PL98134B1 - Sposob wytwarzania wloknotworczego politereftalanu etylenowego o bialej barwie i podwyzszonej odpornosci na dzialanie wysokich temperatur - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wlóknotwórczego politereftalanu etylenowego o bialej barwie i podwyzszonej odpornosci na dzia¬ lanie wysokich temperatur.Politereftalan etylenowy stanowiacy produkt wyjsciowy do otrzymywania wlókien poliestrowych, wytwarza sie zwykle z kwasu - tereftalowego lub jego estru dwumetylowego i glikolu etylenowego na drodze wymiany estrowej i polikondensacji, przy czym procesy te prowadzi sie w obecnosci odpowiednich katalizatorów. Jako katalizatory re¬ akcji wymiany estrowej stosuje sie glównie octany metali np. octany: cynku, wapnia i manganu, a jako katalizatory polikondensacji stosuje sie tlenki me¬ tali np. trójtlenek entymonu i dwutlenek germanu.Dodatek wymienionych katalizatorów aczkolwiek przyspiesza znacznie proces wytwarzania polimeru, to jednak ma niekorzystny wplyw na jakosc po¬ limeru, a przede wszystkim na jego termostabilnosc i barwe.Wiadome jest, ze zarówno termostabilnosc jak i barwe polimeru mozna poprawie" przez wprowa¬ dzenie do polimeru, w trakcie jego wytwarzania, pewnej ilosci zwiazków obnizajacych destrukcyjna aktywnosc uzytych katalizatorów. Sa to glówne zwiazki zawierajace w swej czasteczce fosfor, ta¬ kie jak: kwas fosforowy i kwas fosforawy lub ich pochodne np. alkilowe, arylowe, hydroksyalki- lowe, hydroksyarylowe i pochodne siarkowe.Dodatek jednak tych zwiazków obniza znacznie odpornosc polimeru na dzialanie swiatla oraz utrudnia wytworzenie polimeru o odpowiednio wysokim ciezarze czasteczkowym. Poza tym, nie¬ które z wymienionych zwiazków np. pochodne fenylowe kwasów fosforawego i fosforowego, w warunkach wysokiej temperatury okolo 285°C roz¬ kladaja sie czesciowo dajac w efekcie wolny fenol oraz glikol etylenowy odprowadzany ze srodowiska reakcji, przy czym fenol zanieczyszcza polimer, powoduje dodatkowo korozje aparatury i jest szkodliwy dla otoczenia.Sposobem wedlug wynalazku, do mieszaniny re¬ akcyjnej przed — lub podczas prowadzenia pro¬ cesu polikondensacji dodaje sie zwiazki fosforu w postaci ortofosforanów lub ortofosforynów gli¬ kolu etylenowego lub ich mieszanine miedzy soba w ilosci najwyzej 1,5% wagowych, korzystnie 0,01—0,1% wagowych w stosunku do surowca kwasowego lub estrowego np. kwasu tereftalowego lub dwumetylotereftalanu, przy ^czym proces wy¬ miany estrowej i polikondensacji prowadzi sie w obecnosci katalizatorów znanymi sposobami.Przy stosowaniu wymienionych zwiazków w mie¬ szaninie, stosunek artofosforanów »do ortofosfory¬ nów glikolu etylenowego wynosi 1:10 do 10 :1.Jako ortofosforany glikolu etylenowego stosuje sie korzystnie ortofosforan dwu- i /lub trójgliko- lowy, a jako ortofosforyny — ortofosforyn mono- i /lub dwuglikolowy. 98 13498134 I- Zarówno ortofosforany jak i ortofosforyny gli¬ kolu ^etylenowego uzyte indywidualnie lub w mie- -SBaninie .stosuje sie w postaci czystej lub jako roztwory albo zawiesiny w glikolu etylenowym ., lutj w inilym rozpuszczalniku nie wchodzacym .,, A^^e^^cjs jz polimerem" i nie zmieniajacym jego wlasiiusci- itp. w niskich alkoholach jednowodoro- tlenowych jak metanol i etanol.Zastosowanie zwiazków fosforu w postaci orto- fosforanów — lub artofosforynów glikolu etyleno¬ wego powoduje, ze nawet w przypadku czesciowe¬ go ich rozkladu, produktem tego rozkladu jest glikol etylenowy, który powstaje równiez w duzych ilosciach w wyniku procesu polikondensacji. Jed¬ noczesnie zwiazki te z racji swej budowy moga wchodzic w reakcje z monomerem, co jest zjawis¬ kiem korzystnym, poniewaz wchodzac, -w lancuch polimeru nie zmieniaja jego wlasnosci a jedno¬ czesnie nie daja produktów ubocznych zanieczy¬ szczajacych polimer. ^ Stosujac sposób wedlug wynalazku otrzymuje sie politereftalan etylenowy o bialej barwie i wy¬ sokiej jasnosci oraz odpornosci na dzialanie tem¬ peratur powyzej temperatury jego topnienia.Przyklad I. Do ogrzanego reaktora zaopa¬ trzonego w mieszadlo i uklad chlodnic do wykra- plania wydzielajacych sie produktów lotnych wpro¬ wadza sie 1358 g -dwumetylotereftalanu, 900 g gli¬ kolu etylenowego i 0,68 g mieszaniny octanów manganu i wapnia. Reakcje wymiany estrowej pro¬ wadzi sie az do wydzielania najmniej 90% teore¬ tycznej ilosci alkoholu metylowego. Nastepnie do¬ daje sie 6,8 g dwutlenku tytanu, 0,34 g to jest 0,025% wagowych w stosunku do dwumetylotere- ftalanu ortofosforanu glikolowego oraz <- 0,68 g trójtlenku antymonu jako katalizatora polikonden¬ sacji. Proces polikondensacji prowadzi sie w tempe- » raturze 285°C przy cisnieniu ponizej 0,5 mm Hg przez okres 80 minut z jednoczesnym odprowa¬ dzeniem tworzacego sie glikolu etylenowego. otrzymany politereftalan etylenowy posiada lek- koszary odcien, lepkosc — 0,755, bialosc — 49,1 i jaskrawosc — 61,0. Temperatura miekniecia po¬ limeru wynosi 2C3,5°C, a ubytek 1% masy w czasie analizy termograwimetrycznej nastepuje po 90 mi¬ nutach.Przyklad II. Proces prowadzi sie jak w przy¬ kladzie I z ta tylko róznica, ze dodaje sie do mie¬ szaniny reakcyjnej po oddestylowaniu alkoholu me¬ tylowego, 1,02 g ortofosforanu dwuglikolowego to jest 0,075% wagowych w stosunku do dwumetylo- tereftalanu. Proces polikondensacji prowadzi sie przez 70 minut i otrzymuje sie politereftalan ety¬ lenowy o bialej barwie i nastepujacej charakte¬ rystyce: Lepkosc — 0,766, bialosc — 50,0, jaskrawosc — 61, temperatura miekniecia — 262°C, a ubytek 1% masy próbki poddanej analizie termograwimetry¬ cznej nastepuje po 127 minutach.Przyklad Tli. Do ogrzanego reaktora zaopa¬ trzonego w mieszadlo i uklad chlodnfc do wykrap- lania wydzielajacych sie produktów lotnych, wpro¬ wadza sie 291 g dwumetylotereftalanu, 195 g gli¬ kolu etylenowego i 0,1455 mieszaniny octanów i manganu i wapnia. Reakcje wymiany estrowej prowadzi sie az do wydzielenia najmniej 90% teo¬ retycznej ilosci metanolu. Nastepnie* dodaje sie 1,46 g dwutlenku tytanu, 0,1455 g ortoforsforynu glikolowego oraz 0,1455^g trójtlenku antymonu ja- 1Q ko katalizatora polikondensacji. Proces polikonden¬ sacji prowadzi sie w temperaturze 285°jC przy cis¬ nieniu ponizej 0,5 mm Hg przez okres 60 minut z jednoczesnym odprowadzeniem glikolu etyleno¬ wego.Otrzymany politereftalan posiada: lepkosc — 0,705, bialosc — 53,7 i jaskrawosc — 62,5. Tempe¬ ratura miekniecia polimeru wynosi 261°C, a uby¬ tek 1% masy w czasie analizy termograwimetry¬ cznej nastepuje po 98 minutach. 21 P r z y k l a d IV. Proces prowadzi sie jak w przy¬ kladzie III z ta tylko róznica, ze do mieszaniny reakcyjnej dodaje sie po oddestylowaniu alkoholu metylowego 0,1455 g mieszaniny ortofosforanu dwu¬ glikolowego i ortofosforynu glikolowego uzytych w stosunku 1:1. Proces prowadzi sie w tempera¬ turze 285°C przy cisnieniu ponizej 0,5 mm Hg przez okres 60 minut z jednoczesnym odprowadze¬ niem glikolu etylenowego. Otrzymuje sie politere¬ ftalan etylenowy o bialej Jbarwie i nastepujacej 80 charakterystyce: Lepkosc — 0,685," bialosc — 52,0, jaskrawosc — — 62,2, temperatura miekniecia — 260,8°C, a'uby¬ tek 1% masy próbki poddanej analizie termogra¬ wimetrycznej nastepuje po 105 minutach. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlóknotwórczego polite- reftalanu etylenowego o bialej barwie i podwyz- 40 szonej odpornosci na dzialanie wysokich tempera¬ tur, znamienny tym, ze do mieszaniny reakcyjnej przed — lub podezas prowadzenia procesu poli¬ kondensacji dodaje sie zwiazki fosforu w postaci ortofosforanów lub ortofosforynów glikolu etyleno- 45 wego lub ich mieszanine miedzy-soba w ilosci naj¬ wyzej 1,5% wagowych, korzystnie 0,01—0,1% wa¬ gowych w stosunku do surowca kwasowego lub estrowego jak kwasu tereftalowego lub dwumetylo¬ tereftalanu, przy czym proces wymiany estrowej 50 i polikondensacji prowadzi sie w obecnosci katali¬ zatorów znanymi sposobami.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek ortofosforanów glikolu etylenowego do ortofosforynów glikolu etylenowego w mieszaninie M wynosi 1 :10 do 10 :1.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako ortofosforany glikolu etylenowego stosuje sie korzystnie ortofosforan dwu- i/lub trójglikolowy, a jako ortofosforyny glikolu etylenowego — orto- * fosforyn mono- i/lub dwuglikolowy. Cena 45 zl WZGraf. Z-d Legn. 2686/Dm-79. 105+15 szt. PL