丙纶纤维.ppt

第九章第九章聚丙烯纤维聚丙烯纤维? 1. 概述? 2. 丙纶的生产? 3. 丙纶的结构和性能? 4. 丙纶的用途和发展 1 第九章第九章聚丙烯纤维聚丙烯纤维聚丙烯纤维聚丙烯纤维(丙纶纤维) (丙纶纤维) 是以聚丙烯树脂为原料制得的是以聚丙烯树脂为原料制得的一种合成纤维。一种合成纤维。( Poly Propylene Fibre , PP ) 熔点 168~174 ℃, 热分解温度为 350 ~ 380 ℃ 2 ?发展历史? 1954 年等规聚丙烯由意大利科学家纳塔( Natta ) 研究成功; ? 1957 年由意大利 Montecatini 公司首先实现了等规聚丙烯的工业化生产; ? 1958~1960 年 Montecatini 公司开发出聚丙烯纤维; ? 1964 年开发出捆扎用的聚丙烯膜裂纤维; ? 20 世纪 70 年代采用短程纺工艺与设备改进了丙纶生产工艺。目前,产量仅次于 PAN 纤维,主要品种有:丙纶长丝、丙纶短纤维、丙纶膜裂纤维、丙纶膨体长丝(BCF) 、丙纶工业用丝、丙纶无纺布、丙纶烟用丝束等。第九章第九章聚丙烯纤维聚丙烯纤维 3 丙丙烯烯 CH CH 2 2= = CH CH - - CH CH 3 3 主要原料主要原料聚合级丙烯的规格为: 纯度> % ;丙烷< % ;乙烷< % ; 水< % ; CO :无; CO 2< % ; 其他烯、炔:无总硫化物< % O 2< % 2 2、、聚丙烯纤维的生产聚丙烯纤维的生产 4 聚合机理:配位聚合引发剂:齐格勒-纳塔引发剂溶剂:烷烃化合物,己烷、庚烷及混合物等相对分子质量调节剂:氢或甲烷丙烯的聚合原理丙烯的聚合原理 2 2、、聚丙烯纤维的生产聚丙烯纤维的生产 5 2 2、、聚丙烯纤维的生产聚丙烯纤维的生产聚丙烯的生产工艺聚丙烯的生产工艺气相聚合淤浆法聚丙烯的生产方法液相聚合法引发剂配制淤浆聚合引发剂的洗除干燥 6 聚合原料及系统的处理引发剂为齐格勒-纳塔引发剂或改进的三组分或四组分复合引发剂, 稀释剂(溶剂)为烷烃化合物,一般是己烷、庚烷、戊烷及混合物等。相对分子质量调节剂为氢或甲烷。因为聚合所用的引发剂容易被杂质破坏而失去活性,所要对各种原料进行精制,并在氮气保护下贮存,同时对聚合系统设备用干燥无氧的氮气进行彻底置换,严格控制氧和水的含量。 2 2、、聚丙烯纤维的生产聚丙烯纤维的生产 7 引发剂悬浮液的制备 将主引发剂 TiCl 3与稀释剂加入引发剂配制釜中,在搅拌下不断加入助引发剂(C 2H 5) 2 AlCl ,两者的配比为 Al/Ti = 3~8(物质的量的比), 在一定的温度下,经过一定的时间络合陈化后, 用计量泵送入聚合釜中。 2 2、、聚丙烯纤维的生产聚丙烯纤维的生产 8 ?淤浆聚合 分别用计量泵将液态丙烯、引发剂悬浮液、烃类溶剂按一定比例连续加入不锈钢聚合釜中搅拌混合,同时,通入少量氢气。聚合温度保持在 60 ~ 70 ℃,压力 ~ ,聚合放出的热量由聚合釜的夹套和内冷循环水带走。丙烯单体的单程转化率为 48% 左右,由聚合釜出来的浆液约含 20% 固体高聚物,最高为 25% ~ 30% 。反应后的物料进入闪蒸罐回收未反应的丙烯,精制后循环使用。?聚合温度不能超过 80 ℃,以防止发生爆聚和高聚物熔融结块。 2 2、、聚丙烯纤维的生产聚丙烯纤维的生产 9 洗涤引发剂出料浆液中含有可溶性低分子物和无规高聚物,可趁热过滤除去,再加入溶剂得引发剂-高聚物浆液,然后加甲醇或乙醇和引发剂酯化而失去活性,随即进行离心分离,使固体高聚物与引发剂残液分开,再用水洗涤高聚物,然后送干燥。 分离出来的溶剂经精制后循环使用。干燥高聚物经水洗、离心过滤除去水分后,用旋转真空干燥机或气流干燥管在 80 ℃下干燥。然后挤出造粒即得聚丙烯树脂。造粒时需要加入抗氧剂、紫外剂 2 2、、聚丙烯纤维的生产聚丙烯纤维的生产 10