一、PTA是什么

PTA是重要的大宗有機(jī)原料之一，廣泛用于與化學(xué)纖維、輕工、電子、建筑等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。同時(shí)，PTA的應(yīng)用又比較集中，世界上90% 以上的PTA用于生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(簡(jiǎn)稱聚酯，PET)。生產(chǎn)1噸PET需要0.85－0.86噸的PTA和0.33-0.34噸的MEG（乙二醇）。聚酯包括纖維切片、聚酯纖維、瓶用切片和薄膜切片。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，有75％的PTA用于生產(chǎn)聚酯纖維；20％用于生產(chǎn)瓶級(jí)聚酯，主要應(yīng)用于各種飲料尤其是碳酸飲料的包裝；5％用于膜級(jí)聚酯，主要應(yīng)用于包裝材料、膠片和磁帶。可見，PTA的下游延伸產(chǎn)品主要是聚酯纖維。

二、對(duì)苯二酸是什么？

對(duì)苯二酸：

英文名：terephthalic acid

? ?? 簡(jiǎn)稱：PTA

分子式：HOOC[C6H4]COOH

? ?? 分子量：166.13

? 性質(zhì)：在常溫下是白色粉狀晶體，無(wú)毒易燃，若與空氣混合在一定限度內(nèi)遇火即燃燒。

? 生產(chǎn)工藝：PTA生產(chǎn)工藝過程可分氧化單元和加氫精制單元兩部分。原料對(duì)二甲苯以醋酸為溶劑，在催化劑作用下經(jīng)空氣氧化成粗對(duì)苯二甲酸，再依次經(jīng)結(jié)晶、過濾、干燥為粗品；粗對(duì)苯二甲酸經(jīng)加氫脫除雜質(zhì)，再經(jīng)結(jié)晶、離心分離、干燥為PTA成品。

? 原料：PTA的原料為二甲苯，二甲苯的原料為石油。而PTA是聚酯的原料，聚酯又是滌綸的原料，而化纖中80%為滌綸，化纖占紡織業(yè)原料36%的份額。

? 用途：高純度對(duì)苯二甲酸PTA與乙二醇(EG)縮聚得到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET), 還可以與1,4-乙二醇或1,4-環(huán)己烷二甲酸反應(yīng)生成相應(yīng)的酯，主要用于生產(chǎn)聚酯。而聚酯纖維是合成纖維最主要的品種，在世界合成纖維總產(chǎn)量中占將近80％的比例，在中國(guó)以聚酯為原料生產(chǎn)的聚酯纖維已經(jīng)在合成纖維總產(chǎn)量中超過了80的比例。加之聚酯還用于生產(chǎn)非纖維產(chǎn)品非纖產(chǎn)品消耗的PTA的數(shù)量近來增長(zhǎng)迅速，非纖維領(lǐng)域聚酯的用量持續(xù)增長(zhǎng)，目前產(chǎn)品主要用于與乙二醇酯化聚合生產(chǎn)聚酯切片長(zhǎng)短滌綸纖維，廣泛用于紡織，此外聚酯還用于電影膠片、涂料、油漆及聚酯塑料的生產(chǎn)。PTA的應(yīng)用比較集中，世界上90%以上的PTA用于生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其它部分是作為聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯（PTT）和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）及其它產(chǎn)品的原料。精對(duì)苯二甲酸是生產(chǎn)聚酯纖維、樹脂、膠片及容器樹脂的主要原料，被廣泛應(yīng)用于化纖、容器、包裝、薄膜生產(chǎn)等領(lǐng)域。

三、實(shí)驗(yàn)室可以生產(chǎn)PTA嗎？PTA需要什么原料？

當(dāng)然可以，應(yīng)該說所有的這些化工過程都是從實(shí)驗(yàn)室出來再放大的，PTA生產(chǎn)的主要化學(xué)反應(yīng)式為：對(duì)二甲苯（PX）+氧氣==對(duì)苯二甲酸（PTA）+水 需要催化劑加快反應(yīng)速度。

四、在環(huán)氧樹脂膠中，固化劑是什么，加的比例是多少？

1 環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑

1.1 改性脂肪族胺類

脂肪族胺類固化劑如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的雙組分環(huán)氧樹脂室溫固化劑,通過化學(xué)改性的方法,將其與有機(jī)酮類化合物進(jìn)行親核加成反應(yīng),脫水生成亞胺是一種封閉、降低其固化活性,提高其貯存穩(wěn)定性的有效途徑。

這種酮亞胺型固化劑與環(huán)氧樹脂組成的單組分體系通過濕氣和水分的作用而使酮亞胺分解成胺因此在常溫下即可使環(huán)氧樹脂固化。但一般固化速度不快,使用期也較短,原因是亞胺氮原子上的孤對(duì)電子仍具有一定的開環(huán)活性。為解決這一問題,武田敏之用羰基兩端具有立體阻礙基團(tuán)的酮3-甲基-2 -丁酮與高活性的二胺1,3 二氨甲基環(huán)己烷反應(yīng)得到的酮亞胺不僅具有較高的固化反應(yīng)活性,而且貯存穩(wěn)定性明顯改善。另外日本專利報(bào)道采用聚醚改性的脂肪族胺類化合物與甲基異丁基酮反應(yīng)得到的酮亞胺也是一種性能良好的環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑。脂肪族胺類固化劑通過與丙烯腈、有機(jī)膦化合物,過渡金屬絡(luò)合物的反應(yīng),也可使其固化反應(yīng)活性降低,從而具有一定的潛伏性。

1.2 芳香族二胺類

芳香胺由于具有較高的Tg而受到重視,但由于其的劇毒性而限制了應(yīng)用。經(jīng)改性制得的芳香族二胺類固化劑則具有Tg高、毒性低、吸水率低、綜合性能好的優(yōu)點(diǎn)。近年來研究較多的芳香族二胺類固化劑有二胺基二苯砜(DDS)、二胺基二苯甲烷(DDM)、間苯二胺(m PDA)等,其中以DDS研究得最多最成熟,成為高性能環(huán)氧樹脂中常用的固化劑。DDS用作環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑時(shí),與MP DA、DDM等芳香二胺相比,由于其分子中有強(qiáng)吸電子的砜基,反應(yīng)活性大大降低,其適用期也增長(zhǎng)。在無(wú)促進(jìn)劑時(shí),100克環(huán)氧樹脂配合物的適用期可達(dá)1年,固化溫度一般要達(dá)到200℃。為了降低其固化溫度,常加入促進(jìn)劑以實(shí)現(xiàn)中溫固化。近年來為了改善體系的濕熱性能和韌性,對(duì)DDS進(jìn)行了改性,開發(fā)出多種聚醚二胺型固化劑,使得它們?cè)诟稍飼r(shí)耐熱性有所降低,這些二胺因兩端胺基間的距離較長(zhǎng),造成吸水點(diǎn)氨基減少,并且具有優(yōu)良的耐沖擊性。

1.3 雙氰胺類

雙氰胺又稱二氰二胺,很早就被用作潛伏性固化劑應(yīng)用于粉末涂料、膠粘劑等領(lǐng)域。雙氰胺與環(huán)氧樹脂混合后室溫下貯存期可達(dá)半年之久。雙氰胺的固化機(jī)理較復(fù)雜,除雙氰胺上的4個(gè)氫可參加反應(yīng)外,氰基也具有一定的反應(yīng)活性。雙氰胺單獨(dú)用作環(huán)氧樹脂固化劑時(shí)固化溫度很高,一般在150～170℃之間,在此溫度下許多器件及材料由于不能承受這樣的溫度而不能使用,或因?yàn)樯a(chǎn)工藝的要求而必須降低單組分環(huán)氧樹脂的固化溫度。解決這個(gè)問題的方法有兩種,一種是加入促進(jìn)劑,在不過分損害雙氰胺的貯存期和使用性能的前提下,降低其固化溫度。這類促進(jìn)劑很多,主要有咪唑類化合物及其衍生物和鹽、脲類衍生物、有機(jī)胍類衍生物、含磷化合物,過渡金屬配合物及復(fù)合促進(jìn)劑等,這些促進(jìn)劑都可以使雙氰胺的固化溫度明顯降低,理想的固化溫度可降至120℃左右,但同時(shí)會(huì)使貯存期縮短,而且耐水性能也會(huì)受到一定的影響。

另一種降低單組分環(huán)氧樹脂固化溫度的有效方法是通過分子設(shè)計(jì)的方法對(duì)雙氰胺進(jìn)行化學(xué)改性。在雙氰胺分子中引入胺類,特別是芳香族胺類結(jié)構(gòu),以制備雙氰胺衍生物,如瑞士Ciba Geigy公司開發(fā)的HT 2833,HT 2844是一種用3,5 二取代苯胺改性的雙氰胺衍生物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下:

據(jù)報(bào)道,此類固化劑與環(huán)氧樹脂相溶性較好,貯存期長(zhǎng),固化速度快,在100℃下固化1h,剪切強(qiáng)度可達(dá)25MPa,150℃固化30min,剪切強(qiáng)度可達(dá)27MPa。日本旭化成工業(yè)公司研制的粉末涂料專用固化劑AEHD-610,AEHD-210也是一種改性雙氰胺衍生物。另外,日本有采用芳香族二胺如4,4’ 二氨基二苯甲烷(DDM),4,4’ 二氨基二苯醚(DDE),4,4’ 二氨基二苯砜(DDS),對(duì)二甲苯胺(DMB)分別與雙氰胺反應(yīng)制得其衍生物的報(bào)道。上述引入苯環(huán)后的雙氰胺衍生物與雙酚A型環(huán)氧樹脂的相溶性與雙氰胺相比明顯增加,與E 44環(huán)氧樹脂組成的單組分體系在室溫貯存期長(zhǎng)達(dá)半年之久,固化溫度均低于雙氰胺。

國(guó)內(nèi)有關(guān)對(duì)雙氰胺進(jìn)行化學(xué)改性得到雙氰胺衍生物的報(bào)道較少,溫州清明化工采用環(huán)氧丙烷與雙氰胺反應(yīng)制得了雙氰胺MD 02,其熔點(diǎn)154～162℃,比雙氰胺的熔點(diǎn)(207～210℃)低了45℃左右,采用100份E 44環(huán)氧樹脂,15份MD 02和0 5份2 甲基咪唑組成的配方,150℃下凝膠的時(shí)間為4min。用苯胺 甲醛改性雙氰胺所得的衍生物與雙酚A型環(huán)氧樹脂混溶性增加,在丙酮和酒精的混合溶液中有良好的溶解性,且反應(yīng)活性增加,貯存性也較長(zhǎng)。

1.4 咪唑類

咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑等咪唑類固化劑是一類高活性固化劑,在中溫下短時(shí)間即可使環(huán)氧樹脂固化,因此其與環(huán)氧樹脂組成的單組分體系貯存期較短,必須對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性,在其分子中引入較大的取代基形成具有空間位阻的咪唑類衍生物,或與過渡金屬Cu、Ni、Co、Zn等的無(wú)機(jī)鹽反應(yīng)生成相應(yīng)的咪唑鹽絡(luò)合物,才能成為在室溫下具有一定貯存期的潛伏性固化劑。對(duì)咪唑類固化劑進(jìn)行化學(xué)改性的方法很多,從反應(yīng)機(jī)理上來看,主要有兩種:一種是利用咪唑環(huán)上1位仲胺基氮原子上的活潑氫對(duì)其進(jìn)行改性,這類改性劑有異氰酸酯、氰酸酯、內(nèi)酯等,改性后所得的咪唑類衍生物具有較長(zhǎng)的貯存期和良好的機(jī)械性能。另一種方法是利用咪唑環(huán)上3位N原子的堿性對(duì)其改性,使它與具有空軌道的化合物復(fù)合,這類物質(zhì)包括有機(jī)酸、金屬無(wú)機(jī)鹽類、酸酐、TCNQ、硼酸等。其中金屬無(wú)機(jī)鹽類一般是含具有空軌道的過渡金屬離子,如Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Co2+等,它們與咪唑形成配位絡(luò)合物,具有很好的貯存性,而在150～170℃迅速固化,但無(wú)機(jī)鹽類、有機(jī)酸及其鹽類等的引入,將會(huì)破壞原咪唑固化產(chǎn)物的耐水解性和耐濕熱性。

國(guó)內(nèi)對(duì)咪唑類潛伏性固化劑的研究較少,國(guó)外市場(chǎng)則相對(duì)較多。日本第一工業(yè)制藥株式會(huì)社將各種咪唑與甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六次甲基二異氰酸酯(HDI)反應(yīng)制成封閉產(chǎn)物,減弱了咪唑環(huán)上胺基的活性,有較長(zhǎng)使用期,當(dāng)溫度上升到100℃以上,封閉作用解除,咪唑恢復(fù)活性,環(huán)氧樹脂固化。

1.5 有機(jī)酸酐類

有機(jī)酸酐類固化劑與雙氰胺相似,具有較好的貯存穩(wěn)定性,盡管固化溫度較高,可是固化產(chǎn)物的力學(xué)性能、介電性能和耐熱性能均較好。不過這類固化劑由于酸酐鍵容易水解的緣故而耐濕性較差,并且不容易進(jìn)行化學(xué)改性,因此一般采用添加促進(jìn)劑的方法降低有機(jī)酸酐類固化劑的固化溫度。有機(jī)酸酐類固化劑常用的固化促進(jìn)劑包括叔胺和叔胺鹽,季膦鹽,路易斯酸-胺絡(luò)合物,乙酰丙酮過渡金屬絡(luò)合物等。

1.6 有機(jī)酰肼類與雙氰胺一樣,有機(jī)酰肼也是一種高熔點(diǎn)固體,但其固化溫度比雙氰胺低。有機(jī)酰肼與環(huán)氧樹脂組成的單組分環(huán)氧樹脂膠體系的貯存期可達(dá)4個(gè)月以上,常用的有機(jī)酰肼化合物有:琥珀酸酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸酰肼、間苯二甲酸酰肼和對(duì)羥基安息香酸酰肼(POBH)等。不同種類的有機(jī)酰肼固化溫度不盡相同,由于其固化溫度較高,故常加入促進(jìn)劑來降低固化溫度,所用的促進(jìn)劑與雙氰胺基本相同。

1.7 路易斯酸

胺絡(luò)合物類路易斯酸 胺絡(luò)合物是一類有效的環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑,由BF3、AlCl3、ZnCl2、PF5等路易斯酸與伯胺或仲胺形成絡(luò)合物而成。作為環(huán)氧樹脂的固化劑,這類絡(luò)合物常溫下相當(dāng)穩(wěn)定,而在120℃時(shí)則快速固化環(huán)氧樹脂,其中研究最多的是三氟化硼-胺絡(luò)合物。據(jù)報(bào)道,一種合成的新型三氟化硼-胺絡(luò)合物BPEA-2具有良好的潛伏性、粘接性能和韌性。路易斯酸 胺絡(luò)合物也是酸酐類和芳香胺類潛伏性固化劑常用的促進(jìn)劑。

1.8 微膠囊類

微膠囊類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑實(shí)際上是利用物理方法,將室溫雙組分固化劑采用微細(xì)的油滴膜包裹,形成微膠囊,加入到環(huán)氧樹脂中后將固化劑的固化反應(yīng)活性暫時(shí)封閉起來,而通過加熱、加壓等條件使膠囊破裂,釋放出固化劑,從而使環(huán)氧樹脂固化。微膠囊類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑的成膜劑包括纖維素、明膠、聚乙烯醇、聚酯、聚砜等,由于制備工藝要求嚴(yán)格,膠囊膜的厚度對(duì)貯存、運(yùn)輸和使用會(huì)帶來不同程度影響。

加的比例要看是什么樣的環(huán)氧樹脂，普通的環(huán)氧樹脂是1：1，請(qǐng)?jiān)儐柲愕墓┴浬獭?/p>

標(biāo)簽：固化劑環(huán)氧樹脂比例