涤纶是聚酯纤维的商品名,学名为聚对苯二甲酸乙二醇酯,我国市场上称为“的确良”。它是以对二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为主要原料,经缩合聚合得到的高聚物。反应包括酯交换和缩聚反应两个阶段,从而得到高分子量的线型缩聚。
其反应式如下:
H3COOCCOOCH3+2 HOCH2CH2OH→Zn(AC)2—200~210℃
HOOH2CH2OOCCOOCH2CH2OH+2CH3OH
n HOCH2OOCCOOCH2CH2OH+2CH3OH→Sb2O3—<100Pa
HOCH2CH2OOCCOOCH2CH2OH+(n—1)HOCH2CH2OH
在反应过程中,其反应条件和物料状态是逐步发生变化的,反应温度逐步提高,体系黏度逐步增加,而压力则逐步下降。酯交换反应黏度较低,甲醇容易逸出,在常压下就可以进行;而在缩聚阶段,随着反应的进行,物料黏度逐步增大,乙二醇逸出就比较困难。因此,除反应温度应逐步提高以加速反应外(不能超过聚对苯二甲酸乙二酯的分解温度,一般不超过285℃),还要逐步提高真空度。由于酯缩聚反应是可逆反应,且反应平衡常数又较小,故要得到高分子量的聚对苯二甲酸乙二酯,就必须尽可能提高真空度(余压<100Pa)。
要获得高分子量的聚酯树脂,除严格控制反应温度外,在聚合反应中后期,保证体系的高真空度是该实验能否成功的关键之一。