Способ получения полиэтилентерефталата

 

Использование: в области синтеза полиэтилентерефталата (ПЭТФ) с пониженным содержанием карбоксильных групп и повышенной термостабильностью. Сущность: синтез осуществляют переэтерификацией диметилтерефталата и этиленгликоля в присутствии ацетата марганца при 220° с последующей поликонденсацией при 285°С, пониженном давлении в присутствии трехокиси сурьмы и 0,005 0,2% от массы диметилтерефталата термостабилизатора - оксиэтилидендифосфоновой кислоты или ее раствора в технической смеси метилфосфатов. 1 табл.

Изобретение относится к области синтеза полиэтилентерефталата (ПЭТФ) с пониженным содержанием карбоксильных групп и повышенной термостабильностью. Для повышения термостабильности ПЭТФ при синтезе используют различные термостабилизаторы.

Среди термостабилизаторов наиболее широко используются фосфорсодержащие соединения: фосфины и фосфиноксиды [1] эфиры фосфористой, фосфорной и фосфоновой кислот [2] Использование в промышленной практике фосфорсодержащих соединений осложняется нестабильностью и легкой летучестью одних, сложностью получения в чистом виде других.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения ПЭТФ, осуществляемый путем переэтерификации диметилтерефталата и этиленгликоля в присутствии ацетата марганца с последующей поликонденсацией в присутствии трехокиси сурьмы и фосфорсодержащего термостабилизатора [3] В качестве термостабилизатора используют фосфористую, фосфорную кислоты, триметил- или трифенилфосфат.

Недостатком этого способа получения ПЭТФ является неполная инактивация ионов металлов и карбоксильных групп, содержание которых превышает 40 мг ˙ экв КОН/г 10^-6, в результате чего термостабильность полимера находится в пределах 76-85% Целью изобретения является снижение карбоксильных групп и повышение термостабильности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения ПЭТФ, осуществляемом переэтерификацией диметилтерефталата и этиленгликоля в присутствии ацетата марганца с последующей поликонденсацией в присутствии трехокиси сурьмы и фосфорсодержащего термостабилизатора, в качестве последнего используют 0,005-0,2% от массы диметилтерефталата оксиэтилидендифосфоновой кислоты или ее раствора в технической смеси метилфосфатов.

Синтез ПЭТФ проводится в автоклаве емкостью 300 см³ с загрузкой диметилтерефталата 150 г, этиленгликоля 100 г, с использованием в качестве катализатора поликонденсации трехокиси сурьмы Sb₂O₃, а катализатором переэтерификации ацетата марганца. Дозировка оксиэтилидендифосфоновой кислоты ОЭДФ для ацетата марганца в количестве 0,005-0,2% от массы диметилтерефталата ДМТ является оптимальной. Растворы ОЭДФ в метилфосфатах позволяют снизить дозировку кислоты.

П р и м е р 1 (по прототипу). В лабораторный автоклав емкостью 300 см³ загружают 150 ДМТ, 100 мл этиленгликоля (ЭГ) и 0,02% от массы ДМТ ацетата марганца. Смесь нагревают от 150 до 220^оС в течение 100 мин, отгоняя метанол, затем вводят 0,15 мл (0,12% от ДМТ) стабилизатора фосфористой кислоты и 0,04% от ДМТ Sb₂O₃, поднимают температуру смеси до 284^оС снижают отстаточное давление до 1-2,5 мм рт. ст. и проводят поликонденсацию в течение 90 мин. Полученный ПЭТФ имеет характеристическую вязкость раствора а о-хлорфеноле 0,686, термостабильность 87% и число групп СООН 39 мг ˙ экв КОН/г 10^-6 (таблица, пример 1).

П р и м е р ы 2-9 Синтез ПЭТФ ведут аналогично примеру 1, только в качестве термостабилизатора вместо фосфористой кислоты используют оксиэтилидендифосфоновую кислоту в количестве 0,0035-0,66% от ДМТ (таблица, примеры 2-9).

П р и м е р ы 10-13 Получение ПЭТФ осуществляют аналогично примерам 2-9 в качестве термостабилизатора используют растворы ОЭДФ 0,0008-0,23 г в соответствующих количествах метилфосфатов. Результаты по показателям проведения процесса, качеству ПЭТФ приведены в таблице.

Таким образом, использование в предложенном способе получения ПЭТФ в качестве фосфорсодержащего термостабили- затора оксиэтилидендифосфоновой кислоты или ее раствора в технической смеси метилфосфатов позволяет снизить содержание карбоксильных групп в ПЭТФ и повысить его термостабильность.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА путем переэтерификации диметилтерефталата и этиленгликоля в присутствии ацетата марганца с последующей поликонденсацией полученного продукта в присутствии трехокиси сурьми и фосфорсодержащего термостабилизатора, отличающийся тем, что, с целью снижения карбоксильных групп и повышения термостабильности, в качестве фосфорсодержащего термостабилизатора используют 0,005 0,2% от массы диметилтерефталат оксиэтилидендифосфоновой кислоты или ее раствор в технической смеси метилфосфатов.

РИСУНКИ

Рисунок 1