熱塑性樹脂――聚對苯二甲酸乙二醇酯―滌綸(PET)的合成

  由多元酸和多元醇經縮聚反應得到的聚酯是發現早的一類合成纖維。其得名是因在其分子主鏈上有酯基( )重復結構單元。由對苯二甲酸和乙二醇縮聚而成的聚對苯二甲酸乙二醇酯(俗稱滌綸、特麗綸)屬熱塑性、線型高分子聚酯樹脂:

  這種泡和聚酯樹脂可以抽成絲,制成薄膜等,由于絳綸樹脂具有許多優良性質,所以近年發展很快。
  滌綸樹脂的合成
  滌綸樹脂是由對苯二甲酸( )和乙二醇合成的,但工業上往往不是直接由上述兩種原料反應而成,而是用對苯二甲酸二甲酯和乙二醇通過酯交換反應,然后再進行縮聚。
  之所以不采用直接法獲得滌綸樹脂,因為它要求的對苯二甲酸純度高且反應緩慢。
  間接法用的對苯二甲酸二甲酯亦需精制否則它的純度會直接影響到后來的反應和高聚物性能。兩種方法都要分兩步進行:
 ?。ㄒ唬┲笨s法的兩步反應是酯化反應和縮聚反應,其反應式如下:
  1、酯化反應:

  2、縮聚反應:


  (二)間歇法兩步是酯交換反應和縮聚反應
 ?。薄Ⅴソ粨Q反應:

 ?。病⒖s聚反應同直接法第二步反應一樣。
  縮聚反應常常加入催化劑以加速反應。三氧化銻和三氧化二硼是比較理想的催化劑,其用量一般為對苯二甲酸二甲酯質量的0.03%左右,用量過高會加速聚酯的熱降解,用量太低則得不到高相對分子質量的產物。
  滌綸樹脂在縮聚過程發生熱降解,致使相對分子量降低,顏色發黃甚至呈褐色,以及樹脂酸值增加。為了改善樹脂的熱穩定性,防止降低的有效方法是在合成過程中加入穩定劑。工業上常用的穩定劑是磷酸三苯酯或亞磷酸三苯酯,后者兼抗氧化作用,效果更佳。用量亦為對苯二甲酸二甲酯的質量0.03%左右。
  另外,工業上已經研究直接用環氧乙烷與對苯二甲酸一起合成對苯二甲酸乙二醇酯,從而省略由環氧乙烷合成乙二醇這一步反應:

  此法稱為“環氧乙烷法”,很有發展前途,所得滌綸容易提純。