Способ получения полиэтилентерефталата
Патент 1014841
Авторы
Способ получения полиэтилентерефталата
Иллюстрации
Реферат
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
09) (!!) Мо C 08 а 6 /46//В 01 Г 1 10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ";.,!
Ф °
° МО
О °
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 337018Ч/23-05 ,(22) 23. 12. 81 (46) 30.04.83. Бюл. 16 (72) И.ф. Осипенко; Г.Л. Цвилик, Л,И. Мишкина, Н.Р, Прокопчук и . В.A. Левданский
:(71) Институт физико-органической химии АН Белорусской ССР (53) 678.674(088..8) (56) 1. Авторское .свидетельство СССР и 761492, кл. С 06 О 63/46, 1978. .2. Эйциклопедия полимеров. Г.3.
М., "Советская энциклопедия", 1977, с. 120-121.
3. 8ыложенная заявка Японии
М 55-67009, кл. D 01 F 6/84, опублик. 1980 (прототип).
\ (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАПАТА путем взаимодействия тере,фталевой кислоты или диметилового эфира терефталевой кислоты и этиленгли-. коля в присутствии модификатора с последующей поликонденсацией полученного продукта, о т.л и ч а ю шийся тем, что., с целью повышения Физикомеханических свойств волокна технического назначения на основе полиэтилентерефталата, в качестве модификатора используют 0,5-0;3 мол .3 íà 1003 терефталевой кислоты меламйна.
Изобретение относится к получению полиэтилентерефталата (ПЭТФ), используемого для волокон технического назначения.
Известен способ получения ПЭТФ путем взаимодействия терефталевой кислоты (ТФК) и этиленгликоля в при-. сутствии в качестве модификатора третичных эпоксиаминов Р 1
В результате данного способа по" лучают волокно, обладающее улучшенной накрашиваемостью, н с низким показателем модуля жесткости.
Известно также, что для получения полиэтилентерефталатного волокна технического назначения .с повышенными начальным модулем и прочностью в процессе синтеза вводят диметиловые эфиры адипиновой или гексагидротерефталевой кислоты 1 2).
При шестикратной вытяжке волокна модуль упругости составляет 15801630 и прочность 77- 79 ксг/мм .
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения ПЭТФ путем взаимодействия тереФталевой кислоты или диметилового эфира терефталевой кислоты и этиленгликоля в поисутствии модификатора с последующей поликонденсацией полученного продукта..
R качестве модификатора используют соединения Формулы Р 1ГОЧН где X - Фенилен, нафтилен, пиперазин или их производные (3 ).
Однако модуль упругости и прочность волокон на основе ПЭТФ, полученного известным способом, недостаточно высоки.
Цель изобретения - повышение Физико-механических свойств волокна технического назначения на основе ПЭТФ .
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения полиэтилентерефталата путем взаимодействия терефталевой кислоты или диметилового эфира терефталевой кислоты и этиленгликоля в присутствии модификатора с последующей поликонденсацией полученного продукта, в качестве модификатора используют 0,53 0 мол. 3 на 1003 терефталевой кислоты меламина;
Процесс получения модифицированного ПЭТФ осуществляют в конденсационной пробирке, снабженной двумя отводами для пропускания азота и вакуумирования системы и мешалкой для перемешивания .реакционной смеси. Этерификацию терефталевой кислоты (Т К) этиленгликолем (ЭГ) при молярном соотношении кислота: гликоль = 1:4
5 проводят,в атмосфере азота в присутствии обычных катализаторов этерифи" кации при температуре кипения этиленгликоля.
Формование мононити из полученного полимера осуществляют на лабораторной установке путем продавливания расплава через капилляр током азота . Сформованную нить подвергают пятикратной вытяжке при темпера15 туре нагревательных элементов 90 С.
В аналогичных условиях получают немодифициоованный ПЭТФ и формуют волокно на его основе.
Испытание механических свойств полученных волокон проводят на установке УИИВ"3 при 24 C:, зажимной длине обоазца 25 мм, диаметре моноволокна
70- 10 мкм и скорости растяжения
20 мм/мин.
Пример 1. В конденсационную пробирку загружают 16,6 вес. ч. ТФК>
22;?5 мл ЭГ, 0,0166 вес. ч. тетрабутоксититаната и О, 0254 вес. ч. окиси сурьмы. Реакционную смесь нагревают при 190-197 С в течение 5-6 ч до выделения 96-1003 воды от теоретического количества, после чего повышают температуру до 220-230 С и отгоняют избыточный ЭГ. После отгонки примерно 70-75 избытка ЗГ о при температуре системы 190 С добавляют 0,063 вес. ч. меламина (0,5 мол .3 от загруженной ТФК), затем вводят 0,02 вес. u . Фосфорной
40 кислоты (15 -ный раствор в ЭГ) и продолжают отгонку ЭГ до завершения.
Затем систему вакуумируют до остаточного давления 1-0,5 мм рт . ст., поднимают температуру до 275-278 С и
4S при перемешивании реакционной смеси проводят поликонденсацию в расплаве до получения полимера удельной вязкости 0,28-0,30 (0,5-ный раствор в м-крезоле, 2ОО С).
Характеристика модифицированного
ПЗТФ и волокна на его основе приведена в табл. 1.
Пример 2. Синтез проводят, аналогично примеру 1 при использовании О, 126 вес. ч. меламина (1 мол . меламина на 100 ТФК).
Характеристика модифицированного
ПЭТФ и волокна на его основе приведена в табл. 1.
1014841
Пример 3. Синтез проводят, как в примере 1, при использовании
0,378 вес. ч. меламина (3 мол.3 меламина на 1003 ТФК).
Характеристика модифицированного.
ПЭТФ и волокна íà его основе приведена в табл. 1 °
Аналогичные результаты получают и при использовании в качестве кис" лотного компонента диметилового эфи,ра терефталевой кислоты.
П р и и е р 4. В конденсационную пробирку эагруиают 19,4 вес. ч. диметилтерефталата (ДИТ), 13,9 мл ЗГ, 0,0097 вес. ч. ацетата кобальта и
0,0254 вес. w, окиси сурьмы. Реакционную смесь нагревают в атмосфере азота при 190- 198 С в течение 3 ч до выделения 75-953 теоретического количества метилового спирта, после чего при 190 С добавляют 0,126 вес. й. меламина (1 мол.3 меламина на 1003
ТФК), затем вводят 0,02 вес. ч. Фосфорной кислоты (153-ный раствор в
ЭГ), IloBb!Uàþò температуру до 230235 С и отгоняют избыток ЗГ.Поликонденсацию проводят аналогично примеоу 1.
Характеристика модифицированного
ПЭТФ и волокна на его основе приведена в табл. l.
8 аналогичных условиях при температуре поликонденсации 280 С синтезируют немодифицированный ПЗТФ.
Характеристика ПЭТФ и волокна на
его основе приведена в талб. 1.
Сравнительные данные по свойствам
ПЭТФ, модифицированного меламином .и диметиловыми эФирами адипиновой и гексагидротерефталевой кислот, приве" ! дены в табл. 2.
15 Как видно из приведенных данных, волокна на основе ПЭТФ, полученного предлагаемым способом, имеют высокие значения прочности и модуля упругости. ю
Таким образом, использование в =. способе получения ПЭТФ в качестве модификатора 0,5-3,0 мол Д на 1003 терефталееой кислоты меламина поэво23 ляет получать на его основе волокна технического назначения с высокими физико-механическими свойствами.
1014841 О
1Ч
CD О
LA чО и е4. л м
СО
С0 м
СР
Х
1о
1о
Q. с
0 1 л
СО
1,0 м О
CD О
СЧ л л О
-э.
СЧ л О м л
LA и г
CD л
ВГ\
С) м
СР
1.Г\
СЧ
LA
lA
СЧ
СО л
CD м 6
LA сЧ
1 OO (0 -з. СМ
LA
СЧ CD л м м л
СР
LA
СЧ
СЧ
CL
Ф
S м О
1Ч
CD
° О
СЧ л О м л
С0 м
CD
lA
СЧ
1 ъО
lA
СЧ о м . м о
СЧ
СР
1.1\ л
CD О
СМ ! CD л м
LA л сч.. о О м
Э с (0
Щ
1=
6)
IQ
С1
С9
IQ а л
l-
o о
У
К ш
Q.
L с
Э
I(Q
19
Ф х о с
Ф
X р
Э х
X Ф с Ф с 3 о, а
CQ О.
X Э л с s
Э 1
СС 0
0i C
Сi I, о *
Э 1П х о а е
=У >
A X 2 г Е
tQ
У
X е
СХ о
0+
Э с о
IQ
% а
Э Я
ct a о о
O 1Щ
О.
1lQ (Э
Э а с
Э X - х
I о с о . 11С"
I- E о о о
Х 4
1о
С CQ с х
CQ Ф
r м
М Ф
I- СХ о N о с.
Х л
О Ql аз с а л л сО
О 1Ч
СЧ
01 (Ч О л
CD л
СЧ CV
Ф о
М
Ф
>, С
C(N
О1
E л
>Х S
Б Iz o л с
Я 0 з а
6 C
X ь
1014841
Таблица2
Кратность вытяжки
Л 5 " 57
Прочность, кгс/мм х
128
79
6,2
10,3
56,1
92,7
57,0
2621
1580
1630
211 5
1903
Удлинейие при разрыве, 3
8,3
10,3
Составитель И. Чернова
Техред М.Костик Корректор 0 . Билак
Редактор М. Рачкулинец
Заказ 312 /19 Тираж 94 Подписное
ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по,делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
r/äåíüå гс/текс
Модуль упругости1 кгс/мм г/денье гс/текс
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 145 184
11,8 15
106 135
2694 3035
219 246,7
1971 2220