Способ получения полиэтилентерефталата Советский патент 1983 года по МПК C08G63/46 D01F1/10 

иР

00 4:

Изобретение относится к получению полиэтилентерефталата (ПЭТФ), используемого для волокон технического назначения,

Извест ен способ получения ПЭТФ путем взаимодействия терефталевой кислоты (ТФК) и этиленгликоля в присутствии в качестве модификатора третичных эпоксиаминоа 1 J

В результйте данного способа получают волокно, обладающее улучшенной накрашиваемостью, но 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 2.

При шестикратной вытяжке волокна модуль упругости составляет 15801бЗП и прочность 77-7Я 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 присутствии модификатора с последующей поликонденсацией полученного продукта..

В качестве модификатора используют соединения формулы где X - фенилен, нафтилен, пиперазин или их производные C jОднако 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, i на 100 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 (ТФК) этиленгликолем (ЭГ) при молярном соотношении кислота: гликоль 1:4 проводят ,в атмосфере азота в присутствии обычных катализаторов этерификации 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 температуре нагревательных элементов 90°С. В аналоги условиях получают немодифицированный ПЭТФ и формуют волокно на его основе.

Испытание механических свойств по0лученных волокон проводят на установке УМИВ-З при 2rt, зажимной длине рбоазца 25 мм, диаметре моноволокна 70-1П мкм и скорости растяжения 20мм/мин.

Пример 1. В конденсационную пробирку загружают 1б,6 вес. ч. ТФК, 22,25 мл ЭГ, 0,0166 вес, ч. тетрабутоксититаната и 0,025 вес. ч, окиси сурьмы. Реакционную смерь нагревают при 190-197°С в течение ч до выделения 96-100 воды от теоретического количества, после чего повышаю т температуру до 220-230 С и.от гоняют избыточный ЭГ. После отгонки примерно 70-75% избытка ЭГ

при температуре системы 190 С добавляют 0,ОбЗ вес. ч. меламина (0,5 мол. от загруженной ТФК), затем вводят 0,02 вес. ч Фосфорной

0 кислоты ( 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 278С и

5 при перемешивании реакционной смеси проводят поликонденсацию в расплаве до получения полимера удельной вязкости 0,28-0,30 (0,5-ный раствор в м-крезоле, ).

0 Характеристика модифицированного ПЭТФ и волокна на его основе приведена в табл , 1 .

П р и м е р 2. Синтез проводят, аналогично примеру 1 при использовас НИИ 0,126 вес. ч. меламина (1 мол.% меламина на 100 ТФК).

Характеристика модифицированного ПЭТФ и волокна на его основе приведена в табл. 1.

,310

П D и м е р 3. Синтез проводят, как в примере 1, при чспользовании 0,378 вес. ч. меламина 3 молД меламина на 100 ТФК).

Характеристика модйфицированноро ПЭТФ и волокна на его основе приведена в табл. 1 .

Аналогичные результаты получают и при использовании в качестве кислотного компонента диметилового эфиjja терефталевой кислоты.

П р и м е р i. В конденсационную пробирку загружают 19, вес. ч. диметилтерефталата (ДМТ), 13.9 мл ЭГ, 0,0097 вес. ч. ацетата кобальта и 0,025А вес. ч. окиси сурьмы. Реак- ционную смесь нагревают в атмосфере азота при 190-198 С в течение 3ч до выделения 75-95 теоретического количества метилового спирта, после чего при добавляют 0,126 вес. ч меламина (1 мол.% меламина на 100 ТФК), затем вводят 0,02 вес. ч., фосфорной кислоты ( раствор в ЭГ), повышают температуру до 230235 С и отгоняют избыток ЭГ.Поликонденсацию проводят аналогично примеру 1.

14

Характеристика модифицированного ПЭТФ и волокна на его основе приведена в табл. 1.

В аналогичных условиях при температуре поликонденсации 280 С синтезируют немодифицированный ПЭТФ.

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, приведены в табл. 2.

Как видно из приведенных данных, волокна на основе ПЭТФ, полученного предлагаемым способом, имеют высокие значения прочности и модуля упругости.

Таким образом, использование в способе получения ПЭТФ в качестве модификатора 0,5-3,0 мол. на 1001 терефталевой кислоты меламина позволяет получать на его основе волокна технического назначения с высокими физико-механическими свойствами.

Таблица

Кратность вытяжкиХ 6

А. 6

Х 5 Л.- 5,7

-Л 5