屬于可逆反應(yīng),一般情況下反應(yīng)進(jìn)行不徹底,依照反應(yīng)平衡原理,要提高酯的產(chǎn)量,需要用從產(chǎn)物分離出一種成分或使反應(yīng)物其中一種成分過(guò)量的方法使反應(yīng)正方向進(jìn)行。酯化反應(yīng)屬于單行雙向反應(yīng)。
屬于取代反應(yīng)。
兩種化合物形成酯(典型反應(yīng)為酸與醇反應(yīng)形成酯),這種反應(yīng)叫酯化反應(yīng)。
分兩種情況:羧酸跟醇反應(yīng)和無(wú)機(jī)含氧酸跟醇反應(yīng)。羧酸跟醇的反應(yīng)過(guò)程一般是:羧酸分子中的羥基與醇分子中羥基的氫原子結(jié)合成水,其余部分互相結(jié)合成酯。這是曾用示蹤原子證實(shí)過(guò)的??谠E:酸脫羥基醇脫氫(酸脫氫氧醇脫氫、碳失羥基氧失氫)。
酯的讀法:R酸R1酯("R"是指R酸中的"R";"R1"是指R1醇中的"R1")
羧酸跟醇的酯化反應(yīng)是可逆的,并且一般反應(yīng)極緩慢,故常用濃硫酸作催化劑。多元羧酸跟醇反應(yīng),則可生成多種酯。
乙酸和乙醇在濃硫酸加熱的條件下反應(yīng)生成乙酸乙酯和水
CH3COOH+C2H5OH<------>(可逆符號(hào))CH3COOC2H5+H2O
乙二酸跟甲醇可生乙二酸氫甲酯或乙二酸二甲酯
HOOC-COOH+CH3OH<------>HOOC-COOCH3+H2O
【或HOOC-COOH+2CH3OH<------>CH3OOC-COOCH3+2H2O】
無(wú)機(jī)強(qiáng)酸跟醇的反應(yīng),其速度一般較快,如濃硫酸跟乙醇在常溫下即能反應(yīng)生成硫酸氫乙酯。
C2H5OH+HOSO2OH<------>C2H5OSO2OH+H2O
硫酸氫乙酯
C2H5OH+C2H5OSO2OH→(可逆符號(hào))(C2H5O)2SO2+H2O
硫酸二乙酯
多元醇跟無(wú)機(jī)含氧強(qiáng)酸反應(yīng),也生成酯。
一般來(lái)說(shuō),除了酸和醇直接發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯外,能反應(yīng)(但不一定是酯化反應(yīng))生成酯的還有以下三類物質(zhì):
酰鹵和醇、酚、醇鈉發(fā)生反應(yīng);
酸酐和醇、酚、醇鈉發(fā)生反應(yīng);
烯酮和醇、酚、醇鈉發(fā)生反應(yīng); 若濃硫酸和乙醇發(fā)生反應(yīng)怎么辦?
酯如果在堿性條件下會(huì)水解成相應(yīng)的醇和有機(jī)酸鹽。如CH3CO-OCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH,酯在無(wú)機(jī)酸性條件下會(huì)水解成相應(yīng)的酸和醇:CH3CO-OCH2CH3+H2O→(可逆符號(hào))(條件是H+)CH3COOH+CH3CH2OH
酯化反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理
在酯化反應(yīng)中,存在著一系列可逆的平衡反應(yīng)步驟。步驟②是酯化反應(yīng)的控制步驟,而步驟④是酯水解的控制步驟。這一反應(yīng)是SN2反應(yīng),經(jīng)過(guò)加成-消除過(guò)程。
采用同位素標(biāo)記醇的辦法證實(shí)了酯化反應(yīng)中所生成的水是來(lái)自于羧酸的羥基和醇的氫。但羧酸與叔醇的酯化則是醇發(fā)生了烷氧鍵斷裂,中間有碳正離子生成。
判定酯化反應(yīng)中生成的水中氧原子來(lái)自羧基的另一個(gè)判據(jù)是有光活性的醇形成的酯仍然有光活性,因?yàn)槿粞鮼?lái)自羥基,則羧基的氧進(jìn)攻醇的不對(duì)稱碳時(shí),會(huì)引起消旋,即生成的酯會(huì)外消旋失去光活性。
在酯化反應(yīng)中,醇作為親核試劑對(duì)羧基的羰基進(jìn)行親核攻擊,在質(zhì)子酸存在時(shí),羰基碳更為缺電子而有利于醇與它發(fā)生親核加成。如果沒(méi)有酸的存在,酸與醇的酯化反應(yīng)很難進(jìn)行。
對(duì)于反應(yīng)活性:甲酸>直鏈羧酸>側(cè)鏈羧酸>芳香酸;
甲醇>伯醇>仲醇>叔醇>酚(以上機(jī)理進(jìn)適用之仲醇,即2℃醇)。
基本簡(jiǎn)介醇跟羧酸或含氧無(wú)機(jī)酸生成酯和水,這種反應(yīng)叫酯化反應(yīng)。 分兩種情況:羧酸跟醇反應(yīng)和無(wú)機(jī)含氧酸跟醇反應(yīng)。羧酸跟醇的反應(yīng)過(guò)程一般是:羧酸分子中的羥基與醇分子中羥基的氫原子結(jié)合成水,其余部分互相結(jié)合成...
屬于取代反應(yīng)。比如:CH3-CH2-OH + CH3-CO-O-H---->CH3-CO-O-CH2-CH3.乙酸的-0H被-0-C2H5取代。有機(jī)化合物分子中某一原子或基團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)(...
一個(gè)關(guān)于酯化反應(yīng)的問(wèn)題
對(duì)樓主所說(shuō)的事實(shí),酯化反應(yīng)羧酸脫羥基醇脫氫是由于其它反應(yīng)機(jī)理決定的,不是人想象怎樣,是以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)的結(jié)論。先是氫離子與羰基氧結(jié)合成CH3C(OH)OH(+),使得羰基碳原子帶正電荷,然后是醇羥基上...
乙醇和乙酸(俗名醋酸)進(jìn)行酯化生成具有芳香氣味的乙酸乙酯,是制造染料和醫(yī)藥的原料。在某些菜肴烹調(diào)過(guò)程中,如果同時(shí)加醋和酒,也會(huì)進(jìn)行部分酯化反應(yīng),生成芳香酯,使菜肴的味道更鮮美。如果要使反應(yīng)達(dá)到工業(yè)要求,需要以硫酸作為催化劑,硫酸同時(shí)吸收反應(yīng)過(guò)程生成的水,以使酯化反應(yīng)更徹底。反應(yīng)方程式如下:
乙酸的酯化反應(yīng)制乙酸乙酯的方程式:CH3COOH+CH3CH2OH===CH3COOC2H5+H2O (可逆反應(yīng)、加熱、濃硫酸催化劑)
甲醇和對(duì)苯二甲酸進(jìn)行酯化反應(yīng),會(huì)生成對(duì)苯二甲酸二甲酯,而對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二醇發(fā)生酯交換反應(yīng),可以生成聚對(duì)苯二甲酸乙二酯,即滌綸、辛醇和對(duì)苯二甲酸可以合成增塑劑對(duì)苯二甲酸二辛酯。
醇類和無(wú)機(jī)酸也能進(jìn)行酯化反應(yīng),例如甲醇和硫酸反應(yīng)生成硫酸二甲酯,是一種甲基化試劑,可以為碳水化合物引入甲基。
酯化反應(yīng)一般是可逆反應(yīng)。傳統(tǒng)的酯化技術(shù)是用酸和醇在酸(常為濃硫酸)催化下加熱回流反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)也稱作費(fèi)歇爾酯化反應(yīng)。濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑,它可以將羧酸的羰基質(zhì)子化,增強(qiáng)羰基碳的親電性,使反應(yīng)速率加快;也可以除去反應(yīng)的副產(chǎn)物水,提高酯的產(chǎn)率。
如果原料為低級(jí)的羧酸和醇,可溶于水,反應(yīng)后可以向反應(yīng)液加入水(必要時(shí)加入飽和碳酸鈉溶液),并將反應(yīng)液置于分液漏斗中作分液處理,收集難溶于水的上層酯層,從而純化反應(yīng)生成的酯。碳酸鈉的作用是與羧酸反應(yīng)生成羧酸鹽,增大羧酸的溶解度,并減少酯的溶解度。如果產(chǎn)物酯的沸點(diǎn)較低,也可以在反應(yīng)中不斷將酯蒸出,使反應(yīng)平衡右移,并冷凝收集揮發(fā)的酯。
但也有少數(shù)酯化反應(yīng)中,酸或醇的羥基質(zhì)子化,水離去,生成酰基正離子或碳正離子中間體,該中間體再與醇或酸反應(yīng)生成酯。這些反應(yīng)不遵循"酸出羥基醇出氫"的規(guī)則。
羧酸經(jīng)過(guò)酰氯再與醇反應(yīng)生成酯。酰氯的反應(yīng)性比羧酸更強(qiáng),因此這種方法是制取酯的常用方法,產(chǎn)率一般比直接酯化要高。對(duì)于反應(yīng)性較弱的酰鹵和醇,可加入少量的堿,如氫氧化鈉或吡啶。 H3C-COCl + HO-CH2-CH3 → H3C-COO-CH2-CH3 + H-Cl 羧酸經(jīng)過(guò)酸酐再與醇反應(yīng)生成酯。 羧酸經(jīng)過(guò)羧酸鹽再與鹵代烴反應(yīng)生成酯。反應(yīng)機(jī)理是羧酸根負(fù)離子對(duì)鹵代烴α-碳的親核取代反應(yīng)。
氯化亞砜作用下酯化
基本方法是將酸溶于過(guò)量低級(jí)醇(一般是甲醇或乙醇)中,然后低溫下滴加氯化亞砜,該方法條件溫和,操作方便,反應(yīng)時(shí)間短,產(chǎn)率高,特別適用于氨基酸的酯化,且由于該反應(yīng)低級(jí)醇過(guò)量,一般不影響酸中的醇羥基。
此外,氯化亞砜與DMF組成的Vilsmeier-Haack型復(fù)合物可以用于具位阻醇的酯化。Kaul等采用該試劑活化羧基使各種伯醇包括具有位阻的醇和多元醇進(jìn)行酯化,收率近定量。
Steglich酯化反應(yīng)
羧酸與醇在DCC和少量DMAP的存在下酯化。這種方法尤其適用于三級(jí)醇的酯化反應(yīng)。DCC是反應(yīng)中的失水劑,DMAP則是常用的酯化反應(yīng)催化劑。
2,4,6-三氯苯甲酰氯與羧酸底物作用生成混酐使羧酸活化,繼而與醇順利作用成酯。DMAP為酯化的催化劑。
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采用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線光電子能譜(XPS)研究了模擬醋酸丁酯反應(yīng)(CH3COOH、H2SO4、H3PMo12O40,105℃)條件下316不銹鋼(316SS)的表面形貌和元素組成。結(jié)果表明,磷鉬酸經(jīng)物理吸附在不銹鋼表面形成保護(hù)層,并發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成的水合物、氧化物、難溶鹽類沉積在不銹鋼表面,形成致密的鈍化膜,從而抑制316SS的局部腐蝕,阻止點(diǎn)蝕的擴(kuò)散和蔓延,PMo12O430-、MoO42-和CrO42-使鈍化膜表層具有陽(yáng)離子選擇性,能阻擋SO24-通過(guò)該膜到達(dá)金屬表面,膜內(nèi)層結(jié)晶態(tài)氧化物具有陰離子選擇性,阻止基體金屬離子穿過(guò)鈍化膜而溶解,從而抑制局部腐蝕的進(jìn)一步擴(kuò)展。
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以水溶性丙烯酸改性樹(shù)脂為主要連結(jié)料,氨基樹(shù)脂為固化劑,添加催化劑有機(jī)鈦復(fù)配成彩晶玻璃用的熱固型清漆。通過(guò)DSC測(cè)試,研究了有機(jī)鈦用量對(duì)酯化固化反應(yīng)的影響。結(jié)果表明,有機(jī)鈦酯化催化劑對(duì)水溶性熱固型清漆有固化催化作用,當(dāng)鈦酸四丁酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí),能有效提高固化速度。
實(shí)施例1
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將乙二醇和山梨醇按照摩爾比99.5:0.5配置成混合多元醇;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.02:1添加對(duì)苯二甲酸;將所述混合多元醇與所述二元酸加入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.01兆帕,反應(yīng)的溫度為230攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為4小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的95%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充乙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.1兆帕,反應(yīng)的溫度為240攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為2小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充乙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的10.5%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在280攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)2小時(shí),制備得到多羥基聚酯;如附圖所示采用美國(guó)Nicolet公司研制的NEXUS-670型號(hào)的傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖可以看出,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰;2967厘米-1處的雙峰代表聚酯中C-H的振動(dòng)吸收峰;在1716厘米-1處的強(qiáng)吸收峰應(yīng)為羰基(C=O)伸縮振動(dòng)引起的;1400-1600厘米-1處的弱峰,為苯環(huán)的特征吸收帶譜;在1246厘米-1和1100厘米-1處的2個(gè)強(qiáng)而較寬的吸收峰,是酯中的C-O-C鍵的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)引起的;1018厘米-1和872厘米-1處的峰,分別對(duì)應(yīng)1,4-取代苯環(huán)上C-H面內(nèi)變形振動(dòng)和面外變形振動(dòng);在725厘米-1處的窄而強(qiáng)的吸收峰,是芳環(huán)中的C-H彎曲振動(dòng)引起的。制備得到的共聚酯具有目標(biāo)產(chǎn)物的特征峰。
(4)最后將所述制備的多羥基聚酯熔融紡絲成型制備得到多羥基聚酯纖維;紡絲溫度為300攝氏度,紡絲速度為1500米/分鐘,拉伸溫度為80攝氏度,預(yù)拉伸倍率為1.02,一道拉伸倍率為2.80,二道拉伸倍率為1.05,制得多羥基聚酯短纖維,短纖維的纖度為0.3分特克斯,長(zhǎng)度為38毫米。纖維的表面接觸角為45°,回潮率2.0%,吸水率250%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例2
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將丙二醇和季戊四醇按照摩爾比98:2配置成混合多元醇;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.02:1添加對(duì)苯二甲酸;將所述混合多元醇與所述二元酸加入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.01兆帕,反應(yīng)的溫度為230攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為4小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的90%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充丙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.1兆帕,反應(yīng)的溫度為240攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為1小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充丙二醇為為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的10.5%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在270攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)2小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其紡絲工藝為:紡絲溫度為290攝氏度,紡絲速度為1500米/分鐘,拉伸溫度為80攝氏度,預(yù)拉伸倍率為1.02,一道拉伸倍率為2.80,二道拉伸倍率為1.05,制得多羥基聚酯短纖維,短纖維的纖度為0.3分特克斯,長(zhǎng)度為38毫米。纖維的表面接觸角為50°,回潮率2.2%,吸水率260%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例3
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將丁二醇和木糖醇按照摩爾比99:1配置成混合多元醇;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.10:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比90:10進(jìn)行混合;將所述混合多元醇與所述二元酸加入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為260攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為2小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的90%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充丁二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為270攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為1小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充丁二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在265攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)2小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)中空噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其紡絲工藝為:紡絲溫度為270攝氏度,紡絲速度為800米/分鐘,拉伸溫度為60攝氏度,預(yù)拉伸倍率為1.10,一道拉伸倍率為2.80,二道拉伸倍率為1.15,制得多羥基聚酯短纖維,短纖維的纖度為5分特克斯,長(zhǎng)度為38毫米。纖維的表面接觸角為45°,回潮率2.5%,吸水率260%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例4
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將乙二醇、戊二醇和木糖醇混合成混合多元醇,其中,乙二醇與戊二醇的摩爾比為90:10,乙二醇和戊二醇與木糖醇按照摩爾比98:2配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.10:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比90:10進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到200攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量100百萬(wàn)分比濃度的鈦酸四丁酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.001%的磷酸三甲酯和對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.001%的抗氧化劑1010,進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.05兆帕,反應(yīng)的溫度為245攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為3小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的95%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充乙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為265攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為0.5小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充乙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在280攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)4小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)中空噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其紡絲工藝為:紡絲溫度為300攝氏度,紡絲速度為800米/分鐘,拉伸溫度為80攝氏度,預(yù)拉伸倍率為1.10,一道拉伸倍率為2.80,二道拉伸倍率為1.15,制得多羥基聚酯短纖維,短纖維的纖度為5分特克斯,長(zhǎng)度為51毫米。纖維的表面接觸角為45°,回潮率2.5%,吸水率260%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例5
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將乙二醇、丙二醇和山梨醇混合成混合多元醇,其中,乙二醇與丙二醇的摩爾比為90:10,乙二醇和丙二醇與山梨醇按照摩爾比99.5:0.5配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.05:1添加對(duì)苯二甲酸;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到200攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量100百萬(wàn)分比濃度的乙二醇鈦、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.005%的烷基磷酸二酯和對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.005%的抗氧化劑168,進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.01兆帕,反應(yīng)的溫度為245攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為3小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的95%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充乙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為255攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為0.5小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充乙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在275攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)4小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)Y型噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其POY紡絲工藝為:紡絲溫度為300攝氏度,紡絲速度為2000米/分鐘,拉伸溫度為80攝氏度,總拉伸倍率為5。纖維的表面接觸角為48°,回潮率2.2%,吸水率260%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例6
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將丙二醇、丁二醇和木糖醇、季戊四醇混合成混合多元醇,其中,丙二醇與丁二醇的摩爾比為90:10,二元醇與山梨醇、季戊四醇按照摩爾比99:0.5:0.5配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.05:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比95:5進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到200攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量250百萬(wàn)分比濃度的乙二醇鈦與250百萬(wàn)分比濃度鈦酸四丁酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.02%的三(壬苯基)亞磷酸酯和對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.02%的抗氧化劑616,進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.1兆帕,反應(yīng)的溫度為240攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為3小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的92%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充丙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為265攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為0.5小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充丙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在270攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)2小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)扁平噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其POY紡絲工藝為:紡絲溫度為290攝氏度,紡絲速度為2000米/分鐘,拉伸溫度為80攝氏度,總拉伸倍率為5。
進(jìn)一步地,POY經(jīng)過(guò)8小時(shí)平衡后,分別經(jīng)第一羅拉,第Ⅰ熱箱,冷卻板,PU盤(pán)式假捻器,第二羅拉,網(wǎng)絡(luò)噴嘴,第Ⅱ熱箱,第三羅拉,油輪,最后經(jīng)過(guò)卷繞羅拉卷繞成型,可制成多羥基聚酯DTY。
其中第一羅拉的線速度200米/分鐘,第二羅拉的線速度600米/分鐘,第三羅拉的線速度600米/分鐘,卷繞羅拉的線速度400米/分鐘,牽伸比1.1,PU盤(pán)式假捻D/Y比為1.2。
纖維的表面接觸角為45°,回潮率2.2%,吸水率260%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例7
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將乙二醇、丁二醇和木糖醇、木糖醇混合成混合多元醇,其中,乙二醇與丁二醇的摩爾比為95:5,二元醇和山梨醇醇與木糖醇按照摩爾比99:0.7:0.3配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.10:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比95:5進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到230攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量500百萬(wàn)分比濃度的三氧化二銻、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.0005%的磷酸三甲酯和0.0005%烷基磷酸二酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.0005%的抗氧化劑1010與0.0005%抗氧化劑168進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.02兆帕,反應(yīng)的溫度為245攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為4小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的92%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充乙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.3兆帕,反應(yīng)的溫度為255攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為2小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充乙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在275攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)2小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)Y型噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其POY紡絲工藝為:紡絲溫度為300攝氏度,紡絲速度為3000米/分鐘,拉伸溫度為80攝氏度,總拉伸倍率為1.5。
進(jìn)一步地,POY經(jīng)過(guò)8小時(shí)平衡后,分別經(jīng)第一羅拉,第Ⅰ熱箱,冷卻板,PU盤(pán)式假捻器,第二羅拉,網(wǎng)絡(luò)噴嘴,第Ⅱ熱箱,第三羅拉,油輪,最后經(jīng)過(guò)卷繞羅拉卷繞成型,可制成多羥基聚酯DTY。
其中第一羅拉的線速度600米/分鐘,第二羅拉的線速度5000米/分鐘,第三羅拉的線速度300米/分鐘,卷繞羅拉的線速度400米/分鐘,牽伸比1.8,PU盤(pán)式假捻D/Y比為2.5。
纖維的表面接觸角為50°,回潮率2.0%,吸水率250%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例8
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將乙二醇、丙二醇、丁二醇和山梨醇、季戊四醇、木糖醇混合成混合多元醇,其中,乙二醇與丁二醇的摩爾比為90:5:5,二元醇和山梨醇、季戊四醇、木糖醇按照摩爾比98:0.6:0.6:0.8配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.02:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比95:5進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到230攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量200百萬(wàn)分比濃度的醋酸銻、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.01%的磷酸三甲酯和0.01%的三(壬苯基)亞磷酸酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.01%的抗氧化劑1010與0.01%的抗氧化劑616進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.3兆帕,反應(yīng)的溫度為240攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為4小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的93%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充丁二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為265攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為1小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充乙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在275攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)3小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)十字噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其POY紡絲工藝為:紡絲溫度為300攝氏度,紡絲速度為2500米/分鐘,拉伸溫度為75攝氏度,總拉伸倍率為4.5。
進(jìn)一步地,POY經(jīng)過(guò)8小時(shí)平衡后,分別經(jīng)第一羅拉,第Ⅰ熱箱,冷卻板,PU盤(pán)式假捻器,第二羅拉,網(wǎng)絡(luò)噴嘴,第Ⅱ熱箱,第三羅拉,油輪,最后經(jīng)過(guò)卷繞羅拉卷繞成型,可制成多羥基聚酯DTY。
其中第一羅拉的線速度400米/分鐘,第二羅拉的線速度500米/分鐘,第三羅拉的線速度500米/分鐘,卷繞羅拉的線速度600米/分鐘,牽伸比1.2,PU盤(pán)式假捻D/Y比為1.6。
纖維的表面接觸角為50°,回潮率2.5%,吸水率250%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例9
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將丙二醇、丁二醇和季戊四醇、木糖醇混合成混合多元醇,其中,丙二醇與丁二醇的摩爾比為95:5,二元醇和季戊四醇、木糖醇按照摩爾比99.5:03.:0.2配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.10:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比92:8進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到230攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量200百萬(wàn)分比濃度的乙二醇銻、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.0005%烷基磷酸二酯和0.0005%三(壬苯基)亞磷酸酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.0005%的抗氧化劑168與0.0005%抗氧化劑616,進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.05兆帕,反應(yīng)的溫度為240攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為4小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的94%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充丁二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為270攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為1小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充丙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在270攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)3小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)十字噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,F(xiàn)DY紡絲工藝為:紡絲溫度為270攝氏度,紡絲速度為3500米/分鐘,熱輥GR1的速度為1500米/分鐘,溫度為80攝氏度,熱輥GR2的速度為4280米/分鐘,溫度為115攝氏度,制得多羥基聚酯FDY長(zhǎng)絲。
纖維的表面接觸角為45°,回潮率2.5%,吸水率260%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例10
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將丙二醇、丁二醇和季戊四醇、木糖醇混合成混合多元醇,其中,丙二醇與丁二醇的摩爾比為95:5,二元醇和季戊四醇、木糖醇按照摩爾比98.5:0.9:0.6配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.05:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比92:8進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到230攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量100百萬(wàn)分比濃度的三氧化二銻與100百萬(wàn)分比濃度的醋酸銻、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.0005%烷基磷酸二酯和0.0005%三(壬苯基)亞磷酸酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.001%的抗氧化劑1010、0.001%的抗氧化劑168與0.001%的抗氧化劑616,進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.3兆帕,反應(yīng)的溫度為255攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為3小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的91%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充丁二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.4兆帕,反應(yīng)的溫度為265攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為1小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充丙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在270攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)2小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)Y型噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,F(xiàn)DY紡絲工藝為:紡絲溫度為290攝氏度,紡絲速度為4200米/分鐘,熱輥GR1的速度為1100米/分鐘,溫度為110攝氏度,熱輥GR2的速度為4280米/分鐘,溫度為135攝氏度,制得多羥基聚酯FDY長(zhǎng)絲。
纖維的表面接觸角為48°,回潮率2.2%,吸水率260%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例11
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將丙二醇、丁二醇、戊二醇和季戊四醇、木糖醇混合成混合多元醇,其中,丙二醇、丁二醇與戊二醇的摩爾比為90:5:5,二元醇和季戊四醇、木糖醇按照摩爾比98.5:0.9:0.6配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.10:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比94:6進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到230攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量150百萬(wàn)分比濃度的三氧化二銻與150百萬(wàn)分比濃度的鈦酸四丁酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.002%磷酸三甲酯、0.002%烷基磷酸二酯和0.002%三(壬苯基)亞磷酸酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.002%的抗氧化劑1010、0.002%的抗氧化劑168與0.002%的抗氧化劑616,進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.05兆帕,反應(yīng)的溫度為245攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為3小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的94%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充丙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.4兆帕,反應(yīng)的溫度為265攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為1.5小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充丙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在265攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)3小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)“8”字型噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,F(xiàn)DY紡絲工藝為:紡絲溫度為300攝氏度,紡絲速度為3500米/分鐘,熱輥GR1的速度為1500米/分鐘,溫度為110攝氏度,熱輥GR2的速度為3550米/分鐘,溫度為135攝氏度,制得多羥基聚酯FDY長(zhǎng)絲。
纖維的表面接觸角為50°,回潮率2.0%,吸水率250%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例12
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇和季戊四醇、木糖醇混合成混合多元醇,其中,乙二醇、丙二醇與丁二醇的摩爾比為85:5:5:5,二元醇和季戊四醇、木糖醇按照摩爾比98.5:0.9:0.6配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.05:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比94:6進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到230攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量250百萬(wàn)分比濃度的醋酸銻與250百萬(wàn)分比濃度的乙二醇鈦、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.004%磷酸三甲酯、0.004%烷基磷酸二酯和0.004%三(壬苯基)亞磷酸酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.004%的抗氧化劑1010、0.004%的抗氧化劑168與0.004%的抗氧化劑616,進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.3兆帕,反應(yīng)的溫度為255攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為2小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的92%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充丙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為270攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為1.5小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充丙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在275攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)2小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)“8”字型噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,F(xiàn)DY紡絲工藝為:紡絲溫度為300攝氏度,紡絲速度為4000米/分鐘,熱輥GR1的速度為1200米/分鐘,溫度為100攝氏度,熱輥GR2的速度為4000米/分鐘,溫度為120攝氏度,制得多羥基聚酯FDY長(zhǎng)絲。
纖維的表面接觸角為50°,回潮率2.2%,吸水率250%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例13
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇和山梨醇、季戊四醇混合成混合多元醇,其中,乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇按照摩爾比85:5:5:5,二元醇和季戊四醇、木糖醇按照摩爾比99:0.6:0.4配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.10:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比93:7進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到230攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量100百萬(wàn)分比濃度的醋酸銻、100百萬(wàn)分比濃度的三氧化二銻與100百萬(wàn)分比濃度的鈦酸四丁酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.005%磷酸三甲酯、0.005%烷基磷酸二酯和0.005%三(壬苯基)亞磷酸酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.005%的抗氧化劑1010、0.005%的抗氧化劑168與0.005%的抗氧化劑616,進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.3兆帕,反應(yīng)的溫度為255攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為2小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的92%,完成第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.25兆帕,反應(yīng)的溫度為255攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為2小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的95%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充乙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.45兆帕,反應(yīng)的溫度為265攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為2小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充乙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在275攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)3小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)扁平噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,F(xiàn)DY紡絲工藝為:紡絲溫度為295攝氏度,紡絲速度為4000米/分鐘,熱輥GR1的速度為1200米/分鐘,溫度為100攝氏度,熱輥GR2的速度為4200米/分鐘,溫度為125攝氏度,制得多羥基聚酯FDY長(zhǎng)絲。
纖維的表面接觸角為50°,回潮率2.0%,吸水率250%,纖維的電阻為109歐·厘米。
實(shí)施例14
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇和山梨醇、木糖醇混合成混合多元醇,其中,乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇按照摩爾比85:5:5:5,二元醇和木糖醇、木糖醇按照摩爾比99:0.6:0.4配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.05:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比91:9進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到230攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量100百萬(wàn)分比濃度的醋酸銻、100百萬(wàn)分比濃度的三氧化二銻、100百萬(wàn)分比濃度的乙二醇鈦與100百萬(wàn)分比濃度的鈦酸四丁酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.005%的磷酸三甲酯、0.005%烷基磷酸二酯和0.005%三(壬苯基)亞磷酸酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.006%的抗氧化劑1010、0.006%的抗氧化劑168與0.006%的抗氧化劑616,進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.01兆帕,反應(yīng)的溫度為240攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為4小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的92%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充丙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為265攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為2小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充乙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在270攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)3小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)十字噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其POY紡絲工藝為:紡絲溫度為300攝氏度,紡絲速度為2500米/分鐘,拉伸溫度為70攝氏度,總拉伸倍率為4.5。
纖維的表面接觸角為45°,回潮率2.2%,吸水率260%,纖維的電阻為108歐·厘米。
實(shí)施例15
《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)及熔融紡絲成型,具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇和山梨醇、季戊四醇、木糖醇混合成混合多元醇,其中,乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇按照摩爾比85:5:5:5,二元醇和山梨醇、季戊四醇、木糖醇按照摩爾比99:0.6:0.2:0.2配置;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.10:1添加對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯;所述對(duì)苯二甲酸與5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比94:6進(jìn)行混合;先將所述混合多元醇和對(duì)苯二甲酸、5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到230攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入,并加入對(duì)苯二甲酸質(zhì)量100百萬(wàn)分比濃度的醋酸銻、100百萬(wàn)分比濃度的三氧化二銻、100百萬(wàn)分比濃度的乙二醇銻100百萬(wàn)分比濃度的乙二醇鈦與100百萬(wàn)分比濃度的鈦酸四丁酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.005%的磷酸三甲酯、0.005%烷基磷酸二酯和0.005%三(壬苯基)亞磷酸酯、對(duì)苯二甲酸質(zhì)量0.01%的抗氧化劑1010、0.01%的抗氧化劑168與0.01%的抗氧化劑616,進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.1兆帕,反應(yīng)的溫度為245攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為3小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的90%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充乙二醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為265攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為2小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充乙二醇為第一酯化階段多元醇羥基總摩爾數(shù)的16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇與酸的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在275攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)3小時(shí),制備得到多羥基聚酯;對(duì)所制備的多羥基聚酯利用傅里葉紅外測(cè)試儀(FTIR)在波長(zhǎng)為500-3500厘米-1進(jìn)行測(cè)試。多羥基聚酯樣品的FTIR譜圖分析得到,3430厘米-1為多元醇中引入的-OH振動(dòng)吸收峰。
(4)最后將制備的多羥基聚酯經(jīng)Y型噴絲板熔融紡絲成型得到多羥基聚酯纖維;將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其紡絲工藝為:紡絲溫度為300攝氏度,紡絲速度為800米/分鐘,拉伸溫度為75攝氏度,預(yù)拉伸倍率為1.10,一道拉伸倍率為3.20,二道拉伸倍率為1.15,制得多羥基聚酯短纖維,短纖維的纖度為1.0分特克斯,長(zhǎng)度為38毫米。
纖維的表面接觸角為45°,回潮率2.2%,吸水率260%,纖維的電阻為108歐·厘米。
硝酸化學(xué)性質(zhì)
硝酸可以與醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的硝酸酯,在機(jī)理上,硝酸參與的酯化反應(yīng)過(guò)去被認(rèn)為生成了碳正離子中間體,但許多文獻(xiàn)將機(jī)理描述為費(fèi)歇爾酯化 反應(yīng)(Fischer esterification),即"酸脫羥基醇脫氫"與羧酸的酯化機(jī)理相同。
硝酸作為氮的最高價(jià)(+5)水化物,具有很強(qiáng)的酸性,一般情況下認(rèn)為硝酸的水溶液是完全電離的。硝酸可以與醇發(fā)生酯化反應(yīng),如硝化甘油的制備。(實(shí)際上我們會(huì)使用濃硫酸,產(chǎn)生大量NO2),成本較低而且較容易處理,與其他更強(qiáng)的脫水劑,例如P4O10,也可以產(chǎn)生大量的硝酰陽(yáng)離子,這是硝化反應(yīng)能進(jìn)行的本質(zhì)。
硝酸的酯化反應(yīng)被用來(lái)生產(chǎn)硝化纖維,方程式見(jiàn)下:
3nHNO3+ [C6H7O2(OH)3]n--→ [C6H7O2(O-NO2)3]n+ 3nH2O
硝化甘油的制作,方程式見(jiàn)下:
濃硝酸或發(fā)煙硝酸與脫水劑(濃硫酸、五氧化二磷)混合可作為硝化試劑對(duì)一些化合物引發(fā)硝化反應(yīng),硝化反應(yīng)屬于親電取代反應(yīng)(electrophilic substitution),反應(yīng)中的親電試劑為硝鎓離子,脫水劑有利于硝鎓離子的產(chǎn)生。
最為常見(jiàn)的硝化反應(yīng)是苯的硝化:Ph-H + HO-NO2 --→ Ph-NO2 + H2O
硝酸分子中氮元素為最高價(jià)態(tài)(+5)因此硝酸具有強(qiáng)氧化性,其還原產(chǎn)物因硝酸濃度的不同而有變化,從總體上說(shuō),硝酸濃度越高,平均每分子硝酸得到的電子數(shù)越少,濃硝酸的還原產(chǎn)物主要為二氧化氮,稀硝酸主要為一氧化氮,更稀的硝酸可以被還原為一氧化二氮、氮?dú)?、硝酸銨等,需要指出,上述只是優(yōu)勢(shì)產(chǎn)物,實(shí)際上隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硝酸濃度逐漸降低,所有還原產(chǎn)物都可能出現(xiàn)。
硝酸有關(guān)電勢(shì)圖見(jiàn)下(標(biāo)況 E/V)
HNO3-0.798.9→NO2-1.08→HNO2-1.04→NO-1.582→N2O-1.77→N2-0.27→NH4
HNO3-0.97→NO
HNO3-1.25→N2O
HNO3-0.88→N2
濃硝酸:
Zn+ 4HNO3====Zn(NO3)2+ 2NO2↑+ 2H2O
P+ 5HNO3==== H3PO4+ 5NO2↑+ H2O
稀硝酸:
3Zn+ 8HNO3==== 3Zn(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O
3P+5HNO3+2H2O====3H3PO4+5NO↑
很稀硝酸:
4Zn+10HNO3====4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O
極稀硝酸:
4Zn+10HNO3====4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
PS:純硝酸可以發(fā)生自偶電離:2HNO3<==>H2O+NO2+NO3
1.《一種多羥基聚酯纖維的制備方法》特征是:依次包括第一酯化反應(yīng)、第二酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng),具體步驟為:
(1)第一酯化反應(yīng):將二元醇和多羥基醇按照摩爾比98~99.5:0.5~2配置成混合多元醇;按照二元酸羧基官能團(tuán)與所述混合多元醇的羥基官能團(tuán)摩爾比1.02~1.10:1添加二元酸;將所述混合多元醇與所述二元酸加入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行第一酯化反應(yīng),所述第一酯化反應(yīng)的壓力為0.01~0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為230~260攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為2~4小時(shí);當(dāng)?shù)谝货セ磻?yīng)出水量達(dá)到理論出水量的90~95%,完成第一酯化反應(yīng);
(2)第二酯化反應(yīng):將所述第一酯化反應(yīng)得到的物料在補(bǔ)充二元醇后進(jìn)行第二酯化反應(yīng),反應(yīng)的壓力為0.1~0.5兆帕,反應(yīng)的溫度為240~270攝氏度,反應(yīng)的時(shí)間為0.5~2小時(shí);第二酯化反應(yīng)直到酯化出水量達(dá)到理論出水量的98%以上終止;補(bǔ)充二元醇的物質(zhì)量為第一酯化添加多元醇羥基總摩爾數(shù)的10.5%~16.3%,使得第一酯化反應(yīng)和第二酯化反應(yīng)中總的醇羥基與羧酸官能團(tuán)的摩爾比為1.10~1.30:1;
(3)最后將所述第二酯化反應(yīng)的混合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得聚酯;所述縮聚反應(yīng)的溫度保持在260~280攝氏度;所述縮聚反應(yīng)持續(xù)2~4小時(shí),制備得到多羥基聚酯;
(4)將所述多羥基聚酯經(jīng)熔融紡絲成型制備得到多羥基聚酯纖維;所述二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇或戊二醇中的一種以上;所述多羥基醇為山梨醇、季戊四醇或木糖醇中的一種以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多羥基聚酯纖維的制備方法,其特征在于,所述二元酸為對(duì)苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿崤c5-磺酸鈉-間苯二甲酸二乙醇酯按照摩爾比9~9.5:1~0.5的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多羥基聚酯纖維的制備方法,其特征在于,所述的步驟(1)中:在第一酯化反應(yīng)開(kāi)始之前,先將所述混合多元醇和二元酸在漿料釜中進(jìn)行攪拌打漿,使充分共混;并且預(yù)熱酯化反應(yīng)釜,在酯化反應(yīng)釜內(nèi)部溫度達(dá)到200攝氏度~230攝氏度時(shí)將漿料釜中充分共混的物料導(dǎo)入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多羥基聚酯纖維的制備方法,其特征在于,所述的步驟(1)中:在第一酯化反應(yīng)開(kāi)始之前,還加入催化劑、熱穩(wěn)定劑和抗氧化劑;所述催化劑的加入量為100~500百萬(wàn)分比濃度,基數(shù)為所述二元酸的質(zhì)量;所述熱穩(wěn)定劑的加入量為二元酸質(zhì)量的0.001~0.02%;所述抗氧化劑的加入量為二元酸質(zhì)量的0.001~0.03%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多羥基聚酯纖維的制備方法,其特征在于,所述催化劑為鈦系催化劑和/或銻系催化劑;所述鈦系催化劑為鈦酸四丁酯和/或乙二醇鈦;所述銻系催化劑為三氧化二銻、醋酸銻或乙二醇銻中的一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多羥基聚酯纖維的制備方法,其特征在于,所述熱穩(wěn)定劑為磷酸三甲酯、烷基磷酸二酯或三(壬苯基)亞磷酸酯的其中之一或其混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多羥基聚酯纖維的制備方法,其特征在于,所述抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑168或抗氧化劑616其中之一或其混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多羥基聚酯纖維的制備方法,其特征在于,所述多羥基聚酯纖維為POY、FDY、DTY或短纖維,其紡絲工藝分別為:
將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其短纖維紡絲工藝為:紡絲溫度為270~300攝氏度,紡絲速度為800~1500米/分鐘,拉伸溫度為60~80攝氏度,預(yù)拉伸倍率為1.02~1.10,一道拉伸倍率為2.80~3.20,二道拉伸倍率為1.05~1.15,然后經(jīng)切斷,制得多羥基聚酯短纖維,短纖維的纖度為0.3~5分特克斯,長(zhǎng)度為38毫米或51毫米;所述多羥基聚酯短纖維的斷裂強(qiáng)度≥2.5厘牛/分特克斯,纖維斷裂伸長(zhǎng)率20~30%,纖維的表面接觸角為45~50°,回潮率≥2.0%,吸水率≥250%,纖維的電阻為109歐·厘米;
將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,其POY紡絲工藝為:紡絲溫度為270~300攝氏度,紡絲速度為2000~3000米/分鐘,拉伸溫度為60~80攝氏度,總拉伸倍率為1.5~5;所述多羥基聚酯POY的斷裂強(qiáng)度≥2.0厘牛/分特克斯,纖維斷裂伸長(zhǎng)率≥100%,纖維的表面接觸角為45~50°,回潮率≥2.0%,吸水率≥250%,纖維的電阻為109歐·厘米;
進(jìn)一步地,POY經(jīng)過(guò)8小時(shí)平衡后,分別經(jīng)第一羅拉,第Ⅰ熱箱,冷卻板,PU盤(pán)式假捻器,第二羅拉,網(wǎng)絡(luò)噴嘴,第Ⅱ熱箱,第三羅拉,油輪,最后經(jīng)過(guò)卷繞羅拉卷繞成型,制成多羥基聚酯DTY;其中第一羅拉的線速度200~600米/分鐘,第二羅拉的線速度500~600米/分鐘,第三羅拉的線速度300~600米/分鐘,卷繞羅拉的線速度400~700米/分鐘,牽伸比1.1~1.8,PU盤(pán)式假捻D/Y比為1.2~2.5;所述多羥基聚酯DTY的斷裂強(qiáng)度≥3.0厘牛/分特克斯,纖維斷裂伸長(zhǎng)率15~20%,纖維的表面接觸角為45~50°,回潮率≥2.5%,吸水率≥250%,纖維的電阻為108歐·厘米;
將步驟(3)制備得到的多羥基聚酯進(jìn)行熔融紡絲,F(xiàn)DY紡絲工藝為:紡絲速度為3500~4200米/分鐘,熱輥GR1的速度為1100~1500米/分鐘,溫度為80~110攝氏度,熱輥GR2的速度為3550~4280米/分鐘,溫度為115~135攝氏度,制得多羥基聚酯FDY長(zhǎng)絲;所述多羥基聚酯FDY的斷裂強(qiáng)度≥3.5厘牛/分特克斯,纖維斷裂伸長(zhǎng)率20~25%,纖維的表面接觸角為45~50°,回潮率≥2.0%,吸水率≥250%,纖維的電阻為109歐·厘米;
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多羥基聚酯纖維的制備方法,其特征在于,所述熔融紡絲成型采用圓形噴絲板或異形噴絲板,所述異形噴絲板為三葉形噴絲板、扁平型噴絲板、中空型噴絲板、十字型噴絲板、Y型噴絲板或“8”字型噴絲板中一種。