Способ получения полиэфиров

Союз СоветсинкСоцналнстнчесинкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 765290 Дополнительное к авт. свил-ву 77 (2 ) 2518313/23-05 Кл. 2)Заявлено 01.0 08 с и исоединением зая Государственный комитет СССРния описания 25,09,8 Дата опублик Авторы зобретен рф с гтета,А,И,Та) Заявитель Н СС титут химии Уральского научного це(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭфИРОВ двуок нолуч Изобретение относится к области получения линейных полиэфиров, используемых для производства волокон, пленок и для других целей.Известны способы получения полиэфиров, в том числе полиэтилентерефталата, птзликонденсацией дикарбоновых кислот или их диалкиловых эфиров и влкиленгликолей в присутствии катализаторов - сме сей или сплавов сурьмы или висмута ито цинка, кадмия и/или марганца и/или щелочных и шелочноземельных металлов ).11, сплава сурьмы, свинца и цинка 2.Недостатком этих способов является необходимость использования более однот го катализатора, что усложняет процесс и отрицательно сказывается на качестве продукта, получаемые полиэфиры имеют устойчивую окраску.Наиболее близким по технической сушсти к изобретению является способ поения.полиэфиров взаимодействиемдикарбоновых кислот или их эфиров с ал киленгликолями в присутствии свежепритовленной частично гидратированной иси титана 3.Недостаток этого способе заключаетсяв том, что катализатор необходимо приготавливать непосредственно перед проведением процесса синтеза полиэфиров,катализатор получается многостадийнымспособом и нестабилен по составу, чтоприводит к получению нестабильных посвойствам полиэфиров,Цель данного изобретения - упроше,ние процесса синтеза полиэфиров.Это достигается тем, что при попучении полиэфиров путем взаимодействия дикарбоновых кислот или их диалкиловыхэфиров с алкиленгликолями в качествекатализатора используют соединение титана обшей формулы Т,О, где)т=3-7, в количестве 0,01-0,5% отвесадикарбоновой кислоты или эфира.Применение указанного соединения(оксида титана) позволяет исключитьстадию предварительного получения катализатора непосредственно перед провеце( О, 1 вес.%) Т 10, При 190-220 Св течение 40 мин отгоняется 957 с теоре 40тического количества воды, Г 1 роцесс завершают в течение 30 мин при остаточном давлении в системе 1 мм рт. ст.Получают полиэтиленизофталат в видесмолы желтого цвета затверцевающей45при охлаждении с т, пл, 98-100 С,П р и м е р 5, В реакционный сосуд,описанный в примере 1, загружают 10 г(0,05 моля) ДМТ, 6,4 (0,1 моля) этиленгликоля и 0,05 г (0,5 вес.,4 от ДМТ)50Т 14 О . Г 1 роцесс ведут как в примере 1.Стадия переэтерификации завершаетсяв течение 100 мин при 198-220 С.Стадия поликонденсации завершается в55течение 75 мин в температурном интервале 220-270 С, Слегка окрашенный полиэтилентерефталат, способный к нитеобразованию имеет 1 1 Г, 1 ц т, ил,250 С,о.,3 76529 нием синтеза иолиэфпра. С,иптез самих полиэфиров не требует применения атмос феры азота. Кроме того, оксиды титана получают одностадийным способом (4еи они являются устойчивыми и стабиль 5 ными по составу.Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.Дикарбоновую кислоту или ее циалкиловый эфир, за исключением .произвоцных 10 терефталевой кислоты, и алкиленгликоль в мольном соотношении 1:1 загружают в реактор, снабженный мешалкой, цефлегматором, холодильником и приемником. К смеси добавляют оксид титана 15 (111 О, ) в количестве 0,01-0,5 вес.% от кислотйого компонента, Оптимальное количество катализатора составляет 0,05-0,1 вес.%, Синтез линейных поли- эфиров осуществляется при 190-220 С и нормальном давлении, 13 результате реакции отгоняется 95% теоретического количества воцы или алканола, Затем давление в системе снижают цо 1 мм рт,ст. цля завершения реакции . Продукт, сыоца светло-желтого или желтого цвета, Общее время процесса 70-150 мин.В случае получения полиэфиров на основе производных телефталевой кислотыи алкиленгликолей процесс ведут следующим образом.В реактор, описанный выше, за гружают диметиловый эфир терефталевой кислоты и алкиленгликоль в мольном соотношении 1;2 и катализатор - оксид титана (Т 11 О ) в количестве 0,01-0,5 вес,.4г и-от диметилтерефталата. При 190-220 С отгоняется теоретическое количество метанола. Затем проводят поликонденсацию полученного бис-( гликоль)терефталата при постепенном повышении температуры с 220 до 280 С и понижении давленияов системе до 1 мм рт. ст. Продукт реакции - бесцветный или слегка окрашенныйполимер. с температурой размягченияо25 7-260 С и хара ктеристи ческой вязкостью 0,64-0,74. Общее время процесса 175-190 лин.П р и м е р 1. В стеклянный реактор, снабженный мешалкой, дефлегматором, холодильником и приемником цля сбора низкомолекулярных продуктов реакции, помещают 10 г (0,05 моля) циметилтерефталата (ДМТ), 6,4 г (0,1 моля) этиленгликоля и 0,05 г (0,05 вес.% от ДМТ) Т 105, При 210 ОС в течение 2,5 ч отгоняется теоретическое количество метанола, Зател 1 давление в системе понижают цо 1 мм рт. ст., а температуру 0 4о,повышают до 280 С, ировоцят стадию поликонденсации в течение 30 мин, Получают практически бесцветный, способный книтеобразованию полимер с температуройразмягчения 259-260 С и характеристической вязкостью 0,64.П р и м е р 2, В реакционный сосуд,описанный в примере 1, загружают 10 г(0,05 вес.% ) Т 10 б . При 190-220 Св течение 2 ч отгоняется 95% теоретического количества метанола. Затем давление в системе снижают до 1 мм рт. сти в течение 30 мин завершают процесссинтеза политриэтиленгликольадипината.Получают светло-желтую смолу с гицроксильным числом 84,1 мг КОН/г, числом омыления 419 мг КОН/г.П р и м е р 3. В реакционный сосуд,описанный в примере 1, загружают 10 г(0,05 моля) ДМТ, 6,4 г (0,1 моля)этиленгликоля и 0,05 г (0,5 вес.% отДТМ) Т 1., 04. Процесс ведут как в примере 1. При 199-220 С за 150 минвыделяется теоретическое количество метанола. Затем в температурном интервале 220-280 С и давлении 3 мм рт,ст,в течение 35 мин проходит стадия поликонденсации. Слегка окрашенный полиэтилйнтерефталат тянется в тонкие элас 7тичные нити и имеет0,452 ит, пл. 253 С,90 4качестве катализатора устойчивого истабильного по составу оксида титанаобщей формулы Т О, где и 3 7,позволяет упростить йроцесс, так какисключается необходимость папучениякатализатора непосредственно передпроведением процесса синтеза полиэфиров. Способ получения полиэфиров путемвзаимодействия дикарбоновых кислот ил,их диалкиловых эфиров с алкиленгликолями в присутствии катализатора, о т л нч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения процесса, в качестве катализатора используют соединение титана общей формулы Г 1 Од,где И 3-7, в количестве 0,01-0,8%от веса дикарбоновой кислоты или эфира.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР Х 346877,кл. С 08 б 63/34, 15,12.68,2, Патент США М 3651016,кл. 260-75, опублик. 21,03;72.3. Патент США И 3463742,кл. 252-430, опублик. 26.08.69(0,1%) Т 1 0, 95% теоретическогоколичества метанола отгоняется при190-220 С в течение 1 ч. Завершениеореакции проводят в течение 30 мин прио220 С и остаточном давлении в системе 1 ммрт.ст, Получаютбелый поли- й ф ормула изобретениямер с гидроксильным числом 270 мгКОН/г, числом омыпения 192 мг КОН/г.П р и м е р 7. В реакционный сосуописанный в примере 1, загружают 10 гдиметилтерефталата 1 э,4 г этиленгликоля и 0,001 г (0,0 с)Т 10 . ПроцессФведут как описано в Оимере 1. Получают светло-желтый полиэтилентерефталатс т. пл, 257 С и 1 0,78.П р и м е р 8. В реакционный сосуд,описанный в примере 1, загружают 10 г(0,05 моля).ДМТ, 6,4 г (0,1 моля)этиленгликоля и 0,05 г (0,5 вес.% отДМТ) Т 1О . Процесс ведут как в примере 1. Стадия переэтерификации завершается в течение 150 мин.при 197 о220 С, стадия поликонденсании - в течение 40 мин при 220-280 С и остаточном давлении в системе 3 мм рт. ст,Слегка окрашенный полимер, способныйк нитеобразованию, имеет0,408и т. пл. 260 фС,Предложениый способ получения ли-нейных полиэфиров с использованием вСоставитель, И. ЧерноваРедактор В, Голышкина Техред Н.Бабурка Корректор М. ВигулаЗаказ 6447/26 Тираж 549 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская набд, 4/5 Фаиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4