)系系反應(yīng)溫度的的確定工藝條件圖3.11反應(yīng)溫度與與特性粘數(shù)數(shù)的關(guān)系催化劑合成成溫度對(duì)產(chǎn)產(chǎn)物中含量量的影響并并不大,在0-50度的范圍內(nèi)內(nèi),含量沒(méi)有太太大的變化化。從圖上上可見(jiàn)含量量在20℃時(shí)有一最最低點(diǎn)。考考慮到以上上因素,本次設(shè)計(jì)將將最佳的催催化劑配制制溫度定在在23攝氏度。反應(yīng)溫度的的確定工藝條件表3.4反應(yīng)溫度對(duì)對(duì)產(chǎn)物和副副產(chǎn)物的影影響通過(guò)研究反反應(yīng)溫度對(duì)對(duì)產(chǎn)物和副副產(chǎn)物的影影響,我們組的這這次設(shè)計(jì)將將反應(yīng)溫度度設(shè)定為18攝氏度。考慮以上一一些因素又又結(jié)合實(shí)際際情況我們們將單體濃濃度設(shè)為0.0472克每升。反應(yīng)溫度的的確定聚苯醚的改性研究改性研究共混合金改改性表3.5PPO全世界消耗耗與分布改性研究PPO/HIPS合金的研究究PPO/I-SIPS具有優(yōu)異的的吸濕率低低、容易加加工和良好好尺寸穩(wěn)定定性能PPO/PS合金研究，，該合金是是改性聚苯苯醚的代表表性產(chǎn)品，，主要使用用分子量較較低的聚苯苯醚接枝上上苯乙烯單單體，或者者以2,6一二甲基苯苯酚與2,3,6一三甲基苯苯酚的共聚聚物為主成成份與聚苯苯乙烯共混混而制成共混合金改改性改性研究共混合金改改性表3.6A-PPE樹(shù)脂及覆銅銅板性能表表改性研究PPO/PA合金，這種合合金是結(jié)晶和和非結(jié)晶的非非相容性合金金，由于PA是連續(xù)相、PPO是分散相，其其在加工成型型后性能獲得得很大改善，，兼具兩者優(yōu)點(diǎn)PPO/PBT合金，為了解解決PPO/PA合金吸水性較較大的問(wèn)題而而開(kāi)發(fā)出PPO/PBT合金，該產(chǎn)品品的物理機(jī)械械性能及制品品尺寸在潮濕濕環(huán)境中仍保保持穩(wěn)定，其其耐熱性和抗抗沖擊性與GTX/PPO/PA合金相似改性研究PPO/PPS合金，由于PPS樹(shù)脂結(jié)構(gòu)為苯苯環(huán)與硫的交交替連接，分分子鏈的剛性性及規(guī)整性大大，具有良好好機(jī)械性能和和耐熱性改性研究端基改性將PPO的端輕基進(jìn)行行酸化反應(yīng)，，最初目的是是防止端經(jīng)基基被氧化，以以提高PPO的氧化和熱穩(wěn)穩(wěn)定性能，目目前工業(yè)上廣廣泛使用的封封端方法是在在乙酸化反應(yīng)應(yīng)前進(jìn)行醒偶偶反應(yīng)，減少少生成低分子子的醒型產(chǎn)物物。隨著PPO合金的研究開(kāi)開(kāi)發(fā)，發(fā)現(xiàn)可可以通過(guò)在PPO端基引人帶有有反應(yīng)活性的的小分子化合合物，如含有有活潑鹵原子子或酸鹵基團(tuán)團(tuán)等，封端后后的PPO為PPO合金的相容劑?；瘜W(xué)改性改性研究主鏈改性PPO既可以進(jìn)行親親電取代又可可以進(jìn)行自由由基反應(yīng)，通通常主鏈改性性有多種，如如進(jìn)行澳代反反應(yīng)、磷酸醋醋化反應(yīng)、乙乙烯化反應(yīng)、、胺交聯(lián)反應(yīng)應(yīng)、狡基化與與磺化反應(yīng)、、硝基與氨基基取代、硅取取代、引人烯烯丙基基團(tuán)等等?？梢栽谝灰欢ǔ潭壬显鲈黾覲PO柔韌性、阻燃燃性、耐老化化性、耐腐蝕蝕性、改善其其溶解性、提提高機(jī)械性能能等。

產(chǎn)品和應(yīng)用主要品種聚苯醚MPPO應(yīng)用的主要品品種有:PPO/PS,PPO/HIPS,PPO/ABS,PPO/PA,PPO/PBT。MPPO。據(jù)報(bào)導(dǎo)我國(guó)需需年進(jìn)MPPO3kt左右主要品種聚苯醚主要產(chǎn)產(chǎn)品介電、絕緣與與阻燃覆銅板板具有優(yōu)異抗?jié)駶裥院涂稍倮眯宰枞紭?shù)樹(shù)脂組成物透明阻燃聚芳芳醚模塑材料料高阻燃性、高高抗沖擊性和和高流動(dòng)性聚聚苯醚組成物物主要產(chǎn)品聚苯醚主要產(chǎn)產(chǎn)品1、適于制作耐耐熱件、絕緣緣件、減磨耐耐磨件、傳動(dòng)動(dòng)件、醫(yī)療及及電子零件。。2、可作較高溫溫度下使用的的齒輪、風(fēng)葉葉、閥等零件件，可代替不不銹鋼使用。。3、可制作螺絲絲、緊固件及及連接件。電子電器電電視機(jī)調(diào)諧片片、線圈芯、、微波絕緣件件、屏蔽套，，高頻印刷電電路板電視視機(jī)、電腦、、傳真機(jī)，復(fù)復(fù)讀機(jī)外殼等等。汽車工業(yè):適用于儀表板板件、