СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА Советский патент 1974 года по МПК C08G63/183 C08G63/82 

1

Изобретение относится к области синтеза сложиых полиэфиров, а и.менно полиэтилеитерефталата.

Известен способ получеашя полиэтилеитеРбфталата путем переэтер:иф,и:каци1И ди.метилтерефталата этиленгликолем в присутствии катализатора, например смеси ацетатов свиица, кобальта и маргаида, с последующей поликоидеисацией получеиного сложного эфира.

Однако использование в качестве катализатора смеси ацетатов свинца, кобальта или марганца не позволяет достаточно ускорить прсдесс переэтерификации.

С целью ускорения процесса переэтерификации предложено в качестве катализатора использовать 0,01-0,1% (от веса ди.метилтерефталата) смеси ацетатов металлов II, IV и VII групп периодической системы, взяты.х в соотношении 2:1:1.

В качестве синергической с.меси ацетатов металлов И, IV и VII групп периодической системы может быт1 использована, например CMccij ацетагоБ кальцпя, щипка и свипцл при соотношении комионеитов 2:1:1, смесь ацетатов кальция, цника и марганца при соотношении компонентов 2:1:1 или смесь ацетатов кальция, марганца и свиш1а при соотношении компонентов 2:1:1.

В качестве катализатора полнконденсации может быть использована смесь трехокиси сурьмы и тетраэтоксигермана.

Одновременное использование смеси ацетатов металлов на стадии переэтериф1 кацпи и трехокиси сурьмы с тетраэтоксигерманом па стадии поликопденсацпи обусловливает получение полимера отличной белизны, а ускореиие процесса получения полиэтилентерефталата предотвращает снижение точки размягчения полимера.

Применяемые С 1нергическ1;е системы позволяют увеличить скорость эфирообмена и сократить время получения Полиэтилентсрефталата па .

Пример 1 (сравнительный). 100 г (0,514 моля) диметилтерефталата, 72 мл (1,161 моля) этр.ленгликоля, и 0,01 г ацетата

свипца, 0,005 г ацетата марганца и 0,005 г ацетата кобальта загружают в автоклав п проводят переэтернфнкацню при 200°С в течение I часа в токе азота. Количество отог:1а11ного метилор,ог1.) спирта лл 1 час нореэюрифилпшп

составляет 28% ol георотичоского.

Прнмер 2. Процесс прсчюдят но нримсру1, но в качестве катализатора переэтерпфикацни ирименяют смесь катализаторов: 0,01 г ацетата кальция, 0,005 г ацетата свинца

и 0,005 г адотага цинка. Количество отогнанкого метилового спирта, за 1 час переэтерификации составляет 74% от теоретического.

Пример 3. Процесс проводят по примеру 1, но в качестве катализатора переэтерификации применяют смесь катализаторов: и,02 г ацетата кальция, 0,01 г ацетата маргацца н 0,01 г ацетата цинка. Количество отогиацного метанола за 1 час переэтерификации составляет 59% от теоретического.

Пример 4. Процесс проводят цо примеру 1, ио в качестве катализатора переэтерификации примепяют смесь катализаторов: 0,02 г ацетата кальция, 0,01 г ацетата марганца, 0,01 г ацетата свинца. Количество отогнанного метилового спирта за 1 час переэтерификации составляет 63% от теоретического.

Пример 5. Процесс проводят по примеру 1. После окончания переэтерификации температуру поднимают до 280°С. Проводят поликоцденсацию при 280-285°С в течение 1 часа при остаточном давлении 0,5-1 мм рт. ст. и постоянном перемешивании. В качестве катализатора поликонденсации используют трехокись сурьмы - 0,06%.

Получают полимер с удельной вязкостью 0,250 и т. нл. 262-264°С. Удельную .вязкость определяют в смеси фепол - тетрахлорэтан 1:1 по весу при температуре 20°С; темпе датуру плавления определяют на микроскопе с обогреваемым столиком.

Пример 6. Процесс проводят чю примерам il и 5, по процесс переэтерификации ведут с применением смеси ацетатов кальция (0,01% от веса ДМТ), цицка (0,005%) и свинца (0,005%). Удельная вязкость полученного полиэфира 0,Э10. Т. пл. 263-:265°С.

Пример 7. Процесс проводят по примеру 6, но вместо трехокиси сурьмы (0,06%) нрименяют смесь трехокиси сурьмы (0,002%) и аморфной двухокиси германия (0,02%). Получепный полимер имеет отличную белизну, удельная вязкость полиэфира 0,3в5. Т. нл. 262-264°С.

Пример 8 Процесс проводят по лримеру 7, но вместо днухокиси гер.маиия применяют тетрпэтоксигермап (0,02%). Удельная вязкость полиэфира 0,380. Т. пл. 265-268°С.

Пример 9 Раствор 1100 кг диметилтерефталата в 830 л этилепгликоля загружают в нереэтерификатор. При температуре 160°С

кальвводят смесь катализаторов: ацетата

ция -0,01%; ацетата цинка - 0,01% ацетата .марганца - 0,01% и ърехокись сурьмы -

0,015% (но отноп1ецию к весу ДМТ).

При подъеме температуры от 160°С до 215°С нроводят реакцию переэтерификации. Затем температуру поднимают до 245°С, реакционную массу нередают в поликонденсатор, где при температуре 270-280°С и остаточном давлении 0,5-0,7 мм рт. ст. проводят реакцию поликопденсации. Получают полиэфир с удельной вязкостью 0,400, повышенной чистоты и с температурой плавления более высокой, чем серийно вырабатываемый полиэтилентерефталат (т. нл. 264-266°С против 261-264° для производственных партий).

Полиэтилентерефталат, полученный с использованием предложенного катализатора, обладает исключительной белизной и высокой термостабильностью.

Пример 10 (сравнительный). Процесс проводят по примеру 1, но в качестве катализатора применяют смесь 0,01 г ацетата свинца, 0,02 г ацетата кобальта и 0,005 г ацетата маргацца.

Количество отог,на,н:ного .метанола за 1 час переэтерификации составляет 53,4% от теоретического.

После окончания переэтерификации проводят процесс поликондепсации, как описано в примере 5.

Получают полимер с удельной вязкостью 0,300 и т. пл. 260-262°С.

Предмет изобретения

Способ нолучепия полиэтилентерефталата путем переэтерификации диметилтерефталата этиленгликолем в присутствии катализатора с последующей поликопденсадией полученного сложного эфира, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса переэтерификации, в качестве катализатора переэтерификации используют смеси ацетатов металлов II, IV и VII групп периодической системы, взятых в соотнощении 2:1:1 и в количестве 0,01-0,1% от веса диметилтерефталата.