聚对苯二甲酸丁二酯

化学品

聚对苯二甲酸丁二酯 (Polybutylene terephthalate ，简称PBT) 是一种半透明或不透明、结晶型热塑性聚酯树脂，又名聚对苯二甲酸四次甲基酯，由德国科学家P.Schlack于1942年首先合成。化学式为(C12H12O4)n，相对分子质量为30000～40000，其外观为乳白色或淡黄色，表面有光泽，密度1.31~1.55g/cm3。

发展历史

20世纪70年代，中国PBT技术开发起步，建成几百吨级生产装置。仪征化纤引进国外技术，建成2万吨/年装置，后产能增至8万吨。2010年，国内PBT产能从2008年的17.2万吨增至26.2万吨。2006~2010年年均增长率约11%~12%。2015年，拟建和在建项目产能约40万吨，加上原有产能，基本实现自给。

国外主要生产公司主要集中在西欧、日本、美国，代表性企业有GE塑料、DuPont、SABIC、Ticona等。

PBT物理性能

生产方法

PBT 聚酯生产主要采用两种方法，即酯交换法（DMT 法）和直接酯化法（PTA 法）。其中 DMT 法又包括间歇式 DMT 法和连续式 DMT 法。

间歇式 DMT 法工艺设备简单，操控容易，特别适合小规模生产，但各批次 PBT 质量差异较大，产品稳定性不够好；连续式 DMT 法采用的设备为螺杆式或管式反应器，效率较高，各批次 PBT 质量也较稳定，适合大规模的工业化生产 PBT。而 PTA 法特点为流程短，设备投资低，能耗少，但存在 1, 4-丁二醇（BDO）脱水生成四氢呋喃（THF）的副反应，增大了 BDO 的消耗量。BDO 脱水副反应为酸催化反应，其反应体系的酸性大小直接决定了副反应进行的快慢，因此，PTA 法要求对反应体系的控制非常严格。

酯交换法

工艺流程：原料BDO与催化剂TBT按比例加入催化剂混合槽，形成混合液。随后，BDO与TBT的混合液与熔融状态的对苯二甲酸二甲酯（DMT）一同送入酯交换反应槽，进行酯交换反应，生成对苯二甲酸双羟丁酯（BHBT）。反应过程中，酯交换温度从160℃逐步升至230℃，同时分馏出甲醇（MA）和四氢呋喃（THF）的混合物。由于此反应为可逆反应，MA的分馏有助于正反应的进行。所得BHBT随后送入聚合反应器，进行缩聚反应，反应温度从230℃升至250℃，真空度从200 mmHg降至1 mmHg，缩聚反应结束后，即得到PBT。化学方程式如下：

直接酯化法

工艺流程：反应浆料的配制阶段，PTA和BDO按比例混合后泵入酯化反应器。酯化阶段，反应温度为240℃，压力约40000 Pa，反应2小时，生成的低沸点小分子部分回流，部分回收至粗THF罐，高沸点的BDO回流至反应器。酯化后的反应液进入预缩聚反应器，反应温度245℃，反应45分钟，气相物冷凝回收至BDO液封槽。预缩聚后的反应液经过滤后进入终缩聚反应器，反应压力控制在10-20hPa，通过调节BDO蒸气吸入量控制压力，同时控制圆盘转子转速为2-5r/min，以确保热熔液达到指标要求。化学方程式如下：

应用领域

在美国、欧洲和日本等发达国家和地区，PBT的主要应用领域集中在汽车工业、电子电器和办公机械等行业。具体来说，PBT在电子电器领域的消费量在美国、欧洲和日本分别占44%、65%、45%；而在汽车工业的消费量则分别为47%、25%、22.5%。这说明不同地区对PBT的应用重点不同，美国更偏向汽车工业，欧洲则在电子电器领域使用更多。

中国PBT应用领域的具体比例：电子电器约占60%，汽车/机械工业约占24%，光纤包覆约占8%，纤维约占3%，其他约占5%，电子电器是主要的应用领域。

安全性

关于PBT的毒性和皮肤刺激性，根据科学研究和相关文献表明，PBT本身是无毒的，生物相容性良好，并且对皮肤无明显刺激作用。

包装运输贮存

PBT颗粒需要防潮、防污染，包装材料选择密封性好的，比如塑料袋或复合袋，并且包装上要明确标注产品信息。运输时，PBT颗粒要避免剧烈震动和碰撞，最好使用封闭式货车，确保防潮。

贮存时，PBT颗粒应放在干燥、通风的环境中，避免阳光直射和高温，仓库温度和湿度要控制好，同时要有良好的通风条件，防止颗粒受潮或化学反应。

此外，仓库还需要配备消防设施，防止火灾，还要有防静电措施，比如使用防静电货架和地面材料。这样，PBT颗粒在包装、运输和贮存过程中就能得到有效的保护，确保质量和性能不受影响。

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