PL92641B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia politereftalanu etylenu.Znany sposób wytwarzania poliestrów polega na tym, ze najpierw poddaje sie reakcji kwas dwu- karboksylowy z diolem lub tlenkiem etylenu a nastepnie wytworzony ester lub mieszanine oli- gromerów kondensuje sie do poliestru, przy czym proces na poczatku przebiega w fazie cieklej, a pod koniec w fazie stalej. W sposobie tym konieczne jest uzyskanie odpowiedniej postaci prepolimeru, na przyklad postaci rozdrobnionej, nadajacej sie do polikondensacji. Wymaga to odpowiedniej apa¬ ratury i dodatkowych operacji. Sposób taki znany jest np. z brytyjskiego opisu patentowego nr 889851.Wynalazek stanowi uproszczenie i ulepszenie znanego sposobu, umozliwiajac jednoczesnie pro¬ wadzenie estryfikacji i polikondensacji w fazie sta¬ lej. Korzysci plynace z prowadzenia polikonden¬ sacji w fazie stalej sa ogólnie znane.Wedlug wynalazku sposób wytwarzania politere¬ ftalanu etylenu na drodze estryfikacji kwasu tere- ftalowego glikolem etylenowym i polikondensacji polega na równoczesnym prowadzeniu estryfikacji i polikondensacji w fazie stalej, przy czym do masy reakcyjnej doprowadza sie pary glikolu ety¬ lenowego, tak aby byl zachowany stosunek prze- reagowanego glikolu etylenowego do przereagowa- nego kwasu tereftalowego w zakresie 0,95:1 do 1,1:1/ Pod okresleniem „politereftalan etylenu" nalezy rozumiec takze homopoliestry oraz kopoliestry, w których mniejsza czesc grup alkilenowych i/luti dwukarboksylofenylenowych posiada inna postac niz zasadnicza czesc produktu.Kwas tereftalowy stosuje sie korzystnie w po¬ staci rozdrobnionej i taka postac w zasadzie po¬ winna byc utrzymana przez caly czas reakcji.Glikol korzystnie stosuje sie w postaci pary.Dopuszcza sie jednak obecnosc w kondensacie malych ilosci cieczy, pod warunkiem, ze glówna jego masa pozostaje w rozdrobnionej postaci stalej podczas calego przebiegu reakcji. Ten ciekly sklad¬ nik, jesli wystepuje, stanowi posredni ester o nis¬ kim ciezarze czasteczkowym, ester-oligomer, albo male ilosci glikolu, okludowane na czastkach sta¬ lego kondensatu. Podobnie moga wystepowac w po¬ staci cieklej male ilosci dodatków katalitycznych, z zachowaniem warunku, ze faza kondensatu nie zmieni swojej stalej, rozdrobnionej postaci.Korzystnie jest takze prowadzic proces w zlozu fluidalnym, co sprzyja jednolitym warunkom re¬ akcji pomiedzy stalymi czastkami kwasu tereftalo¬ wego i parami glikolu oraz zapobiega zlepieniu sie czastek kwasu.Proces prowadzi sie korzystnie w obecnosci katali¬ zatora estryfikacji, np. w obecnosci zwiazku anty¬ monu, germanu, cyny lub tytanu. Katalizator moz¬ na wprowadzic do rozdrobnionego kwasu terefta- lowego przed reakcja, lub w czasie reakcji razem z gazem obojetnym. 92 6413 92 641 4 Temperatura procesu korzystnie wynosi 160— 240°C.W sposobie wedlug wynalazku wazna jest szyb¬ kosc doprowadzania glikolu etylenowego do zloza kwasu tereftalowego. Szybkosc te okresla stosu¬ nek przereagowanego glikolu etylenowego do prze- reagowanego kwasu tereftalowego, wynoszacy od 0,95:1 do 1,1:1.Zbyt mala ilosc doprowadzanego glikolu etyleno¬ wego wplywa na przedluzenie czasu reakcji, (nato¬ miast zbyt duza jego ilosc powoduje zaburzenie równowagi miedzy estryfikacja a polikondensacja, z przesunieciem w kierunku tej pierwszej. Powo¬ duje to nadmierne wytworzenie oligomerów o nis¬ kiej temperaturze topnienia, prowadzace w kon¬ sekwencji do stopienia zloza kwasu tereftalowego.Sposób wedlug wynalazku mozna prowadzic me¬ toda ciagla lub okresowa.^ Korzystne jest np. przerwanie doprowadzania glikolu etylenowego na jakis czas z równoczesnym prowadzeniem polikondensacji, w celu wytworze¬ nia produktu o wiekszym ciezarze czasteczkowym.Doprowadzanie glikolu mozna nastepnie wznowic, pamietajac o zachowaniu wyzej podanego stosun¬ ku ilosciowego przereagowanych surowców.Produkt wytworzony sposobem wedlug wynalaz¬ ku nadaje sie na wlókna, blony i odlewy.Wynalazek ilustruja nizej podane przyklady, w których cz. oznacza czesci wagowe.Przyklad I. 65 cz. kwasu tereftalowego o sredniej wielkosci czastek 100 \jl zmieszano z 0,13 cz. tytanianu czteroizopropylowego i ogrzewano w reaktorze do fluidyzacji, w temperaturze 220°C, w strumieniu azotu z szybkoscia 7,5 cz./min., do fctóregp przez 20 godzin doprowadzano pary gli¬ kolu etylenu w ilosci 5,07 cz./min. Nastepnie otrzy¬ many rozdrobniony produkt ekstrahowano rozcien¬ czonym roztworem weglanu sodowego w celu usuniecia Kwasów karboksyIowyeh. Otrzymano 26 cz. politereftalanu etylenu o srednim ciezarze czasteczkowym 1Q2£. Pozostaly pplitereftalan w po¬ staci proszkowej o niskim ciezarze czasteczkowym polimeryzowano dalej w temperaturze 22Q°C, w at¬ mosferze samego azotu. Otrzymano polimer, z któ¬ rego w 270°C wytloczono przezroczysta folie IV 0,38 (l°/o roztwpru o-chlorofenolu w 25°C).P r z y k l a d U- 65 cz. kwasu tereftalowego o sred - niej wielkosci czastek 100 \i zmieszano z 0,13 cz. ty- tanianu czteroizopropylowego i 0,65 cz. tlenku trój-n-butylofosfinowego, po czym ogrzewano w reaktorze do fluidyzacji w temperaturze 220°C i strumienia azotu (7,5 cz./min.), do którego przez godzin doprowadzano pary glikolu etylenowego w ilosci 5,5 cz./min. Wytworzony produkt zawieral 45 cz. politereftalanu o niskim ciezarze czastecz¬ kowym oraz kwasy karboksylowe. Po 20-godzinnym ogrzewaniu w 220°C w atmosferze samego azotu zawartosc reaktora stanowila rozdrobniony polite- reftalan etylenu IV 0,37 (lto/o roztwór w o-chloro¬ fenolu w 25°C), który przerobiono na przezroczy¬ sta folie.Przyklad ten ilustruje, jak wazne jest przerwa¬ nie doprowadzania glikolu etylenowego, zanim przereaguje cala ilosc kwasu tereftalowego, zeby otrzymac pozadany produkt w postaci rozdrobnio¬ nej.Przyklad III. 65 cz. kwasu tereftalowego o sredniej wielkosci czastek 100 |n zmieszano z 0,13 cz. tytanianu czteroizopropylowego i ogrze¬ wano w reaktorze do fluidyzacji w 220°C, w stru¬ mieniu azotu (7,5 cz./min.), do którego przez 20 go¬ dzin doprowadzano glikol etylenu (7,8 cz./min.).Otrzymany produkt stanowil przezroczysta, stopio¬ na mase. Przyklad ten ilustruje przypadek, gdy zbyt duzo glikolu doprowadza sie do stalego re¬ agenta. Zachodzi wówczas glikoliza i otrzymuje sie stopiony produkt monomeryczny. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania politereftalanu etylenu na drodze estryfikacji kwasu tereftalowego gliko¬ lem etylenowym i polikondensacji, znamienny tym, ze estryfikacje i polikondensacje prowadzi sie rów¬ noczesnie w fazie stalej, przy czym do masy reak¬ cyjnej doprowadza sie pary glikolu etylenowego, tak aby byl zachowany stosunek przereagowanego glikolu etylenowego do przereagowanego kwasu tereftalowego w zakresie od 0,95:1 do 1,1:1.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w obecnosci katalitycznej ilosci katalizatora estryfikacji takiego jak zwiazek antymonu, germanu, cyny lub tytanu.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w temperaturze w zakresie 160—240°C. OZGraf. Zam. 971 (110+25 egz.) Cena 10 zl PL