RU2519827C1

RU2519827C1 - Method of producing oligo- and polyethylene terephthalates

Info

Publication number: RU2519827C1
Application number: RU2013110212/04A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Кудашев; Владимир Федорович Желтобрюхов; Валерия Максимовна Дронова; Кристина Романовна Шевченко
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2014-06-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: described is a method of producing oligo- and polyethylene terephthalates, which involves polycondensation of terephthalic acid and ethylene glycol in the presence of a diantimony trioxide catalyst while heating, the method being characterised by that a polyfluorinated alcohol is further added when mixing the ingredients, said alcohol being selected from 1,1,3-trihydroperfluoropropanol-1, 1,1,5-trihydroperfluoropentanol-1, 1,1,7-trihydroperfluoroheptanol-1 and 1,1,9-trihydroperfluorononanol-1, in situ reaction with diantimony trioxide of which produces a cocatalyst of formula: Sb(OCH₂(CF₂CF₂)_nH)₃ n=1-4.

EFFECT: obtaining oligo- and polyethylene terephthalates in the presence of a cocatalyst, the method being characterised by easy separation of the catalyst system from reaction products and high degree of polymerisation of the obtained polyester.

1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к способу получения олиго- и полиэтилентерефталатов, которые могут быть использованы в дальнейшем для получения волокнистых, пленочных и литьевых композиций, обладающих повышенной гидролитической и термической устойчивостью.The invention relates to a method for producing oligo- and polyethylene terephthalates, which can be used in the future to obtain fibrous, film and injection compositions having increased hydrolytic and thermal stability.

Известно получение полиэтилентерефталата полимеризацией бис-(2-гидроксиэтил)терефталата или его гомологических олигомеров с использованием катализатора, содержащего металлы, входящие в состав каталитической системы (Z-ОН, ОМ, OR^/, $N R_{2}^{/ /}$

; M - простой или комплексный ион металла, одно-, двух-, трех- или четырехвалентный, либо органический ион; А - Р, S, В, Si, As или C, в этом случае R - перфторалкильная группа; R, R, R - одинаковые или отличающиеся друг от друга радикалы, содержащие до 20 атомов углерода, выбираемые из алкилов или арилов, линейных или разветвленных, насыщенных циклических или ароматических; m=0,1 или 2; у≥1; x≥0 (Заявка RU 96110417, МПК C08F 4/00, опубл. 27.09.1998):It is known to obtain polyethylene terephthalate by polymerization of bis (2-hydroxyethyl) terephthalate or its homologous oligomers using a catalyst containing metals that are part of the catalyst system (Z-OH, OM, OR ^/ ,

N R_{2}^{/ /}

; M is a simple or complex metal ion, one-, two-, three- or tetravalent, or an organic ion; A is P, S, B, Si, As or C, in which case R is a perfluoroalkyl group; R, R, R are the same or different from each other radicals containing up to 20 carbon atoms, selected from alkyl or aryl, linear or branched, saturated cyclic or aromatic; m is 0.1 or 2; y≥1; x≥0 (Application RU 96110417, IPC C08F 4/00, publ. 09/27/1998):

Z_X-A(O)_m-R_y Z _X -A (O) _m -R _y

и одно из производных сурьмы или германия, взятое в таких количествах, чтобы содержание сурьмы или германия в конечном полимере составляло от 5 до 130 ч/млн.and one of the derivatives of antimony or germanium, taken in such quantities that the content of antimony or germanium in the final polymer is from 5 to 130 ppm.

Недостатком способа получения полиэтилентерефталата является труднодоступность используемых катализаторов и отсутствие данных об их термической стабильности, а также сложность отделения катализатора от образовавшегося полимера.The disadvantage of the method of producing polyethylene terephthalate is the inaccessibility of the used catalysts and the lack of data on their thermal stability, as well as the difficulty of separating the catalyst from the resulting polymer.

Известно получение полиэтилентерефталата из терефталевой кислоты и этиленгликоля в присутствии фторидов свинца, кобальта, марганца и магния, а также гексафторида тантала (Петухов Б.В. Полиэфирные волокна. М., Химия, 1976, С.60).It is known to obtain polyethylene terephthalate from terephthalic acid and ethylene glycol in the presence of fluorides of lead, cobalt, manganese and magnesium, as well as tantalum hexafluoride (Petukhov B.V. Polyester fibers. M., Chemistry, 1976, S.60).

Недостатком способа получения полиэтилентерефталата в присутствии указанных катализаторов является их труднодоступность и возможность частичного гидролиза влагой, присутствующей в этиленгликоле, что приводит к уменьшению молекулярной массы полимера.The disadvantage of the method of producing polyethylene terephthalate in the presence of these catalysts is their inaccessibility and the possibility of partial hydrolysis with moisture present in ethylene glycol, which leads to a decrease in the molecular weight of the polymer.

Известно получение полиэтилентерефталата методом твердофазной полимеризации в виде сложнополиэфирных смол с низким образованием ацетальдегида в присутствии катализатора - соединений олова в количестве от 50 до 120 ч./млн и соединений сурьмы в количестве от 95 ч./млн до 300 ч./млн от сложнополиэфирной смолы (Патент RU 2428437, МПК C08G 63/85, C08G 63/80, C08F 4/16, C08F 4/20, опубл. 10.09.2011).It is known to obtain polyethylene terephthalate by solid phase polymerization in the form of polyester resins with low acetaldehyde formation in the presence of a catalyst — tin compounds in an amount of 50 to 120 ppm and antimony compounds in an amount of 95 ppm to 300 ppm of a polyester resin (Patent RU 2428437, IPC C08G 63/85, C08G 63/80, C08F 4/16, C08F 4/20, publ. 09/10/2011).

Недостатком указанного способа получения сложнополиэфирной смолы является широкое молекулярно-массовое распределение образующегося полимера, а также труднодоступность и многокомпонентность состава катализатора, отсутствие данных о его гидролитической устойчивости, что может приводить к уменьшению молекулярной массы полиэтилентерефталата.The disadvantage of this method of producing a complex polyester resin is the wide molecular weight distribution of the resulting polymer, as well as the inaccessibility and multicomponent composition of the catalyst, the lack of data on its hydrolytic stability, which can lead to a decrease in the molecular weight of polyethylene terephthalate.

Известна поликонденсация с использованием катализатора и активатора катализатора для получения сложного полиэфира (Заявка RU 2002100706, МПК C08G 63/82, B01J 21/06, B01J 31/04, B01J 31/18, опубл. 10.12.2003). Применяемая каталитическая композиция содержит титанилоксалат и активатор катализатора, содержащий щавелевую или карбоновую кислоту или их соответствующую соль.Known polycondensation using a catalyst and a catalyst activator to obtain a polyester (Application RU 2002100706, IPC C08G 63/82, B01J 21/06, B01J 31/04, B01J 31/18, publ. 10.12.2003). The catalyst composition used contains titanyl oxalate and a catalyst activator containing oxalic or carboxylic acid or their corresponding salt.

Недостатком способа получения сложного полиэфира является труднодоступность используемых катализаторов и отсутствие данных об их термической стабильности, а также сложность отделения катализатора от образовавшегося полимера.The disadvantage of the method of producing a complex polyester is the inaccessibility of the used catalysts and the lack of data on their thermal stability, as well as the difficulty of separating the catalyst from the resulting polymer.

Известен способ получения сложных полиэфиров и сополиэфиров в присутствии титансодержащего катализатора в виде осадка диоксида титана и диоксида кремния (Патент RU 2151779, МПК C08G 63/85, C08G 63/87, опубл. 27.06.2000).A known method of producing complex polyesters and copolyesters in the presence of a titanium-containing catalyst in the form of a precipitate of titanium dioxide and silicon dioxide (Patent RU 2151779, IPC C08G 63/85, C08G 63/87, publ. 27.06.2000).

Недостатком указанного способа является сложность приготовления катализатора, его переменный состав, сложность отделения катализатора от полиэфира и отсутствие данных о гидролитической устойчивости полимера.The disadvantage of this method is the complexity of the preparation of the catalyst, its variable composition, the difficulty of separating the catalyst from polyester and the lack of data on the hydrolytic stability of the polymer.

Известен способ получения полиэтилентерефталата, включающий нагрев диметилтерефталата и этиленгликоля в присутствии катализатора - спиродибутоксибисбороксититаната и продукта взаимодействия фосфорной и борной кислоты (Патент RU 2050376, МПК C08G 63/85, опубл. 20.12.1995).A known method of producing polyethylene terephthalate, including heating dimethyl terephthalate and ethylene glycol in the presence of a catalyst - spirodibutoxybisboroxy titanate and the reaction product of phosphoric and boric acid (Patent RU 2050376, IPC C08G 63/85, publ. 20.12.1995).

Недостатком указанного способа является окрашивание образующегося полиэтилентерефталата продуктами деструкции катализатора, а также его труднодоступность и многокомпонентность состава и сложность его отделения от полимера.The disadvantage of this method is the staining of the resulting polyethylene terephthalate with degradation products of the catalyst, as well as its inaccessibility and multicomponent composition and the complexity of its separation from the polymer.

Известен способ получения полиэфира в присутствии катализатора, который представляет собой твердое соединение титана, содержащее титан, кислород, водород и имеющий Ti-O связь или титансодержащий раствор, в котором продукт гидролизата галоида титана или гидролизата алкоголята титана с многоатомным спиртом растворяют в этиленгликоле в количестве от 3000 до 100000 м. д. в переводе на атомы титана (Патент RU №2237068, опубл. 27.09.2004).A known method of producing polyester in the presence of a catalyst, which is a solid titanium compound containing titanium, oxygen, hydrogen and having a Ti-O bond or a titanium-containing solution, in which the product of the titanium halide hydrolyzate or titanium alcoholate hydrolyzate with polyhydric alcohol is dissolved in ethylene glycol in an amount of 3000 to 100000 ppm in translation to titanium atoms (Patent RU No. 2237068, publ. 09/27/2004).

Недостатками указанного способа являются сложности в достижении высокой степени превращения исходных реагентов, в приготовлении катализатора, включающие стадии охлаждения, дозирования водного аммиака и поддержания требуемого значения pH среды.The disadvantages of this method are the difficulties in achieving a high degree of conversion of the starting reagents, in the preparation of the catalyst, including the stages of cooling, dosing aqueous ammonia and maintaining the desired pH value of the medium.

Наиболее близким является способ получения сложного полиэфира с использованием катализатора поликонденсации (Патент RU 2418817, МПК C08G 63/12, C08G 63/181, C08G 63/78, C08G 63/82, C08G 63/85, B01J 21/06, опубл. 20.05.2011). Катализатор содержит частицы твердого основания, имеющие на своих поверхностях слой покрытия титановой кислоты в количестве от 0,1 до 50 ч. по массе в пересчете на диоксид титана,на 100 ч. по массе твердого основания. Способ получения сложного полиэфира включает проведение реакции этерификации между терефталевой кислотой или ее эфирообразующим производным (бис(гидроксиалкиловый) эфир ароматической дикарбоновой кислоты) и этиленгликолем в присутствии катализатора поликонденсации.The closest is a method of producing a polyester using a polycondensation catalyst (Patent RU 2418817, IPC C08G 63/12, C08G 63/181, C08G 63/78, C08G 63/82, C08G 63/85, B01J 21/06, publ. 20.05 .2011). The catalyst contains solid base particles having a titanic acid coating layer on their surfaces in an amount of from 0.1 to 50 parts by weight, calculated on titanium dioxide, per 100 parts by weight of the solid base. A method for producing a polyester comprises carrying out an esterification reaction between terephthalic acid or its ester-forming derivative (bis (hydroxyalkyl) ester of aromatic dicarboxylic acid) and ethylene glycol in the presence of a polycondensation catalyst.

Недостатком указанного способа получения сложного полиэфира является наличие реакционноспособных групп в составе катализатора, приводящее к их взаимодействию с растущей макромолекулярной цепью в процессе поликонденсации, что затрудняет отделение катализатора от полимера и дальнейшее использование сложного полиэфира в пищевой и косметической промышленности.The disadvantage of this method of producing a complex polyester is the presence of reactive groups in the composition of the catalyst, leading to their interaction with the growing macromolecular chain in the polycondensation process, which complicates the separation of the catalyst from the polymer and the further use of the complex polyester in the food and cosmetic industry.

Задача: разработка технологичного способа получения олиго- и полиэтилентерефталатов.Objective: the development of a technologically advanced method for producing oligo- and polyethylene terephthalates.

Техническим результатом заявляемого способа является возможность технологичного получения олиго- и полиэтилентерефталатов в присутствии сокатализатора, характеризующегося легкостью отделения каталитической системы от продуктов реакции и высокой степенью полимеризации полученного сложного полиэфира.The technical result of the proposed method is the possibility of technologically producing oligo- and polyethylene terephthalates in the presence of a cocatalyst, characterized by the ease of separation of the catalytic system from the reaction products and a high degree of polymerization of the obtained polyester.

Поставленный технический результат в способе получения олиго- и полиэтилентерефталатов достигается поликонденсацией терефталевой кислоты и этиленгликоля в присутствии катализатора триоксида дисурьмы при нагревании, причем при смешении ингредиентов дополнительно вводят полифторированный спирт, выбранный из ряда 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанол-1, 1,1,7-тригидроперфторгептанол-1 и 1,1,9-тригидроперфторнонанол-1, при взаимодействии которого с триоксидом дисурьмы in situ образуется сокатализатор общей формулы: Sb(OCH₂(CF₂CF₂)_nH)₃ n=1-4The technical result achieved in the method for producing oligo- and polyethylene terephthalates is achieved by polycondensation of terephthalic acid and ethylene glycol in the presence of an antimony trioxide catalyst when heated, and when mixing the ingredients, polyfluorinated alcohol selected from 1,1,3-trihydroperfluoropropanol-1, 1,1, 5-trihydroperfluoropentanol-1, 1,1,7-trihydroperfluoroheptanol-1 and 1,1,9-trihydroperfluorononanol-1, upon reaction of which with in situ antimony trioxide, a cocatalyst of the general formula: Sb (OCH ₂ (C F ₂ CF ₂ ) _n H) ₃ n = 1-4

Преимуществами способа получения олиго- и полиэтилентерефталатов является высокая степень полимеризации полученного продукта, соответствующая промышленным образцам (m=100-200) и обусловленная совокупным влиянием каталитической системы, включающей триоксид дисурьмы и продукт его взаимодействия с полифторированным спиртом in situ, на рост макромолекулярной цепи в процессе поликонденсации. Отсутствие реакционноспособных групп в каталитической системе способствует ее легкому отделению от продуктов реакции.The advantages of the method for producing oligo- and polyethylene terephthalates are the high degree of polymerization of the obtained product, corresponding to industrial samples (m = 100-200) and due to the combined influence of the catalytic system, including antimony trioxide and the product of its interaction with polyfluorinated alcohol in situ, on the growth of the macromolecular chain in the process polycondensation. The absence of reactive groups in the catalytic system contributes to its easy separation from the reaction products.

В качестве полифторированного спирта используют 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1,1,1,5-тригидроперфторпентанол-1,1,1,7-тригидроперфторгептанол-1 и 1,1,9-тригидроперфторнонанол-1 (ТУ 2421-151-05807960-2005).As polyfluorinated alcohol, 1,1,3-trihydroperfluoropropanol-1,1,1,5-trihydroperfluoropentanol-1,1,1,7-trihydroperfluoroheptanol-1 and 1,1,9-trihydroperfluorononanol-1 are used (TU 2421-151- 05807960-2005).

Используют триоксид дисурьмы с содержанием основного вещества 99,98% (ТУ 01/25.09.2003, DIN 50049/3.1 В).Use antimony trioxide with a basic substance content of 99.98% (TU 01 / 25.09.2003, DIN 50049 / 3.1 V).

Используют терефталевую кислоту (ТУ 2477-012-00209421-2003) и этиленгликоль (ТУ 6-01-512-93).Terephthalic acid (TU 2477-012-00209421-2003) and ethylene glycol (TU 6-01-512-93) are used.

Температура и время получения олиго- и полиэтилентерефталатов составляли 280°C и 4 ч соответственно, что способствует получению полиэтилентерефталата с требуемой молекулярной массой.The temperature and time for producing oligo- and polyethylene terephthalates were 280 ° C and 4 h, respectively, which contributes to the production of polyethylene terephthalate with the desired molecular weight.

Заявленный способ осуществляется следующим образом.The claimed method is as follows.

В колбу помещают терефталевую кислоту, этиленгликоль, триоксид дисурьмы и полифторированный спирт, выдерживают 4 ч при температуре 280°С.Terephthalic acid, ethylene glycol, antimony trioxide and polyfluorinated alcohol are placed in the flask; they are kept for 4 hours at a temperature of 280 ° C.

Способ получения олиго- и полиэтилентерефталатов иллюстрируется следующим примером.The method of obtaining oligo - and polyethylene terephthalates is illustrated by the following example.

Пример 1. В колбе для поликонденсации смешивают 100 г терефталевой кислоты (1 моль), 90 г этиленгликоля (2,5 моль), 0,05 г триоксида дисурьмы (10^-3 моль) и дополнительно 0,1 г полифторированного спирта (10^-3 моль) 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1. Затем медленно повышают температуру до 280°C и выдерживают реакционную массу в течение 4 ч, последовательно отгоняя выделяющийся в ходе поликонденсации этиленгликоль. После остывания реакционной массы ее подвергают фракционированию. Продукт m=1 растворим в воде при 60°C, димер m=2 растворим в воде при кипячении, тример m=3 растворим в при кипячении в водно-спиртовом растворе и продукт m=4-140 растворим в о-хлорфеноле.Example 1. In a polycondensation flask, 100 g of terephthalic acid (1 mol), 90 g of ethylene glycol (2.5 mol), 0.05 g of antimony trioxide (10 ^-3 mol) and an additional 0.1 g of polyfluorinated alcohol (10 ^{- 3} mol) 1,1,3-trihydroperfluoropropanol-1. Then the temperature is slowly raised to 280 ° C and the reaction mass is maintained for 4 hours, successively distilling off the ethylene glycol released during polycondensation. After cooling the reaction mass, it is subjected to fractionation. The product m = 1 is soluble in water at 60 ° C, the dimer m = 2 is soluble in water when boiled, the trimer m = 3 is soluble in when boiled in a water-alcohol solution, and the product m = 4-140 is soluble in o-chlorophenol.

Бис-(2-гидроксиэтил)терефталат (m=1). ИК-спектр, ν, см^-1: 3344-3212 (ν_O-H), 1712 (ν_C=O, сложноэфирная). Т. пл. 109-110°С.Bis (2-hydroxyethyl) terephthalate (m = 1). IR spectrum, ν, cm ^-1 : 3344-3212 (ν _OH ), 1712 (ν _{C = O} , ester). T. pl. 109-110 ° C.

Димер (m=2). ИК-спектр. ν, см^-1: 3351-3330 (ν_O-H), 1708 (ν_C=O, сложноэфирная). Т. пл. 173-175°С.Dimer (m = 2). IR spectrum. ν, cm ^-1 : 3351-3330 (ν _OH ), 1708 (ν _{C = O} , ester). T. pl. 173-175 ° C.

Тример (m=3). ИК-спектр, ν, см^-1: 3355-3347 (ν_O-H), 1711 (ν_C=O, сложноэфирная). Т. пл. 204-206°С.Trimer (m = 3). IR spectrum, ν, cm ^-1 : 3355-3347 (ν _OH ), 1711 (ν _{C = O} , ester). T. pl. 204-206 ° C.

Высокомолекулярный продукт (m=4-140). ИК-спектр, ν, см^-1: 3355-3420 (ν_O-H), 1724 (ν_C=O, сложноэфирная). Т. пл. 257-268°С. Характеристическая вязкость 0,68 дл/г.High molecular weight product (m = 4-140). IR spectrum, ν, cm ^-1 : 3355-3420 (ν _OH ), 1724 (ν _{C = O} , ester). T. pl. 257-268 ° C. Intrinsic viscosity 0.68 dl / g.

Не растворившуюся в указанных растворителях каталитическую систему отделяют осаждением. При взаимодействии триоксида дисурьмы с 1,1,3-тригидроперфторпропанолом-1 in situ получается сокатализатор трис-(1,1,3-тригидроперфторпропоксид)сурьмы n=1 формулы Sb(OCH₂CF₂CF₂H)₃.The catalytic system that does not dissolve in these solvents is separated by precipitation. When reacting antimony trioxide with 1,1,3-trihydroperfluoropropanol-1 in situ, an antimony tris (1,1,3-trihydroperfluoropropoxide) antimony cocatalyst n = 1 of the formula Sb (OCH ₂ CF ₂ CF ₂ H) _{3 is} obtained.

Пастообразное вещество бело-розового цвета. ИК-спектр, ν, см^-1: 2914-2986 (ν_C-H), 1168-1198 (C-F).The pasty substance is white-pink. IR spectrum, ν, cm ^-1 : 2914-2986 (ν _CH ), 1168-1198 (CF).

Пример 2 осуществляют аналогично примеру 1, используя в качестве полифторированного спирта 1,1,5-тригидроперфторпентанол-1. При взаимодействии триоксида дисурьмы с 1,1,5-тригидроперфторпентанолом-1 in situ получается сокатализатор трис-(1,1,5-тригидроперфторпент-оксид)сурьмы n=2 структурной формулы Sb(OCH₂(CF₂CF₂)₂H)₃. Пастообразное вещество бело-розового цвета. ИК-спектр, ν, см^-1: 2926-2990 (ν_C-H), 1170-1176 (C-F).Example 2 is carried out analogously to example 1, using 1,1,5-trihydroperfluoropentanol-1 as a polyfluorinated alcohol. Interaction of antimony trioxide with 1,1,5-trihydroperfluoropentanol-1 in situ yields the antimony tris (1,1,5-trihydroperfluoropent oxide) antimony cocatalyst n = 2 of the structural formula Sb (OCH ₂ (CF ₂ CF ₂ ) ₂ H) ₃ . The pasty substance is white-pink. IR spectrum, ν, cm ^-1 : 2926-2990 (ν _CH ), 1170-1176 (CF).

Пример 3 осуществляют аналогично примеру 1, используя в качестве полифторированного спирта 1,1,7-тригидроперфторгептанол-1. При взаимодействии триоксида дисурьмы с 1,1,7-тригидроперфторгептанолом-1 in situ получается сокатализатор трис-(1,1,7-тригидроперфторгепт-оксид)сурьмы n=3 структурной формулы Sb(OCH₂(CF₂CF₂)₃H)₃. Пастообразное вещество бело-розового цвета. ИК-спектр, ν, см^-1: 2925-2994 (ν_C-H), 1171-1178 (C-F).Example 3 is carried out analogously to example 1, using 1,1,7-trihydroperfluoroheptanol-1 as a polyfluorinated alcohol. Interaction of antimony trioxide with 1,1,7-trihydroperfluoroheptanol-1 in situ yields the antimony tris- (1,1,7-trihydroperfluorohept-oxide) antimony cocatalyst n = 3 of the structural formula Sb (OCH ₂ (CF ₂ CF ₂ ) ₃ H) ₃ . The pasty substance is white-pink. IR spectrum, ν, cm ^-1 : 2925-2994 (ν _CH ), 1171-1178 (CF).

Пример 4 осуществляют аналогично примеру 1, используя в качестве полифторированного спирта 1,1,9-тригидроперфторнонанол-1. При взаимодействии триоксида дисурьмы с 1,1,9-тригидроперфторнонанолом-1 in situ получается сокатализатор трис-(1,1,9-тригидроперфторноноксид)сурьмы n=4 структурной формулы Sb(OCH₂(CF₂CF₂)₄H)₃. Пастообразное вещество бело-розового цвета. ИК-спектр, ν, см^-1: 2921-2998 (ν_C-H), 1171-1183 (C-F).Example 4 is carried out analogously to example 1, using 1,1,9-trihydroperfluorononanol-1 as a polyfluorinated alcohol. Interaction of antimony trioxide with 1,1,9-trihydroperfluorononanol-1 in situ results in the tris- (1,1,9-trihydroperfluorononoxide) antimony cocatalyst n = 4 of structural formula Sb (OCH ₂ (CF ₂ CF ₂ ) ₄ H) ₃ . The pasty substance is white-pink. IR spectrum, ν, cm ^-1 : 2921-2998 (ν _CH ), 1171-1183 (CF).

Проведение реакции поликонденсации терефталевой кислоты с этиленгликолем в присутствии каталитической системы позволило установить, что с увеличением степени теломеризации n наблюдается уменьшение доли высокомолекулярной фракции в смеси олиго- и полиэтилентерефталатов (табл.).The polycondensation reaction of terephthalic acid with ethylene glycol in the presence of a catalytic system allowed us to establish that with an increase in the degree of telomerization n, a decrease in the fraction of high molecular weight fraction in a mixture of oligo- and polyethylene terephthalates is observed (table).

Мольное соотношение терефталевой кислоты, этиленгликоля, катализатора и полифторированного спирта составляет 1:2,5:10^-3:10^-3.The molar ratio of terephthalic acid, ethylene glycol, catalyst and polyfluorinated alcohol is 1: 2.5: 10 ^-3 : 10 ^-3 .

ТаблицаTable Каталитическая системаCatalytic system Степень превращения терефталевой кислоты, %The degree of conversion of terephthalic acid,% Состав продуктов реакции поликонденсации, % масс.The composition of the polycondensation reaction products,% mass. m=1m = 1 m=2m = 2 m=3m = 3 m=4-140m = 4-140 Sb₂O₃+Sb(OCH₂CF₂CF₂H)₃ Sb ₂ O ₃ + Sb (OCH ₂ CF ₂ CF ₂ H) ₃ 7474 22 66 2121 7171 Sb₂O₃+Sb(OCH₂(CF₂CF₂)₂H)₃ Sb ₂ O ₃ + Sb (OCH ₂ (CF ₂ CF ₂ ) ₂ H) ₃ 6060 88 1212 2525 5555 Sb₂O₃+Sb(OCH₂(CF₂CF₂)₃H)₃ Sb ₂ O ₃ + Sb (OCH ₂ (CF ₂ CF ₂ ) ₃ H) ₃ 5555 20twenty 1212 2222 4646 Sb₂O₃+Sb(OCH₂(CF₂CF₂)₄H)₃ Sb ₂ O ₃ + Sb (OCH ₂ (CF ₂ CF ₂ ) ₄ H) ₃ 3636 3232 2929th 11eleven 2828

ИК-спектры веществ снимали на ИК-Фурье спектрометре «Nicolet-6700» и спектрометре «Specord-M82».IR spectra of substances were recorded on a Nicolet-6700 IR Fourier spectrometer and a Specord-M82 spectrometer.

Температуры плавления веществ определяли на приборе Меттлер Толедо МП50 при скорости нагрева 2°C/мин.The melting points of the substances were determined on a Mettler Toledo MP50 instrument at a heating rate of 2 ° C / min.

Измерение характеристической вязкости осуществляли с использованием стеклянного капиллярного вискозиметра «Уббелоде» (тип 1C по ИСО 3105) путем растворения навески полимера в смеси растворителей фенол: тетрахлорэтан (60:40 масс.%).The characteristic viscosity was measured using a Ubbelode glass capillary viscometer (type 1C according to ISO 3105) by dissolving a portion of the polymer in a phenol: tetrachloroethane solvent mixture (60:40 wt.%).

Определение степени полимеризации высокомолекулярного продукта осуществляли путем его ацетилирования уксусным ангидридом в присутствии пиридина с последующим оттитровыванием щелочью выделившейся уксусной кислоты.The degree of polymerization of the high molecular weight product was determined by acetylation with acetic anhydride in the presence of pyridine, followed by titration with alkali of the precipitated acetic acid.

Таким образом, разработан технологичный способ получения олиго- и полиэтилентерефталатов, позволяющий получать продукт с высокой степенью полимеризации и легкостью отделения каталитической системы от продукта реакции.Thus, a technologically advanced method for producing oligo- and polyethylene terephthalates has been developed, which allows one to obtain a product with a high degree of polymerization and ease of separation of the catalyst system from the reaction product.

Claims

A method of producing oligo- and polyethylene terephthalates, including polycondensation of terephthalic acid and ethylene glycol in the presence of an antimony trioxide catalyst when heated, characterized in that, when mixing the ingredients, polyfluorinated alcohol selected from 1,1,3-trihydroperfluoropropanol-1, 1,1, 5-trihydroperfluoropentanol-1, 1,1,7-trihydroperfluoroheptanol-1 and 1,1,9-trihydroperfluorononanol-1, which reacts with in situ antimony trioxide to form a cocatalyst of the general formula: Sb (OCH ₂ (CF ₂ CF ₂ ) _n H) ₃ n = 1-4.