MA-EG与TBPA-EG聚酯化反应动力学

2015年11月 CIESC Journal ·4446·

November 2015第66卷 第11期 化 工 学 报 V ol.66 No.11

MA/EG 与TBPA/EG 聚酯化反应动力学

孔明华，伍联营，徐显朕，胡仰栋

（中国海洋大学化学化工学院，山东 青岛 266100）

摘要：通过熔融缩聚反应对马来酸酐/乙二醇（MA/EG ）和四溴邻苯二甲酸酐/乙二醇（TBPA/EG ）两个聚酯化反应的动力学进行研究。考察了自催化条件下反应温度、原料配比对聚酯化反应速率的影响。在陈寿安模型的基础上，对反应级数的不同组合进行了比较研究。结果表明：1-1模型和实验结果吻合良好，且k h [H 2O]为正值；温度越高，醇酸配比越大，则聚合反应程度越大。

关键词：动力学模型；聚合；酯化；四溴邻苯二甲酸酐；马来酸酐 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157.20150570

中图分类号：TQ 013.2; TQ 323.42 文献标志码：A 文章编号：0438—1157（2015）11—4446—06

Kinetics of polyesterification: ethylene glycol with maleic anhydride and

tetrabromo phthalic anhydride

KONG Minghua, WU Lianying, XU Xianzhen, HU Yangdong

(School of Chemistry and Chemical Engineering ,

Ocean University of China , Qingdao 266100, Shandong , China )

Abstract ：Polyesterifications of ethylene glycol (EG) with maleic anhydride (MA) and tetrabromo phthalic anhydride (TBPA) without foreign acid were carried out under constant reaction temperatures of 162—192℃ (rather than at the constant oil-bath temperature) and at different molar ratios of diol to diacid of 1.2—1.8 (MA/EG). The different combinations of the reaction order on the basis of Show-an Chen model were discussed. 1-1 model can describe experimental results very well, and k h [H 2O] was greater than zero. The reaction rate constants for both systems were calculated. Besides, It was found that the final COOH conversion was increased with increasing reaction temperatures and molar ratios of diol to diacid.

Key words ：kinetics modeling ；polymerization ；esterification ；tetrabromo phthalic anhydride ；maleic anhydride

引 言

马来酸酐和乙二醇是合成不饱和聚酯树脂的重要原料，四溴邻苯二甲酸酐是合成阻燃树脂的主要原料之一。研究MA/EG 和TBPA/EG 两个聚酯化反应动力学旨在为阻燃树脂的工业生产提供必要的动力学数据支持。长期以来，聚酯反应动力学一直受到国内外学者的关注。不同学者对反应级数做了

不同假设，并且提出了相应的动力学模型。较早的

具有代表性的聚酯化反应动力学模型由Flory [1-3]提出。Flory 认为，自催化聚酯反应总反应级数为3级，关于羧基浓度为2级，关于羟基浓度为1级，但未考虑副产物水的排除对反应的影响；Lin 等[4-5]研究了乙二醇和不同二元酸反应的动力学，提出新的动力学模型，他们认为自催化聚酯反应总反应级数为3级，关于羧基浓度为1级，关于羟基浓度为

2015-05-06收到初稿，2015-06-15收到修改稿。

联系人：胡仰栋。第一作者：孔明华（1990—），女，硕士研究生。基金项目：国家自然科学基金项目（21376231）。

Received date : 2015-05-06.

Corresponding author : Prof. HU Yangdong, ydhuhd@https://www.360docs.net/doc/082119627.html, Foundation item : supported by the National Natural Science Foundation of China (21376231).