Способ получения полиэфиров

Способ получения полиэфиров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о>659581

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советские

<жиааистическиж

Респубпик (61) дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 130976 {21) 2405713/23-05 (51) М. Кл.

С 08 Ci 63/34 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий, {23) Приоритет

Опубликовано 300479.Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 300479 (53) УДК 678 674 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Е.A.Штокарева, B. И.Миллер, В. Г;Лундина, В. А. Переляев, A.È.Òàðàñoâ, С.С.Спасский и Г.П.Швейкин (71) Заявитель

Институт химии Уральского научного центра AH СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРОВ

Изобретение относится к области синтеза линейных полиэфиров, используемых в производстве волокон, пленок и для других целей.

Известны способы получения линейных полиэфиров каталитической переэтерификацией диалкиловых эфиров дикарбоновых кислот алкиленгликолем с последующей поликонденсацией. В качестве катализаторов переэтерификации используют гидроокиси кадмия, свинца, цинка, марганца (1), а также соли органических и неорганических кислот l2).

Недостатками этих способов являются либо низкая скорость процессов, либо неудовлетворительные физико-хи-. ческие свойства продукта, либо сложность приготовления катализаторов.

Известен также способ получения полиэфиров взаимодействием диалкилового.эфира дикарбоновой кислоты с алкиленгликолем в присутствии окиси двухвалентного металла с последующей поликонденсацией 13).

Диалкилтерефталат и алкиленгликоль в мольном соотношении 1:2 подвергают переэтерификации при 182245 С в присутствии катализатора окиси двухвалентного металла, например FeO, NiO, СоО, NnO, а затем поликонденсации при температуре

260-285 С, давлении 0,5 мм рт.ст. в присутствии антимонита двухвалентного металла до получения высокомолекулярного полиэфира. Реакцня переэтерификации длится 6-9 ч и общее время процесса составляет

8-11 ч. Получают полиэфир с характеристической вязкостью 0,64-0,66.

Однако такой способ занимает много времени из-за медленной реакции переэтерификации. Кроме того, полученные полиэфиры имеют недостаточно высокую вязкость.

С целью интенсификации процесса и повышения вязкости полизфиров предлагается в качестве катализатора переэтерификации испольэовать

0,005-0,1Ъ от веса диалкилового эфира дикарбоновой кислоты соединения обшей формулы МО g N, где 0«К%0, 05.

В качестве исходных компонентов используют диалкиловые эфиры дикарбоновых кислот и алкиленгликоль в мольном соотношении 1: 1. Процесс осуществляют при нагревании от 200 до 220 С в течение О, 5-6 ч в зависимости от количества вводимого каЗ0 тализатора. Наиболее оптимальное

659581 4 гликоля, О, 005 г (0,05 вес, Ъ) VCI<

7О и О, 006 г Оео„и процесс ведут по примеру 1. Получают светложелтый полибутилентерефталат с температурой размягчения 260 С и характеристической вязкостью 0,78.

5 Пример 3. В реакционный со - суд по примеру 1 загружают 10 r диметиладипината, 3,2 r этиленгликоля

О, 001 г (О, 01 вес, Ъ) МО 99О ) О 01О и нагревают при 240 С 4 ч. За это

10 время отгон яетс я теоретическое количество метанола.

Получают светло-серый кристаллический полиэтиленадипинат. Гидроксильное число 2,27 м КО!1/г, кислотное число 8,9 мгКОП/г.

Пример 4. В реакционный сосуд по примеру 1 загружают 10 r диметилтерефталата, 6,4 r этилен— гликоля, 0,0005 г (0,005 вес.Ъ)

"О, аа N e„, 0,006 г двУокиси rePманйя и процесс ведут по примеру 1.

Длительность стадии переэтерификации 2 ч. Получают бесцветный полизтилентерефталат с температурой размягчения 266"C и характеристи— ческой вязкостью 0,82.

В таблице приводится время процесса переэтерификации в зависимости от состава катализатора по предлагаемому способу, а также по известному (в качестве катализатора переэтерификации берут Мио).

ВpE мя p(акll ии р ч

Катализатор

Количество к ат али з атoра, вес.Ъ иметилерефталат этиленликоль — 4,6

2,5

0,1

0,6

3,2

О, 5 Паа О О

0,005

0,01

2,0

4,4

4,0

О, ) 0,5

1,0

3,0

4,2

3,8

0,005

0,05

VО N

<,,97 О с,э

5,0

2,7

1,7

3,5

1„5

0,) 5,8

5,4

6,2

Vo q 95 CI,05

0,005

4,3

2,2

2,5

011

0,018

0,08

0,0?

Мпо

6,:5 количество добавки катализатора

0,07-0,1 вес.Ъ.

В случае использования диалкилтерефталата соотношение его с алкиленгликолем берут 1:2 и процесс проводят сначала в условиях, аналогичных описанным, а затем при температуре 260-285 С в присутствии известного катализатора, например, двуокиси германия, вводимого в систему в количестве 0,06 вес.Ъ (к весу кислотного компонента).

Пример 1, В стеклянную пробирку, снабженную дефлегматором и нисходящим холодильником, помещают

10 г диметилтерефталата, 6,4 г этиленгликоля, 0,01 r (0,1 вес.Ъ) и 0,006 г двуокиси германия и нагревают до 200 С.

При 200 C в течение 2,5 ч отгоняется теоретическое количество метанола. Затем в реакционной системе понижают давление до 1 мм рт.ст., повышают температуру до 280 С и выдерживают 2 ч при данных условиях.

Общее время процесса 2,5 ч. Получа— ют практически бесцветный полиэтилентерефталат с температурой размягчения 267 С и характеристической вязкостью 0,86.

Пример 2. В реакционный сосуд по примеру 1 загружают 10 г ди- 10 метилтерефталата, 9,3 г 1,4 — бутилен— диметил- диметилтерефталат адипинаr +

),4-пути- этиленглиленгликоль коль

5 65

Из приведенных данных следует, что способ получения полиэфиров согласно изобретению позволяет значительно сократить время процесса переэтерификации (с 6-8 по известному способу до О, 5-2, 5 ч), а также получать продукты с более высокой вязкостью (О, 67-0, 86 против О, 64-0, 66 по известному способу).

Таким образом, использование в качестве катализатора соединения общей формулы МО М > (0(x(0,05) значительно интенсифицирует получение полиэфиров, а также повыщает их молекулярный вес (по вязкости) .

Формула изобретения

Способ получения полиэфиров путем взаимодействия диалкиловых эфиров

9583 дикарбоновых кислот с алкиленгликолем в присутствии катализатора с последующей поликонденсацией, о т личающийс я тем,что,с целью интенсификации процесса и- повыщения вязкости полиэфиров, в качестве катализ атора переэтерифика- ции используют О, 005 — О, 1Ъ от веса диалкилового эфира дикарбоновой кислоты соединения общей формулы

ЧО N „, где Охс0, 05. 0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ф 3489721, кл. 260-75, 1970

2. Патент США 9 3734891, кл. 260-7, 1973.

3. Патент США, ls 3424727, кл. 260-75, 1969.

Редактор С.Лазарева

Составитель A.Ïàâëîâ

Техред О.Андрейко КорректорМ.Ряшко

Заказ 2116/5 Тираж 584 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35m Раушская наб. L д.4 5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4