SU891699A1 - Method of producing modified polyethyleneterephthalate - Google Patents

Method of producing modified polyethyleneterephthalate Download PDF

Info

Publication number
SU891699A1
SU891699A1 SU792826718A SU2826718A SU891699A1 SU 891699 A1 SU891699 A1 SU 891699A1 SU 792826718 A SU792826718 A SU 792826718A SU 2826718 A SU2826718 A SU 2826718A SU 891699 A1 SU891699 A1 SU 891699A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
epoxy
pet
modifier
modified
polycondensation
Prior art date
Application number
SU792826718A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дина Владимировна Лопатик
Игорь Фомич Осипенко
Валентина Андреевна Бойко
Original Assignee
Институт физико-органической химии АН БССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт физико-органической химии АН БССР filed Critical Институт физико-органической химии АН БССР
Priority to SU792826718A priority Critical patent/SU891699A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU891699A1 publication Critical patent/SU891699A1/en

Links

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА(54) METHOD FOR OBTAINING MODIFIED POLYETHYLENEERTEPHALATE

ff

Изобретение относитс  к области получени  модифицированного полиэтилентерефталата (ПЭТФ), который используетс  дл  получени  волокна типа лавсан, обладакедего хорошей накрашиваемостью дисперсными красител ми .This invention relates to the field of producing modified polyethylene terephthalate (PET), which is used to produce lavsan-type fiber, which has good dyeability of disperse dyes.

Синтетическое полиэфирное волокно на основе ПЭТФ обладает высокой кристалличностью и плотной упаковкой полимерных цепей, вследствие этого в процессе крашени  диффузи  красител  протекает очень медленно, что заставл ет примен ть специальные методы крашени  - под давлением, при повышенной температуре ( 120с) или в присутствии переносчиков.Synthetic polyester fiber based on PET has a high crystallinity and dense packing of polymer chains; as a result, the diffusion of the dye proceeds very slowly during the dyeing process, which makes it necessary to apply special dyeing methods — under pressure, at elevated temperature (120 s) or in the presence of carriers.

Одним из перспективных методов повышени  накрашиваемости полиэтилен терефталатного волокна  вл етс  химическа  модификаци  ПЭТФ в процессе его синтеза путем введени  в полиэфирную цепь мономерных звеньев и блоков, привод щих к нарушению крис-. талличности и регул рности строени  макромолекул tl ,One of the promising methods for enhancing the dyeability of polyethylene terephthalate fiber is the chemical modification of PET in the process of its synthesis by introducing monomer units and blocks into the polyester chain, resulting in disruption of the crystal. the magnitude and regularity of the structure of macromolecules tl,

Однако при этом обычно понижаютс  прочностные характеристики волокна.However, the strength characteristics of the fiber are usually reduced.

Известен также способ получени  ПЭТФ модифицированного моноэпоксисоединени ми , содержащими этиленоксидные группы, There is also known a method for producing PET-modified mono-epoxy compounds containing ethylene oxide groups.

Модификатор добавл ют на стадии этерификации и при обработке готового волокна, что приводит к улучшению накрашиваемости ПЭТФ 2 ,The modifier is added at the stage of esterification and in the processing of the finished fiber, which leads to an improvement in dyeability of PET 2,

Однако механические свойства волокон и продолжительность процесса недостаточно велики.However, the mechanical properties of the fibers and the duration of the process are not long enough.

10ten

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ получени , модифицированного полиэтилентерефталата путем., взаимодействи  терефталевой кислоты The closest in technical essence and the achieved effect is a method for producing a modified polyethylene terephthalate by. Reacting terephthalic acid.

15 и этиленгликол  в присутствии эпоксисодержащего модификатора с последующей поликонденсацией полученного продукта.15 and ethylene glycol in the presence of an epoxy-containing modifier, followed by polycondensation of the obtained product.

Модификатор представл ет собой моноэпоксисоединение общей формулыThe modifier is a monoepoxy compound of the general formula

2020

;Я.;I.

RR

25 где оба R - CHOj или 5.25 where both R - CHOj or 5.

или один R Н, а другой - фенил.or one R N and the other is phenyl.

Волокна, полученные на основе модифицированного ПЭТФ, обладают повышенной сорбирующей способностью поFibers obtained on the basis of modified PET have an increased sorbing capacity according to

30 отношению к дисперсным красител м 3.30 relative to the dispersed dye m 3.

Однако прочностные характеристики волокон недостаточно велики, а продолжительность стадии поликонденсации составл ет 2,5 ч.However, the strength characteristics of the fibers are not long enough, and the duration of the polycondensation stage is 2.5 hours.

Цель изобретени  - улучшение физико-механических свойств полиэтилен ерефталатного волокна при сохранении повышенной способности к сорбции красител  и ускорение стадии поликонденсации .The purpose of the invention is to improve the physicomechanical properties of polyethylene orephthalate fiber while maintaining increased ability to sorb the dye and accelerate the polycondensation stage.

Поставленна  цель достигаетс  тем# что в способе получени  модифицированного полиэтилентерефталата путем взаимодействи  терефтапевой кислоты и этиленгликол  в присутствии эпоксисодержсицего модификатора с последу НЕце и пол и конденсацией полученного продукта, в качестве эпоксисодержащего модификатора используют 1-5 мол.% на моль терефталевой кислотьа циклоалифатического эпоксида общей формулы The goal is achieved by the fact that in the method of obtaining modified polyethylene terephthalate by reacting terephthalic acid and ethylene glycol in the presence of an epoxy-containing modifier with an aftercare Nets and a floor and condensing the resulting product, 1-5 mol.% Per mole of terephthalic acid is used as the epoxy-containing modifier,

где п 1,2where n 1,2

и модификатор ввод т перед стадиейand the modifier is entered before the stage

поликонденсации.polycondensation.

В отличие от эпоксисоединений, содерж дих эти еноксидные группы, циклоалифатйческие эпоксиооединени  содержащие эпоксидные группы в цикл обладают повышенной реакционной способностью по отношению к карбоксильным , а также легко реагируют с гидроксильными группами и более термостабильны . Наличие пол рной нитрильной группы, способной образовывать поперечные физические св зи междуUnlike epoxy compounds that contain these enoxide groups, cycloaliphatic epoxy compounds containing epoxy groups per cycle have an increased reactivity with respect to carboxyl, and also react easily with hydroxyl groups and are more thermostable. The presence of a polar nitrile group capable of forming transverse physical bonds between

.макромолекулами, должно положительно сказатьс  на эластичности и упругости .Macromolecules, should positively say on elasticity and elasticity.

. Модифицирующие эпоксисоединени  получают путем эпоксидировани  надуксусной кислотой соответствующих непредельных бициклических натрилов - 2-нитрилбициклоГ2,2,1 гепт-5ена и 2-НитрилбициклоГ2,2, 2 окт-5ена ,  вл ющихс  аддуктами акрилонитрила и циклических диенов - циклопентадиена и циклогексадиёна-1,3.. Modifying epoxy compound is obtained by epoxidation with peracetic acid, the corresponding unsaturated bicyclic natrilov - 2-nitrilbitsikloG2,2,1 5ena and hept-2-NitrilbitsikloG2,2, oct-2 5ena, is propelling adducts of acrylonitrile and cyclic dienes - cyclopentadiene and 1,3-tsiklogeksadiona.

Синтез модифицированных образцов ПЭТФ осуществл ют в конденсационных стекл нных пробирках и в лабораторном стальном автоклаве при мольном соотношении терефталевой кислоты (ТФК) и этиленгликол  1:4. Процесс провод т в две стадии. На стадии этерификации реакционную смесь нагревсиот при 190-195 С в атмосфере инертного газа при удалении выдел ющейс  воды, затем повышают температуру до 225-230°С и отгон ют избыток этиленгликол . Модификатор ввод т перед стадией поликонденсации, которую осуществл ют путем нагревани  реакционной смееи в вакууме при , продолжительность нагревани  зависит от количества модификатора и составл ет не более 2 ч. Из полученного модифицированного ПЭТФ формуют волокна пр дением из расплава, которые затем подвергают 4-кратной выт жке при температуре нагревательных элементов .The synthesis of modified PET samples is carried out in condensation glass tubes and in a steel laboratory autoclave at a molar ratio of terephthalic acid (TFA) and ethylene glycol 1: 4. The process is carried out in two stages. At the stage of esterification, the reaction mixture is heated at 190-195 ° C in an inert gas atmosphere while removing the liberated water, then the temperature is raised to 225-230 ° C and excess ethylene glycol is distilled off. The modifier is introduced before the polycondensation stage, which is carried out by heating the reaction mixture under vacuum, the heating time depends on the amount of modifier and is not more than 2 hours. From the obtained PET, the fibers are spun, and then subjected to 4 times at the temperature of the heating elements.

Механические свойства определ ют на установке УМИВ-3 при , зажимной длине образца 25 мм, диаметре моноволокна 80-100 мкм и скорости раст жени  20 мм/мин. На этой же установке снимают термомеханические кривые, иэ которых определ ют температуру стекловани , температуру плавлени  и термостабильность.Mechanical properties are determined on a UMIV-3 installation with a sample clamping length of 25 mm, a monofilament diameter of 80-100 µm and a speed of stretching of 20 mm / min. Thermomechanical curves, which determine the glass transition temperature, melting point, and thermostability, are removed at this installation.

Определение накрашиваемости модифицированных волокон осуществл ют с применением красител  дисперсный синий в количестве 2% от веса волокна нагреванием в кип щейводной ванне без переносчиков в течение 1,5 ч при модуле ванны 1:50. Количество сорбированного красител  рассчитывают по разности оптической плотности ванны до и после крашени , определ емой на фотоколориметре ФЭК-56ПМ с помощью калибровочной кривой.The determination of the dyeability of the modified fibers is carried out using a dispersed blue dye in an amount of 2% by weight of the fiber by heating in a boiling-water bath without carriers for 1.5 h with a bath modulus of 1:50. The amount of sorbed dye is calculated from the difference in the optical density of the bath before and after dyeing, determined on a FEK-56PM photocolorimeter using a calibration curve.

Пример 1. в лабораторный автоклав емкостью 0,5 л загружают 166 г (1 моль) ТФК, 225 МП (4 моль) этиленгликол , 0,4 мл тетрабутокснтитана в качестве катализатора этерификации , 0,132 г GeOj в качестве катализатора поликонденсации и 1 мл триэтаноламина в качестве ингибитора образовани  диэтиленгликол } реакционную смесь нагревают в токе N при 190°С до отгонки 36 мл воды, повышают температуру до 220-230С, ввод т в качестве термостабилизатора 3 мл 15%-ного раствора а этиленгликоле и отгон ют избыток этиленгликол . в реакционную смесь ввод т 4,1 г (3 мол.%) 2-нитрш1-5,6-эпоксибицикло 2 ,2,1 гептана, нагревают при перемешивании 0,5 ч в инертной атмосфере , затем систему постепенно вакуумируют при повышении температуры до 260°С и вьшерживают при этой температуре и давлении 1 мм в течение 1,5 ч.Example 1. Into a laboratory autoclave with a capacity of 0.5 l, 166 g (1 mol) of TFA, 225 MP (4 mol) of ethylene glycol, 0.4 ml of tetrabutoxy titanium as an esterification catalyst, 0.132 g of GeOj as a polycondensation catalyst, and 1 ml of triethanolamine are loaded. As a diethylene glycol formation inhibitor}, the reaction mixture is heated in a stream of N at 190 ° C to distill off 36 ml of water, increase the temperature to 220-230 ° C, inject 3 ml of a 15% strength solution of ethylene glycol as a heat stabilizer, and distill off the excess ethylene glycol. 4.1 g (3 mol.%) of 2-nitro-1-5,6-epoxybicyclo 2, 2.1 heptane are introduced into the reaction mixture, heated with stirring for 0.5 h in an inert atmosphere, then the system is gradually evacuated as the temperature rises to 260 ° C and hold at this temperature and a pressure of 1 mm for 1.5 hours

Пример 2. Синтез осуществл ют по примеру 1, в присутствии в качестве модификатора 4,5 г (3 мол.% 2-нитрил-5,6-эпоксибициклоГ2,2.2 октана и продолжительности поликонденсацйи 1 ч 45 мин.Example 2. The synthesis was carried out as in Example 1, in the presence of 4.5 g as a modifier (3 mol.% 2-nitrile-5,6-epoxybicycloG.2.2 octane and polycondensation duration 1 h 45 min.

Пример 3. В стекл нную конденсационную пробирку помещают 16, б г ТФК, 22,5 МП этиленгликол , 0,06 г тетрабутокситйтана, г GeO/j и 0,1 мл триэтаноламина, пробирку помещают в воздушную баню с электронагревателем , нагревают в токе аргона при температуре бани 195-198С.до отгонки 3,5 мл конденсационной воды, ввод т 0,2 МП 15%-ной при 225-230 0 отгон ют избыток этиленгликол . В реакционную массу ввод т г (1 мол.%) 2-нитрил-5,6-эпoкcибициклof2 . 2. 1 гептана, вьадерживают 0,5 ч при 190-200с, систему постепенно вакуумируюг при повышении температуры до , выдерживают 1 ч при давлении 1 мм и получают бес цветный модифицированный ПЭТФ с sO,30 и Т.пл. 250-251с. Сформованные из полученного ПЭТФ волокна сорбируют из ванны 66% красител , немодифицированное волокно - 49,5%. Пример 4. Синтез осуществл ют , как описано в примере 3, при использовании в качестве модификатора 0,15 г (1 мол.%) 2-нитрил-5,6 . -эпоксйбицикло 2.2.1 гептана и продол жительности стадии поликонденсации 0,5 ч. Получают ПЭТФ, имеющий i sp,24 и Т.пл. 256-257°С. Волокна,сфор мован вые из полученного ПЭТФ, сорбируют из ванны 89% красител . Пример 5. Синтез осуществл ют , как описано в примере 3, при использовании в качестве модификатора 0,75 г (5 мол.%).2-нитpил-5,6-эпoкcибициклof2 . 2. 23 гептана и продол жительноети стадии поликонденсации 50 мин. Получают ПЭТФ с Чуд 0,26 и Т.ил. 253-255°С. Волокна, сформованные из полученного ПЭТФ, сорбируют из ванны 95% красител . физико-механические свойства поли этилентерефталата и волокон, модифи1и рованных эпоксидами бициклических нитрилов приведены в таблице. Из приведенных в таблице данных и примеров видно, что модифицированные эпоксипроизводными бициклических нитрилов образцы ПЭТФ пригодны дл  формовани  волокон, обладающих по сравнению с немодифицированными волокнами улучшенной способностью к сорбции красител  из раствора и повышенными механическими показател ми. Применение зтих модификаторов значительно сокращает стадию поликоиденсации при получении ПЭТФ. Кроме того, применение модификатора циклоалифатической природы не вызывает потем11ени  конечных продуктов полиэтерификации, несмотр  на жесткие услови  поликонденсации, и не снижает термостабильности получаемых модифицированных образцов. Это свидетельствует о термической устойчивости предлагаемых в качестве модифи-каторов моноэпоксисоединений. При сравнении характеристик полученных модифицированных волокон с соответствующими показател ми дл  известного модифицированного волокна видно, что по прочности на разрыв и по значению разрывного удлинени  модифицированные волокна по предложенному способу превосход т волокна, полученные известным способом. При использовании циклоалифатических моноэпоксипроизводных бициклических натрилов предоставл етс  возможность сокращени  стадии поликонденсации; котора составл ет 0,5-2 ч в зависимости от количества модификатора, а по известному способу продолжительность составл ет 2,5 ч. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет улучшить физико-механические свойства полиэтилентерефталатного волокна при сохранении повышенной способности к сорбции красител  и ускорить стадию поликонденсации.Example 3. In a glass condensation tube, 16, b g TFA, 22.5 MP of ethylene glycol, 0.06 g of tetrabutoxy titan, g of GeO / j, and 0.1 ml of triethanolamine are placed, the tube is placed in an air bath with an electric heater, heated in a stream of argon at a bath temperature of 195-198 ° C. until distillation of 3.5 ml of condensation water, 0.2 MP of 15% is introduced at 225-230 ° and an excess of ethylene glycol is distilled off. Into the reaction mass are introduced g (1 mol.%) 2-nitrile-5,6-eroxybicof2. 2. 1 heptane, vyderzhivayut 0.5 h at 190-200s, the system is gradually evacuated when the temperature rises to, stand for 1 h at a pressure of 1 mm and get colorless modified PET with sO, 30, and so pl. 250-251 p. The fibers formed from the obtained PET adsorb 66% of the dye from the bath, unmodified fiber — 49.5%. Example 4. The synthesis was carried out as described in Example 3, using 0.15 g (1 mol.%) Of 2-nitrile-5.6 as a modifier. epoxybicyclo 2.2.1 heptane and a polycondensation stage duration of 0.5 h. PET is obtained having i sp, 24, and so pl. 256-257 ° C. Fibers formed from the obtained PET adsorb 89% of the dye from the bath. Example 5. Synthesis was carried out as described in Example 3, using 0.75 g (5 mol.%) As a modifier. 2-nitropyl-5,6-epoxy-cyclic of 2. 2. 23 heptane and the duration of the polycondensation stage 50 min. Get PET with a miracle of 0.26 and T.il. 253-255 ° C. Fibers molded from the obtained PET adsorb 95% of the dye from the bath. The physico-mechanical properties of poly (ethylene terephthalate) and fibers modified with epoxides of bicyclic nitriles are listed in the table. From the data and examples given in the table, it can be seen that PET samples modified with epoxy derivatives of bicyclic nitriles are suitable for forming fibers that have an improved dye sorption capacity and higher mechanical parameters than unmodified fibers. The use of these modifiers significantly reduces the stage of polycondensation in the preparation of PET. In addition, the use of a cycloaliphatic modifier does not cause the darkening of the final polyesterification products, despite the harsh conditions of polycondensation, and does not reduce the thermal stability of the resulting modified samples. This indicates the thermal stability of the monoepoxys compounds proposed as modifiers. When comparing the characteristics of the obtained modified fibers with the corresponding indicators for the known modified fiber, it can be seen that the tensile strength and the tensile elongation value of the modified fibers according to the proposed method are superior to those obtained by a known method. When using cycloaliphatic monoepoxy derivatives of bicyclic sodium, it is possible to shorten the polycondensation step; which is 0.5-2 hours depending on the amount of modifier, and according to a known method, the duration is 2.5 hours. Thus, the proposed method allows to improve the physicomechanical properties of polyethylene terephthalate fiber while maintaining an increased dye sorption ability and accelerate polycondensation stage.

Температура стекловани , °сGlass transition temperature, ° C

9090

Температура плавлени .Melting point

254256254256

Удельна  в зкость (20°С, 0,5%, м-крезол)Specific viscosity (20 ° С, 0.5%, m-cresol)

g Плотность, г/смg Density, g / cm

Прочность волокна при Fiber strength with

4,38 разрыве, г/денье4.38 break, g / denier

Начальный модуль, кг/ммInitial module, kg / mm

700700

105105

7575

238238

238240238240

0,25 0.25

0,31 1,34 1,340.31 1.34 1.34

4,73 4,1-4-,64.73 4.1-4-, 6

5,975.97

940940

800800

Разрывное удлинение, %Explosive elongation,%

Степень сорбции красител  , %The degree of sorption of the dye,%

Продолжительность стадии поликонденсации, чThe duration of the polycondensation stage, h

Температура 5%-ной потери в весе, СTemperature 5% weight loss, С

Продолжение таблицыTable continuation

8585

3232

2020

49,549.5

6666

7272

Глубокие тонаDeep tones

1,751.75

2,02.0

2,52.5

368368

360360

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ получени  модифицированного полиэтилентерёфталата путем взаиЙэдействй - рёфталевой кислоты и этиленгликол  в .присутствии эпоксисодержащёго мо фи: сатора с последующей Ьоликондеййащиейполученного продукта , о т л а ю щ и и с   тем, yiTO, с целью ул1 шени  физико-механических cBo|icTB цЁ лиэтилентерефталатного волокн пни сохранении повышенной способностик сорбции красител  и ускорени  стадии поликонденсации, в качестве эпоксисодержащего модификатора используют 1-5 мол.% на мольThe method of obtaining the modified polyethylene terephthalate by the interaction of - phthalic acid and ethylene glycol in the presence of an epoxy-containing device with a subsequent liquefaction of the obtained product, about tal and y and, with that, yiTO, in order to improve the physical-mechanical systems in order to improve the physical-mechanical processes. stumps of preservation of increased dye sorption capacity and acceleration of the polycondensation stage, use 1-5 mol.% per mole as epoxy-containing modifier
SU792826718A 1979-10-10 1979-10-10 Method of producing modified polyethyleneterephthalate SU891699A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792826718A SU891699A1 (en) 1979-10-10 1979-10-10 Method of producing modified polyethyleneterephthalate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792826718A SU891699A1 (en) 1979-10-10 1979-10-10 Method of producing modified polyethyleneterephthalate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU891699A1 true SU891699A1 (en) 1981-12-23

Family

ID=20853668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792826718A SU891699A1 (en) 1979-10-10 1979-10-10 Method of producing modified polyethyleneterephthalate

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU891699A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112521592B (en) Biodegradable polyester and preparation method thereof
US2895946A (en) Polyesters modified with chain terminating and chain branching agents and process for producing same
US3869427A (en) Treatment of linear polyester with organic monoepoxide
JPH082957B2 (en) Improved process for the preparation of oligomeric glycol esters of dicarboxylic acids
NO158283B (en) PROCESSING TEAM AND DEVICE FOR MIXTURE / GAS TREATMENT.
US2857363A (en) Catalytic production of polyethylene terephthalate
SU891699A1 (en) Method of producing modified polyethyleneterephthalate
US2777830A (en) Dyeable polyesters
US3025266A (en) Polyesters prepared from a mixture of
SU761492A1 (en) Method of preparing modified polyethyleneterephtalate
US2892815A (en) Stannous formate catalyst for preparing polyethylene terephthalate
JPH0645675B2 (en) Polyester copolymer
SU899583A1 (en) Process for producing modified polyethyleneterephthalate
CN115073741A (en) Preparation method of low-temperature-resistant silicone rubber
US3424835A (en) Propiolactone-pivalolactone copolyesters
KR0134938B1 (en) Biodegradable polymeric film and process for the preparation thereof
KR102611149B1 (en) Manufacturing process of poly(alkylene furandicarboxylate)
US2562797A (en) Process for the preparation of polyamides from caprolactam
US3153010A (en) Process for preparing polyester amides in the presence of stannous oxalate catalyst
US4122063A (en) Treating polyethylene terephthalate with 1,2-epoxy-3-phenoxypropane and triphenylphosphite
JPH0233314A (en) High-tenacity polyvinyl alcohol based fiber and production thereof
US3609124A (en) Process for stabilizing polyoxymethylenes
US3505294A (en) Method for producing copolyester and resulting product
JPH0333174B2 (en)
JPS61278530A (en) Production of polyamide elastomer