不飽和聚酯的工業化生產過程

  工業化生產可以看成是實驗室制法的擴大。目前工廠生產不飽和聚酯樹脂的流程如下圖所示,其中的反應釜、
管道、閥門一般都用不銹鋼材質制作。



   1、生產設備
 ?。?)反應釜:反應釜是合成不飽和聚酯的關鍵設備,它設有夾套和內盤管,供加熱或冷卻用。反應釜容積的大小是根據工廠所需的生產能力來設計的。目前國外的大容量為10m3,國產大容積為6m3的反應釜,現已投入使用。
  由于一般反應釜都是采用夾管加熱,當釜的容積增加時,釜表面積增加的比例小于容積增加的比例(表面積按平方倍數,而容積則為立方倍增加),所以對于單位體積而言,有效的加熱或冷卻面積變小了,使得生產周期延長且難于控制。這是用大容積的反應釜生產的不利因素,但也有其有利的一面,這就是因表面積相對減少,減少了二元醇損失的機會,同樣道理,釜內表面物料與空氣接觸的機會減少了,有利于改善樹脂的外觀色澤。為彌補上述之不足則采用釜內增加盤管的方法。
  目前反應釜加熱的方法有這樣幾種: a、直接加熱―――用煤氣或燃料點火加熱; b、導熱油或其它載油體循環加熱; c、電阻絲通電加熱; d、低頻感應加熱; e、電加熱棒直接插入反應釜夾套油層內。這五種方式各有利弊,應因地制宜,較多采用的是b、e兩種。
  冷卻方法則可采用釜內裝有的盤管通循環水或使熱油(或其它載油劑)通過冷卻裝置后進行循環冷卻。
 ?。ǎ玻嚢柩b置:采用擺線式減速器,控制轉速在一定范圍內,攪拌器多為框架式。
 ?。?)分餾柱:內填充一定規格的拉西環,其功用是增加接觸面積,使沸點高的二元醇氣體和縮聚反應析出的水蒸氣分離開來。
 ?。?)立式冷凝器:與分餾柱緊密相連,控制餾頭溫度勿超過105℃,以防二元醇損失。
 ?。?)臥式冷凝器:使100℃的水蒸氣冷卻下來,進入接收口。
 ?。?)接收口:餾出液的貯槽,同時兼有反應后期抽真空時緩沖之作用。
  (7)稀釋釜:容量一般為反應釜的1.5倍,帶有攪拌裝置和夾套,可供通水冷卻或通蒸氣加熱。聚酯與交聯劑在此混合稀釋。為防止交聯劑蒸氣逸出,應與管式冷凝器相接。
  2、合成的工藝方法
  生產不飽和聚酯的工藝方法有熔融縮聚、溶劑共沸脫水、減壓法及加壓法四種,但普遍采用熔融法生產。
  以酸和醇直接熔融縮聚,除加入原料(后期加入阻聚劑),不需加入其它組分。在惰性氣體保護下,利用醇、水沸程差,使副產物水通過分餾柱分離開,完成縮聚反應。此法特點是設備簡單、生產周期短、操作方便安全。