DD269389B3

DD269389B3 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von vorpolykondensaten

Info

Publication number: DD269389B3
Application number: DD31266188A
Authority: DD
Inventors: Brigitta Dipl-Chem Otto; Rainer Dipl-Ing Schmidt; Harald Dipl-Ing Eckhardt; Knut Dr Dipl-Chem Wuntke; Henning Krueger
Original assignee: Maerkische Faser Ag
Priority date: 1988-02-04
Filing date: 1988-02-04
Publication date: 1993-01-14
Also published as: DD269389A1

Description

eingestellt wird und für

Ge - OCH₂CH₂O -

Τ« - OC -<^ Q y - CO -

gilt, der Anteil dieser Oligomeren vom Gesamtoligomerengehalt mehr als 40 Ma.-% und weniger als 60Ma.-% beträgt, einem höher kondensierten Oligoethylenterephthalut mit einem mittleren Polykondensationsgrad von Pn = 8-12 zugesetzt wird und der Anteil des niedrig kondensierten Produktes 7-10Ma.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Reaktionsgemisches, beträgt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Vorpolykondensation bei der Herstellung von Polyalkylenterephthalat aus Dicarbonsäuren und Diolen, vorzugsweise aus Terephthalsäure und Äthylenglykol oder Butylenglykol. Das Verfahren ist anwendbar in der chemischen Industrie zur Herstellung von Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für die Herstellung von Polyalkylenterephthalat sind zahlreiche Verfahren zur Kondensation bekannt. Es handelt sich dabei sowohl um technische als auch technologische Lösungswege.

So wird zum Beispiel im WP146607 ein Verfahren zur Herstellung von Polyester mit enger Molmasseverteilung beschrieben, nach dem durch den Einsatz eires vertikalen Stufenreaktors (2-8 Stufen) mit rotierenden Einbauten bei einer Mindestreaktionszeit innerhalb eines engen Verweilzeitspektrums gearbeitet wird. Dieses Verfahren führt zwar zur gewünschten Verkürzung der Reaktionszeit, bedarf jedoch eines hohen technischen Aufwandes, und der Reaktor läßt sich schwer reinigen. Des weiteren werden technologische Verfahren beschrieben, nach denen durch die Wahl der Zusammensetzung der Glykol-, Terephthalsäure- und Bis[ß-(hydroxyäthyl)]terephthalatkomponente und Kondensation unter Normaldruck und bei Temperaturen zwischen 240 bis 310⁰C diskontinuierlich ein Vorpolykondensat mit guten Qualitätseigenschaften hergestellt wird (DD-PS 125798, OS-DE 1595023). Das als Reaktionsauslöser beschriebene Bis-[ß-(hydroxyäthyl)]terephthalat wird durch Glykolyse eines kleineren Teils des hergestellten Vorpolykondensates erzeugt. Diese Verfahrensweise hat den entscheidenden Nachteil langer Verweilzeiten zur Erreichung des angestrebten hohen mittleren Polykondensationsgrades. Die Rückführung eines Teils des bereits vorpolykondensierten Produktes in eine der Ausgangsverbindungen verursacht sowohl Kapazitäts- als auch materialökonomische Verluste.

Nach WP 207627 wird ein hoher mittlerer Polykondensationsgrad dadurch erreicht, daß die Glykolester der Terephthalsäure diskontinuierlich in ein Vorpolykondensat eingespeist werden, das in einer Menge von 3-25%, bezogen auf das gesamte Reaktionsprodukt, vorgelegt wird und eine um mindestens 5 K höhere Produkttemperatur aufweist. Anschließend wird dieses Produkt unter langsamer Druckabsenkung und Temperaturanhebung polykondensiert. Auch bei diesem Verfahren werden ein hoher apparativer Aufwand und vergleichsweise lange Verweilzeiten benötigt. Außerdem ist die Streuung des angegebenen Polykondensationsgrades unvorteilhaft für den anschließenden Polykondensationsprozeß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Herstellung von Vorpolykondensaten mit hohem mittlerem Polykondensationsgrad, die eine energetisch und materialökonomisch vorteilhafte Herstellung von Polyalkylenterephthalat ermöglichen.

-2- 269 389 Darlegung de· Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung liegtln einer wirtschaftlichen Verfahrensgestaltung bei der Herstellung von Polyäthylenterephthalat. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein niedrig kondensiertes Oligoäthylenterephthalat, in dem das Verhältnis Monohydroxyverbindungen zu Dlhydroxyverbindungen mit der allgemeinen Formel wie folgt

HGTOH:HGTGH 1:1,5-3,0

H(GT)₂OHiH(GT)₂GH 1:2,0-4,0

H(GT)₃OHiH(GT)₃GH 1:1,0-2,0

H(GT)₄OHiH(GT)₄GH 1:0,9-1,1

eingestellt wird und für

Ga- OCH«

T - 00 -

einzusetzen sind, der Anteil dieser Oligomeren vom Gesamtoligomergehalt mehr als 40Ma.-% und weniger als 60Ma.-%, vorzugsweise 49-51 Ma.-%, beträgt, einem höher kondensierten Oligoäthylenterephthalat mit einem mittleren Polykondensationsgrad von Pn = 8-12 zu Anteilen von 7-10Ma.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Reaktionsgemisches, zugesetzt wird. Dieses Reaktionsgemisch wird in bekannter Weise bei gleichbleibender oder ansteigender Produkttemperatur und abnehmendem Druck bei kurzen Verweilzeiten zu einem Vorpoiykondensat mit hohem mittleren Polykondensationsgrad verarbeitet.

Mit der erfindungsgemäß gewählten Oligoäthylenterephthalatzusammensetzung wird durch die bevorzugt ablaufende Pol> Veresterungsreaktion die Reaktionsfähigkeit des Produktes ohne zusätzliche Katalysatormenge erhöht und im Anschluß der Vorpolykondensationsstufe ein Produkt mit einem mittleren Polykondensationsgrad bis Pn 25 erzeugt.

Dieses Produkt läßt sich gut polykondensieren und zu Seiden, Fasern und Folien mit ausgezeichneten Qualitätseigenschaften weiterverarbeiten.

Ausführungsbeispiel

Das niedrig kondensierte Oligoäthylenterephthalat wird mit einem Polykondensationskatalysatorgehalt von 0,025 Ma.· % in der Zusammensetzung Monohydroxyverbindungen zu Dihydroxyverbindungen mit der allgemeinen Formel

HGTOHiHGTGH 1:1,8

H(GT)₂OH=H(GT)₂GH 1:2,5

H(GT),OH:H(GT)₃GH 1:1,4

H(GT)₄OHiH(GT)₄GH 1:0,97

wobei für

G= - 0CH₂CH₀O - und

T « - OC -/ΤλΛ- CO -

gilt, der Anteil dieser Oligomeren vom Gesamtoligomerengehalt 49,99Ma.-% beträgt, einem kontinuierlich arbeitenden Reaktionsgefäß mit einem höher kondensierten Oligoäthylenterephthalat zugeführt, der Pn beträgt 9,2 und die Carboxylendgruppen 276 uÄqu/g. Die Menge des zugeführten niedrig kondensierten Oligoäthylenterephthalats beträgt 8 Ma.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Reaktionsgemisches. Unter abfallendem Druck von 30 auf 15kPa und einer um 5-15 K ansteigenden Produkttemperatur wird bei einer Gesamtverweilzeit von 40 min ein Vorpoiykondensat mit einem Pn von 18,5 und einem Carboxylendgruppenwert von 163uÄqu/g bei einem DEG-Gehalt von 1,02Ma.-% hergestellt. Dieses Vorpoiykondensat wird in einer nachgeschalteten Polykondensationsstufe in bekannter Weise einer kontinuierlichen Polykondensation unterworfen.

Claims

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Vorpolykondensaten mit hohem mittlerem Polykondensationsgrad durch Veresterung von Dicarbonsäuren und Diolen, vorzugsweise Terephthalsäure und Ethylenglykol, und anschließende Kondensation bei gleichbleibender oder ansteigender Produkttemperatur und abnehmendem Druck bei kurzen Verweilzeiten, dadurch gekennzeichnet, daß ein niedrig kondensiertes Oligoethylenterephthalat, in dem das Verhältnis Monohydroxyverbindungen zu Dihydroxyverbindungen mit der allgemeinen Formel wie folgt

HGTOH:HGTGH 1:1,5-3,0

H(GT)₂OH:H(GT)₂GH 1:2,0-4,0

H(GT)₃OH:H(GT)₃GH 1:1,0-2,0

H(GT)₄OHiH(GT)₄GH 1:0,9-1,1