SU891699A1 - Method of producing modified polyethyleneterephthalate - Google Patents
Method of producing modified polyethyleneterephthalate Download PDFInfo
- 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
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)
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) |
-
1979
- 1979-10-10 SU SU792826718A patent/SU891699A1/en active
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 |