②酯化塔构造特别,分上下两层，下部有夹套和换热器加热，物料进入后，靠热虹吸循环，然后靠内部压力送到上部，上部有溢流堰和搅拌器，酯化率达96％。
③操作弹性大。操作弹性为50％～110％。
④生产工艺稳定，产品质量好，可纺细旦丝，亦可生产薄膜及PET。若生产高粘度PET，只需再加一台后缩聚釜，产品特性粘度可达0.9dL/g。
（6）高粘度PET树脂生产技术 常规的PET生产树脂特性粘度一般为0.66～0.68 dL/g（M n为18000～19000）。如要生产瓶用PET切片及纺高强纤维（工业丝），必须用高粘度PET切片。前者特性粘度为0.78～0.83 dL/g（M n为23000～263000），后者特性粘度为0.90～1.5 dL/g（M n为30000以上）。`
国外PET固相缩聚增粘技术开发较早，但到20世纪70年代中期，随着PET瓶子的研制成功及推广使用，以及工业用高强PET纤维需要的日益增大，才开始迅速发展起来。
固相缩聚的特点是将常规PET切片（有光）在一定条件下进行固相反应，使残存在切片中的低分子物放出，从而增大粘度，即：使相对分子质量增大，但不发生副反应。PET的固相增粘技术，主要有两种方法，真空固相缩聚法和惰性气体流化床连续固相缩聚法。PET的固相缩聚增粘，国外早期及目前规模较小的多使用间歇式的真空固相缩聚法。即将常规PET切片置于转鼓中进行真空固相缩聚反应，反应温度低于聚酯切片熔点约10～20℃，反应时间通常为20～30h，其特点是操作简单，易于工业化，但不易连续化，且每批间的质量有差异，对后加工不利。而连续化固相缩聚的技术特点是使常规有光PET切片用惰性气体（主要是N2）做载气和加热介质，以流化床形式进行反应。[1]
目前，吉玛、东丽、卡尔菲斯及阿格发等公司的有关固相缩聚技术和装置的较为代表性的专利，在我国均有引进。主要的技术持有公司如下：
表 1 主要的PET聚酯生产工艺持有公司
熔融聚合 吉玛 帝人 Kanebo Ems-inventa
固相缩聚 吉玛 Bepex Hosokawa 卡尔菲斯
熔融缩聚 John Brown Deutsche
DuPont Sunkyong
固相缩聚 Sinco Buehler Sunkyong
1.3 PET的结构与性质
PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，耐蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
PET 有酯键，在强酸、强碱和水蒸汽作用下会发生分解，耐有机溶剂、耐候性好。缺点是结晶速率小，成型加工困难，模塑温度高，生产周期长，冲击性能差。一般通过增强、填充、共混等方法
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改进其加工性和改性，以玻璃纤维增强效果明显，可提高树脂刚性、耐热性、耐药品性、电气性能和耐候性。但仍需改进结晶速度慢的弊病，可以采取添加型核剂和结晶促进剂等手段。加阻燃剂和防燃剂可改进 PET阻燃性和自熄性。为改进PET性能，PET可与PC、弹性体、PBT、PS类、ABS、PA共混形成合金。
（1）PET大分子的线型结构与特征
由对苯二甲酸和乙二醇缩聚反应生成的PET大分子可以下式表示：
若原料中不含有官能度f＝3的杂质，或合成时不发生副反应而酯化，则PET大分子是具有对称性芳环结构的线型大分子。由于分子中C－C键的内旋转，PET分子中可有两种构象，即有顺式（无定形）和反式（结晶态）两种。
OCOCH2CH2OCO
顺式(重复周期为1.09nm)
OOCOCH2OCCH2
反式（重复周期为1.075nm）（其能量低于顺式构象）
这种大分子长链既对称，又规整，所有的苯环几乎处于同一平面上，且沿着分子长链方向拉伸时能互相平行排列，故能紧密敛集而易于结晶。
当PET迅速冷却至室温时可得到透明的玻璃状树脂，如慢慢冷却，则可得到结晶的不透明树脂。若将透明的树脂升温至90℃，大分子链段发生运动，可自动调整转变成不透明的结晶体。经测定不同PET样品的Tg值及Tm值如下：
无定形 Tg＝67℃ 晶态 Tg＝81℃ 取向态结晶 Tg＝125℃ 工业品 Tm＝256~265℃
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纯PET结晶 Tm＝271℃（或280℃）
（2）PET的熔点 PET的熔点高达265℃，符合成纤聚合物的要求。引起PET熔点较高的原因
OOCC是：PET分子长链具有高度的立构规整性；主链上含有刚性基团，其中苯环又是对
称的对亚苯基。根据一些聚酯大分子结构与熔点的关系可知降低链的规整结构和刚性，均能使相应聚酯的熔点下降。
PET合成时原料中的杂质或副反应的产物，如能参加反应生成PET的共聚物，则可破坏PET链的规整性，减弱分子间作用力，使熔点降低。例如对苯二甲酸中含有邻位、间位异构体等杂质，又如乙二醇发生副反应而生成一缩二乙二醇（又称二甘醇DEG）。它们都可看作“共聚单体”，插入PET主
OOC链。如DEG能生成
OCH2CH2OCH2CH2OC 链节，少量的DEG即可使PET的熔点下降很
多，耐热氧化和耐光性变差，恶化PET纤维的性能。
（3）PET分子量 聚合物分子量的大小直接影响到成纤性能和纤维的质量。研究聚型聚酯时得出一个结论，当聚酯分子的平均链长达100nm以上时才能获得性能良好的纤维。实验测得PET的分子量在15000以上才有较好的可纺性，而民用PET纤维的分子量为6000~20000。按此可计算出相应PET大分子的平均链长各为90~112nm。由于不同聚酯的分子结构、分子间作用力及结晶性能等都不相同，故分子链长100nm这个限值可视作聚酯类聚合物用作纤维时的参考值。
（4）PET的降解反应 PET主链中含有大量的酯基，虽然在常温下较为稳定，但在高温下易于发生水解；又缩聚过程中反应温度较高，可发生热氧化裂、热裂解等副反应。这些降解反应可使大分子键断裂，产生羧基、羰基和烯烃双键，从而引起PET的熔点下降及着色等，恶化纤维的性能。因此在合成与加工过程中，必须控制、减少或杜绝水解，氧化及热降解等副反应。[2] 1.4 PET的改性品种
PET改性品种有增强、共混及结晶改性PET等。
（1）增强改性PET 主要用于玻璃纤维，此外还有碳纤维、硅纤维、硼纤维等。增强改性主要改善PET在高负荷下的耐热性、高温下的力学性能和尺寸稳定性。 （2）共混改性PET
①PET与PBT共混，如PET与PBT共混并加入0.5％滑石粉为成核剂，共混物具有收缩率低、耐热、冲击性优良等性能。
②PET与PC共混，改善PET的冲击强度，具体有PET/PC中加入少量马来酸酐接枝PE，或PET/PC/ABS三元共混并加入滑石粉为成核剂。
③PET/PA共混，改善冲击性和尺寸稳定性，常在共混体系中加入PP-MAH相溶剂。 此外还有PET/PE、PET/EPDM和PET/SBS等，目的是为了改善冲击性能。
（3）结晶改性PET 结晶改性是为了加快结晶速度，常加入乙烯-甲基丙烯酸聚合物的钠盐、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚氧化乙烯、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐、缩水甘油甲基丙烯酸酯、乙酰
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醋酸钠及乙二酸二丁酯等。[3]
2 PET的性能与用途
2.1 PET的主要性能
2.1.1 PET树脂 聚酯树脂是一类由多元酸和多元醇经缩聚反应得到的在大分子主链上具有酯基重复结构单元的树脂。涤纶树脂是主要结构为线型高分子量的聚酯，其熔点在260℃左右，对水和一般氧化剂水溶液是稳定的，在一般浓度酸碱溶液中室温下较稳定，在大于50℃时有明显的浸蚀作用，它在室温条件下可溶于氟代和氯代醋酸和酚类，但不溶于脂肪烃。应该指出的是涤纶树脂耐光化学的降解性能、耐气候以及耐辐射性能都十分优良。其性能表征如下：
（1）相对分子质量和特性粘度
PET聚酯同其他高聚物一样，相对分子质量是聚酯的重要结构参数，并与产品加工过程和产品的性能直接相关。聚酯常用它的特性粘度η（而不是熔体粘度ηm）来表征平均分子量的大小。PET聚酯的相对分子质量增大，其熔体粘度和特性粘度均相应提高。
所谓热塑性树脂是指具有线型或分枝型结构的有机高分子化合物。这一类树脂的特点是遇热软化或熔融而处于可塑性状态，冷却后又变坚硬，而且这一过程可以反复进行。典型代表性热塑性树脂如聚烯烃、氟树脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯-十二烯-苯乙烯（ABS树脂）、聚苯乙烯-丙烯腈（SAN或AS树脂等）。
PET树脂同常用的热塑性树脂PET、PP不同，它的熔体黏度较低且受温度的影响较大，要精确地测定其熔体的黏度比较困难。另一方面它和常用的聚烯烃树脂相比，其分子结构具有较强的极性，在一些溶剂中有良好的溶解性，可以制成溶液测定其特性黏度，因此PET生产厂家均以特性黏度值的大小来反映其产品相对分子质量的大小，并将其作为用户选用PET的一项重要指标。
PET的相对分子质量和特性黏度的关系可用图1 间接表示，图为PET的聚合度与其特性黏度之间的关系。如果已知PET的特性黏度，要知道相对分子质量，可从图2-1中求得相应的聚合度，再乘以PET一个链节的各原子的原子量之和（192），便可得知相对分子质量。
600 400 聚 200 合100 度 60 40 20
10 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 4.0 特性粘度/(dL/g)
PET聚酯主要用途是生产合成纤维、聚酯包装瓶、聚酯薄膜等。不同用途的聚酯制品对聚酯性能有不同的要求，其中最基本的就是特性黏度，这个指标直接影响到聚酯的加工性能和机械强度等。常规的PET树脂特性黏度一般为0.66～0.68dL/g，如要生产瓶用PET切片或纺高强纤维（工业丝），必
图1 特性粘度与聚合度的关系
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须用高黏度PET切片，前者特性黏度通常为0.75～0.95Dl/g，后者特性黏度为0.9～1.5dL/g。不同应用的特性黏度要求见图2。
特性黏度/（dL/g） 应用领域 0.62 ~0. 68 短纤维 PET树脂 0.60~ 0.72 长纤维 0.60~ 0.70 薄膜 0.65~0.95 瓶 固相聚合增粘 0.80~1.0 容器 0.80~1.05 工程塑料 0.90~1.50 高强丝
图2 不同应用的粘度
（2）结晶性 聚合物的基本物理性质受其形态，或者说是分子排列状况的影响。简言之，聚合物或者是无定形态，或者是结晶态。无定形态的分子是随机分布，相互缠绕的，而结晶态的分子是以一种可辨别的次序紧密排列。半结晶态的树脂在其无定形的基体中分布着结晶区，被成为微晶。结晶区使材料具有刚性和硬度，而无定形区使材料具有韧性和柔性。增加树脂的结晶度会影响制品的性能。
PET聚酯是一种结晶型聚合物，聚合物的聚集态结构包括晶态、无定形态、取向态和添加物组成的织态结构等，它的组织结构因加工过程的不同而呈现较大的差异。聚酯的结晶情况与它的很多性能有关系，如机械性能、收缩性、气体阻隔性能、光学性能及其他的一些物理性能。无定型态的PET用处不大，因为无定型态的PET机械性能不好，气体透过率高（即气体阻隔性能差），尺寸稳定性和延伸性也不太好。
PET的结晶行为受一些因素的影响较大，如相对分子质量、催化剂及共聚单体的种类和含量等。如果已知相对分子质量、催化剂和共聚单体的含量，那么聚合物的结晶度主要取决于结晶速度、时间和温度。
PET的结晶速度与温度有关，见图3。图中显示了PET的半结晶期与温度的关系。当温度在190℃左右时，半结晶期达到最低值。半结晶期随相对分子质量增加而增加。结晶度与温度的关系则见图4。从这两张图我们可以了解到，如果PET在高温下结晶，结晶度就很高，但结晶速度就很慢。在不同应用领域中，可根据具体结晶和结晶速度的需要，选择加工温度等条件。
1.43 71.6
16 1.41 55.0 半密结12 度结 1.39 30.0 晶晶期度 8 1.37 /(g/cm3) /min /% 4
1.35 14.0
0 0 50 100 150 200 250
120 140 160 180 200 220 240 260温度/℃ 温度/℃
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