聚酯多元醇生产工艺及分析
4注意事项:
ａ装置各个连接处以白凡士林封闭以防漏气。 ｂ称量样品重量以下表为准主要 推测羟值表：
推测的羟值：mgKOH/g
20-40 40-60 60-80
称样重：g
8-6 6-4 4-3
5.3粘度分析
主要仪器与试剂:加纳尔气泡粘度计一套，加纳尔气泡粘度试管一套，恒温水槽，工业甲苯，翻转器等。
原理:样品放人粘度管，观察其起泡上升的速度快慢再与标准的加纳尔气泡粘度计比较，得出最相似者。
分析手续
将16克样品和4克甲苯加热完全溶解后加入标准的加纳尔气泡粘度试管中，放入恒温水槽中，水温调至25℃，10分钟取出与标准的加纳尔气泡粘度计一同放到翻转器上，进行翻转与标准的加纳尔气泡粘度计比较起泡上升速度，得出最相似者（试样管的直径及其气泡的大小必须与标准的加纳尔气泡粘度试管相同）。
粘度的表示法 以“Ｑ－Ｒ”为例:
当样品气泡上升速度在“Ｑ－Ｒ”正中间时，表示为“Ｑ－Ｒ”；当样品气泡上升速度接近“Ｑ”时，表示为＂Ｑ2－Ｒ＂；当样品气泡上升速度接近“Ｒ”时，表示为“Ｑ－Ｒ2”。 5.4色数测定
1主要仪器与试剂:
比色试管，APHA标准比色液一套。 2原理:
在室温下将试样与APHA标准比色液进行比色，得出最相似者。 3测定手续:
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聚酯多元醇生产工艺及分析
将样品倒入比色试管里，并同APHA标准比色液试管仪器放到比色管架上，仔细观察其颜色，得出颜色最相似者。
5.5水分测定
试验仪器及试剂:水分测定仪；打印机；电加热套及控温装置；卡尔·费休阳极液
将卡尔·费休阳极液注入滴定池中约100mL，打开DL32和打印机的电源开关，按RUN选中方法，按F3，开始进行预滴定。将电加热套和控温装置连接好，将带磨口塞装有样品的瓶子放进加热套，温度设定为75℃ ，打开电源开关使之加热熔融。打开天平电源开关，使处于工作状态。
待样品全部熔融，振摇瓶子使样品尽量混匀。每次进样均等待仪器漂移值在10μm/min以下。用长直滴管吸取样品，用滤纸小心迅速地擦净滴管外壁沾附的样品，将装有样品的滴管放进小烧杯中，在天平上用减量法称重。旋开进样孔帽，移去封垫，迅速将滴管插入进样孔，进样。之后迅速盖上封垫，旋紧孔帽，称重滴管，得出进样量。
采用滴管进样，进样量在0.1g左右(滴管进样为3滴)即可有单次进样很好的准确性和精确性，可不必重复进样，具有测试速度快，分析时间短的特点。
6 聚酯多元醇的精益生产工艺
6.1实验
原料:己二酸、1，4-丁二醇、钛酸四丁酯。
此生产过程分为四个工段：原料贮存及输送工段、原料聚合工段、成品贮存和包装工段以及辅助工段。生产工艺主要是先将各种原辅料二甘醇、己二酸、密胺和甘油等按投料配比投加到反应釜内，然后启动导热油炉对反应釜内的原料进行升温加热以进行聚合反应，当反应一段时间后，取样测试产品的酸值和粘度值，达到要求后出料，并准备投下一配料，概括起来讲，生产工艺可以“投料—→升温聚合—→测试—→出料”(如附录一，二聚酯多元醇生产装置工艺流程图)。 在不锈钢反应釜中加入二元醇，加热搅拌升至60℃～90 ℃，再加入二元酶或酸酐。通入干燥的高纯氮气升温至140℃开始反应，体系中有水馏出，保温2～3 h，然后以1O℃ ／h左右升温至170～ 180℃ ，恒温应1 ～2h，再用2～3 h把反应温度升至230℃(用对苯二甲酸时温度为250℃ )，恒温3～5 h，当出水量接近理论出水量时．降温至180℃-220℃ ，关闭氮气，开始抽真空，真空度逐渐提高．最后达到0 08～0.096MPa．当聚酯酸值低于1 mgKOH/g，羟值符合要求时，降温至120℃放入清洁干燥的镀锌桶内。
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聚酯多元醇生产工艺及分析
多元酸与多元醇的比倒，决定着所合成的聚酯多元醇的分子量。为了制得端羟基的聚酯多元醇，一般需要多元醇过量。但是在合成过程中，由于原料损失、挥发、存在杂质等因素，多元醇过量要比理论投料量量多5％ ～20％(摩尔分数)，才能合成出设计分子量的聚酯多元醇。
以合成己二酸丁二醇聚酯为例．1 mol己二酸与 l+ x mol的丁二醇．生成 2mol水和 mol的聚酯，物料衡算为：
Mx =146+(1+x )x 90—2×28 x=200／(M 一90)
式中:x为过量丁二醇(mol)；M 为台成聚酯的分子量；146为己二酸的分子量； 90为丁二醇的分子量；l8为水的分子量。 理论聚酯分子量与丁二醇过量(mol)表：
理论聚酯分子量
2000 1500 1000 500
实际试验中丁二醇与己二醇的摩尔比与制得的聚酯分子量表:
投料比（丁二醇/己二酸） 丁二醇比理论投料量过量%
1.17 5.9 1.24 8.6 1.35 10.8 1.7 14.3
丁二醇过量
0.1047 0.1418 0.2198 0.4878 丁二醇/己二酸摩尔比
1.1047 1.1418 1.2198 1.4878
所得聚酯分子量
1960 1510 980 540
所得聚酯分子量是通过测定聚酯二醇的羟值、酸值计算而得。 1. 分馏柱结构以及所用填料的选择
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聚酯多元醇生产工艺及分析
合成聚酯多元醇时．反应前期出水较快．若不加分馏柱就会有多元醇随缩台水馏出．造成投料比失调。得不到设计分子量的聚酯多元醇。一般在聚酯合成中采用填料塔作为分馏柱．填料采用比表面积大、分离效率高的不锈钢压延填料 。填料塔高度和直径主要依据反应前期塔顶温(不超过1O0℃)和真空缩聚阶段不产生液泛来确定。
2. 升温方法选择
在聚酯多元醇的合成过程中．反应初期多元酸与多元醇浓度很高．单体间和单体与低聚物之间反应十分剧烈；体系中水的生成速率非常快，只要釜内温度达到140℃左右．水就可以从体系中移出。因此若不控制好这一阶段的反应温度就可能导致反应速度过快，体系中水的生成速率过快，使体系中的多元醇随缩合水而流失，造成原料摩尔比失调，影响聚酯多元醇分子量。以合成分子量为2000的己二酸乙二醇聚酯为例．
采用直线升温和阶梯升温两种方法如图所示。
采用直线升温方法，己二醇损失量大．合成出的聚酯二醇的分子量明显高于设计分子量；而采用阶梯式升温方法．己二醇基本上无损失．旨成的聚酯二醇的分子量与设计分子量相符。同时由于采用丁阶梯式的升温方法．对聚酯二醇分子链的稳步增长十分有利．也有利于制得分子量分布均匀的聚酯二醇。
3 真空缩聚阶段反应温度与真空度确定
聚酯多元醇台成反应后期．由于单体淮度很小．反应速率比较慢．加之酯交换反应又生成了单体多元醇或者低聚物多元醇，为了强化反应降低酸值．在反应后期需要抽真空，抽出体系中的承、单体多元醇、低聚物多元醇。抽真空的温度一般为180～220℃，真空度一开始比较低，然后慢慢增加。
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真空度控制表：
时间(h)
0.5 0.5 1 3-8
真空度(Mpa)
0.07 0.08 0.09 0.094-0.096
6.2工艺步骤
其制备方法包括以下工艺步骤：按上述原料配比提取各原料并将各原料送入反应釜内，加热升温，待各原料熔融后开始搅拌，并通入氮气。当反应釜内温度达到145℃-165℃时，各原料中的水份开始被蒸出，继续加温使反应釜内温度达175℃-215℃，保持此温度9-11小时，使各原料中的水份全部从反应釜中被蒸出。抽真空至0.099-0.1Mpa，在抽真空的同时加温使温度达220℃-230℃，在上述高真空、高温度下各原料在反应釜中进行缩聚，缩聚时间为约2-4小时。原料进行缩聚时其聚酯分子量增加很快。在缩聚时段内不断测量聚酯分子量的各项指标，当聚酯分子量的羟值达到53-59mgKOH/g，酸值达到≤3.0mgKOH/g，黏度为u-v/25℃，水分的质量百分率在0.025%以下就从反应釜中出料得到成品。 6.2.1准备工作
1准备工作:
A检查反应釜是空的，并检查反应釜底阀是否关闭 B打开反应釜排气管路，关闭反应釜通向储罐的阀门
C选择回收醇储罐，打通到回收罐的各个阀门，如果需要引流进桶则打通相应管线引导回收醇入桶，关闭取样泵前阀，打开由反应釜通向精馏塔的阀门，并打开精馏塔出口经过冷凝器直到回流入反应釜的近路，接收罐选择开关打在“断”上，打开由冷凝器通向废水池的管路。
2打通原料罐通向反应釜的加料管线 3从反应釜内下部将氮气以200NL/min通入
4记录加料前的流量计的流量指示值，将加入量的重量数换算成容积量 5在流量设定器上设定送料量
6将原料泵切换开关打入自动位置，将釜位开关打至准备加料的反应釜上
7接通程序启动开关，此时模拟盘上送料线上各个阀门灯闪光
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