CN1670054A - 对苯二甲酸生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆 - Google Patents

Abstract

本发明采用对苯二甲酸生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆，解决了目前用涤纶料生产过程中分子量不均，漆膜连续性差，以及用对苯二甲酸二甲酯生产过程中容易堵塞冷凝器，副产物甲醇污染环境等技术问题，通过严格控制分馏柱出口温度及其它工艺参数，可生产出用于不同规格的铜线，以及允许不同的上线速度的聚酯漆包线漆和聚酯亚胺漆包线漆。

Description

对苯二甲酸生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆

技术领域

本发明涉及一种用于生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆的一种基本原材料及相应方法。

背景技术

聚酯、聚酯亚胺漆包线作为电机，各种电器、线圈等的基础材料，对附着在细铜线上的漆膜，其电绝缘性能及机械性能要求比较严格。目前，国内外生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆，其基本树脂全部为体型网状结构的聚酯树脂，这种基本树脂是对苯二甲酸多元醇酯，其高分子结构式为：

其中R可为

THEIC，或其他多元醇。耐热等级为B级的漆可不引入亚胺基因，但F级以上的漆包线漆需引入亚胺或酰亚胺基团对该基体树脂进行改性。

目前，国内外生产这种对苯二甲酸多元醇酯的主体材料及方法有两种：

一种是采用对苯二甲酸与乙二醇缩聚反应生成的涤纶料(PET)，这种树脂在乙二醇介质中进行解聚后再与乙二醇，甘油(或THEIC)进行缩聚反应生成聚酯树脂。这种方法详细的介绍如桂林电器科学所出版发行的《绝缘材料通讯》，刊号ISSN1003-921X 1998年第1期第16页，《涤纶树脂生产聚酯、聚酯亚胺漆包漆问题探讨》一文。这种方法的主要缺点是涤纶料(PET)解聚不完全，解聚后的分子链段大小很不均一，上下幅度大，所生产的聚酯漆包线漆流平性差，漆膜耐刮性不好，不能用于生产小规格漆包线线号。

另一种是采用对苯二甲酸与甲醇反应的产物对苯二甲酸二甲酯(DMT)，分子式为C₁₀H₁₀O₄，结构式为 在高温下与乙二醇进行置交换，置换出甲醇，然后再与部分乙二醇，甘油(或THEIC)进行缩聚反应，生产聚酯树脂，这种方法详见化学工业出版社出版发行的《涂料工艺》第三版，ISBN7-5025-1894-0/TQ·979第二十四章电工绝缘涂料第612-615页，漆包线绝缘漆部分，其代表商品是德国Beck公司的Telebeck-30和Telebeck-35聚脂-聚酯亚胺漆包线漆。这种方法的主要缺点是：生产过程中，对苯二甲酸二甲酯容易升华，堵塞冷凝器，另外所生成的副产物甲醇对环境污染较大。

发明内容：

1、本发明所解决的技术问题

本发明采用对苯二甲酸这种基本材料生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆。对苯二甲酸其分子式为C₈H₆O₄，结构式为 白色针状或无固定形状固体，不溶于沸水和普通有机溶剂，其工业品有三种规格，①PTA-高纯度级；②MTA-纤维级中纯度；③工业级粗对苯二甲酸，这三种规格都可用来生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆。

一、对苯二甲酸属于单个分子参与反应，不存在象涤纶树脂解聚不均的问题，其生成物分子量均匀、粘度小。所形成的漆膜连续性好，加入助剂(流平剂)和加大固化剂量可以提高漆包线上线速度。

二、对苯二甲酸在工艺温度220℃以下不会升华，避免了象对苯二甲酸二甲酯在生产过程中产生的升华堵塞冷凝器的现象。

三、对苯二甲酸在反应中副产物为水，克服了用对苯二甲酸二甲酯产生的大量副产物甲醇，污染环境。

2、本发明的技术方案

采用对苯二甲酸生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆其工艺流程简图如说明书附图，图中1为循环导热油加热的不锈钢反应釜，2为填充式分馏柱，分馏柱内填充拉环或鲍尔环，有利于水分的馏出，分馏柱外有夹套，可通冷却水。3为冷凝器，4为接收器。生产聚酯树脂整个反应过程分为二个阶段，第一阶段是对苯二甲酸与甘油(或THEIC)、乙二醇进行酯化反应。反应温度控制在210℃左右。在这个过程中通过控制分馏柱冷却水的流量，严格控制分馏柱上出口温度在110-115℃之间，保证物料反应过程中产生的水分能够及时排出，第二阶段为缩聚反应，当酯化完成后，进行真空缩聚，真空度在3个小时内提高到-0.9个大气压，反应温度由200℃升到220℃，保证缩聚过程中产生的水分及时排出到接收器内。

生产聚酯亚胺漆包线漆，在上述第一阶段结束后，降温到140℃，分批加入4、4′——二氨基二苯醚和偏苯三甲酸酐，逐步升温到180℃，反应完成后再进行第二阶段真空缩聚反应。缩聚反应结束后，加入甲酚进行溶解，温度降到100℃以下时加入二甲苯以及正钛酸丁酯和其他助剂。其中加入流平剂可以提高涂线速度。

3、有益效果

本发明用对苯二甲酸代替涤沦料以及对苯二甲酸二甲酯生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆，其突出的优点为(一)因为反应产物分子量均匀，粘度小，所以可生产细规格漆包线以及可以提高上线速度，漆膜连续性好。(二)工艺过程容易控制，副产物为水，不存在污染环境问题。(三)由于对苯二甲酸为涤纶料和对苯二甲酸二甲酯生产的原材料，直接用对苯二甲酸生产聚酯漆包线漆比用涤纶料和对苯二酸二甲酯成本低。

附图说明

其工艺流程图见说明书附图。图中1为循环导热油加热的不锈钢反应釜，2为填充式分馏柱，分馏柱内填充拉环或鲍尔环，有利于水分的馏出，分馏柱外有夹套，可通冷却水。3为冷凝器，4为接收器。

具体实施例

称取对苯二甲酸260公斤，乙二醇100公斤，甘油90公斤，投入到1000立升的油加热不锈钢反应釜内，加入醋酸锌、催化剂Pt各0.02公斤，升温到200-220℃，严格控制分馏柱出口温度在110-115℃之间。在搅拌情况下平稳反应8-10个小时，待酯化结束后保温在220℃，进行抽真空缩聚反应，达到需要粘度后解除真空，加入甲酚400公斤，溶解均匀，降温到100℃以下时，加入二甲苯280公斤稀释，同时加入15公斤正钛酸丁酯以及3-5公斤流平剂，充分混合均匀。

生产聚酯亚胺漆包线漆是在酯化结束后，降温到140℃，加入68公斤偏苯三甲酸酐和47公斤4、4′-二氨基二苯醚，逐步升温到180℃，反应1个小时后，再升温到220℃，进行真空缩聚反应。结束后，再加甲酚溶剂溶解，降温到100℃以下时，加入二甲苯以及其它助剂，混合均匀。

Claims (4)

1、对苯二甲酸生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆，其特征在于生产聚酯、聚酯亚胺漆包线漆采用对苯二甲酸作为其中的一种基本原材料；工艺方法上采用分馏柱控制物料的回流及水分的分馏排出。

2、根据权利要求1所述，其特征在于：采用的对苯二甲酸可以是高纯度级PTA，纤维级中纯度MTA和工业级粗对苯二甲酸。

3、根据权利要求1所述，其特征是：用对苯二甲酸可以生产各种规格的聚酯漆包线漆和聚酯亚胺漆包线漆，可以提高上线速度。

4、根据权利要求1所述，其特征是：该配套生产设备增加的分馏柱，其填料可以是瓷质或不锈钢质。