BG100750A - Метод за получаване на полиестери и съполиестери - Google Patents

Метод за получаване на полиестери и съполиестери Download PDF

Info

Publication number
BG100750A
BG100750A BG100750A BG10075096A BG100750A BG 100750 A BG100750 A BG 100750A BG 100750 A BG100750 A BG 100750A BG 10075096 A BG10075096 A BG 10075096A BG 100750 A BG100750 A BG 100750A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
polycondensation
mol
titanium dioxide
mixed
preparation
Prior art date
Application number
BG100750A
Other languages
English (en)
Other versions
BG63398B1 (bg
Inventor
Michael Martl
Thomas Mezger
Gerriet Oberlein
Klaus Haferland
Bertran Boehringer
Ulrich Berger
Original Assignee
Diolen Industrial Fibers Gmbh
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 Diolen Industrial Fibers Gmbh filed Critical Diolen Industrial Fibers Gmbh
Publication of BG100750A publication Critical patent/BG100750A/bg
Publication of BG63398B1 publication Critical patent/BG63398B1/bg

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • C08G63/82—Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/85—Germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, or compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • C08G63/82—Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/87—Non-metals or inter-compounds thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Изобретението се отнася до метод, при който се използва смесена утайка на титанов диоксид/силициев диоксид със състав тiо2:siо2 90:10 до 20:80 моl/моl и/или смесена утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид със състав тiо2:zrо2 95:5 до 70:30 моl/моl като катализатор на поликондензацията при получаване на полиестери и съполиестери. Те проявяват повишена каталитична активност в сравнение със sв203, така че предпочетеното количество от катализатора е само от 10 до 100 ррм спрямо подлежащите на кондензиране естери или олигоестери.

Description

Полиестерите и съполиестерите, независимо от структурата им, която може да обхваща многобройни варианти от алифатни до изцяло ароматни изходни вещества, в общия случай се получават по двуетапен метод. В първия етап, чрез преестерифициране на естери на дикарбоксилни киселини или чрез естерифициране на дикарбоксилни киселини с излишък на диалкохоли се получават поликондензирани естери или полиестеркондензат, състоящ се от смес на олигоестери, които имат средно относително молекулно тегло по правило в граници между 100 и 2000, определено от молното съотношение на изходните съединения. За едно в даден случай желано модифициране с цел разклоняване могат да бъдат прибавени също ограничени количества от по-високофункционални изходни компоненти, като глицерин, пентаеретрит и тримелитова киселина. Алтернативни решения за провеждане на първия етап представляват взаимодействие на хлориди на дикарбоксилни киселини с диоли, присъединяване на етиленоксид към дикарбоксилни киселини, естерифициране на анхидрид с диалкохол, взаимодействие на анхидриди с епоксиди и взаимодействие на дикарбоксилни киселини или естери на дикарбоксилни киселини с диацетат на диол. Вторият реакционен етап се състои в същинската поликондензация, при която чрез отцепване на алкохол и/или вода може да се получи желаната величина на молекулното • · • · ···· · · · · · ··· ·· ··· ·· · ··· · · ······ ··· ······ ·· · ·· ··
- 2 тегло на полиестера или съполимера. Освен работа във вакуум, въвеждане на инертен газ и повишаване на реакционната температура, поликондензацията се ускорява особено от специфичните катализатори за провеждането й.
При получаване на филм- и нишкообразуващи полиестери за ускоряване на реакцията на поликондензация вече е предложено добавянето на катализатори на поликондензицията. Тъй като преобладаващото множество от посочените в мнобройните патенти съединения притежават недостатъчна каталитична активност или други недостатъци, в техниката като катализатор на поликондензация се налага почти изключително използването на Sb2O3. За съжаление този катализатор в последно време се сблъсква със съмнения, от гледна точка на политиката за опазване на околната среда, така че е желателна неговата замяна.
Правят се все още опити за намиране на катализатори, които да заменят БЬзОз. По-специално вече е предложено използването на алкоксититанати, по-специално на тетрабутилтитанат, при което тези съединения се използват или само за естерифициране (JA-OS 74 1 1 474), за естерифициране и поликондензация (JA-OS 77 86 496) или само за поликондензация (JA-OS 80 23 136), тъй като те действат каталитично и в двата етапа. Понеже прибавянето на титанови съединения предизвиква оцветяване на поликондензираните полиестери, съгласно патент JA-OS 78 106 792 се изисква титановите съединения да се обработват предварително с различни органични вещества, напр. амини или да се комбинират с други катализатори на поликондензацията, по-специално с Sb2O3 (JA-OS 78 109 597).
Настоящето изобретение има за задача да създаде нови катализатори за общия синтез на полиестери и съполиестери, като заместители на БЬзОз, които да осигурят повишена сигурност на
ft ft ft ft · ···· ft··· · · · ····· ·· ··· ·· · ···· · • ft······· ······ ·· · ·· ··
- 3 екосистемата и които специално да проявяват една по-висока каталитична активност, отколкото притежават SID2O3 и титантетрабутилата в същата концентрация.
Същност на изобретението е метод за получаване на полиестери и съполиестери чрез поликондензация на образуващи полиестери изходни съединения, при което в първи реакционен етап се получават естери или олигоестери, които в един втори реакционен етап се поликондензират в присъствие на титанови катализатори, характеризиращ се с това, че в етапа на поликондензация на естера или олигоестера, като катализатор на поликондензацията се използва смесена утайка на титанов диоксид/силициев диоксид в състав TiO2:SiO2 = 90:10 до 20:80 mol/mol и/или смесена утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид в състав TiO2:ZrO2 = 95:5 до 70:30 mol/mol.
Въз основа на факта, че титановият диоксид е лош катализатор на процеса на поликондензация при получаването на полиестери (виж сравнителни примери 1а и 1 Ь), то е изненадващо, че смесена утайка на титанов диоксид/силициев диоксид и смесена утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид изобщо са високоактивни катализатори на поликондензацията, особено при получаване на нишкообразуващи високомолекулни полиестери и съполиестери, при това само във вече посочените специфични граници на съотношения на състава.
По метода, съгласно изобретението, се предпочита в случай на използване като катализатор на поликондензацията на смесена утайка на титанов диоксид/силициев диоксид състав в съотношение Τϊθ2:δϊθ2 = 90:10 до 50:50 mol/mol и в случай на използване на смесена утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид състав в съотношение TiO2:ZrO2 = 90:10 до 80:20 mol/mol. Една смесена утайка на титанов диоксид/силициев диоксид със съотношение в посочената граница както и една съответна смесена утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид могат да се използват като катализатор на поликондензацията самостоятелно или като смес на едната другата или като смес от един и същ вид смесена утайка но различни съотношения, рамките на посочените граници.
Получаването на смесени утайки от TiC>2/SiO2 и Τ1Ο2/ΖΓΟ2 θ известно отдавна (виж Е.A. Barringer et al., J. Am. Ceramic Soc., 65,
1982, С-199). Получаването на смесени утайки от този вид се състои по принцип в това, че към етанолов разтвор на тетраетоксисилан се прибавя вода, при което първоначално се образува силанол с формула (RO)3SiOH и една OR-група на тетраетоксисилана се замества с хидроксилна група по схема (1):
Si(OR)4 + Н2О + ROH (1)
При не много голям излишък на вода самостоятелна кондензация на силанола може да протече дори по схема (2):
OROR
II > RO- Si- O -Si- OH + ROH (2) II
OROR
В присъствие на титан(1У)-тетраалкохолати или цирконий(1У)тетраалкохолати протича обаче с предпочитание кондензация на тези съединения с получения по схема (1) силанол:
• · • · • ·
• · · · • · · · • · · · ···· • ·· · ···· ·
• · · · · · - 5 - • · · · · · ·
OR | OR 1 kZ OR OR 1 i
RO-Si-OH 1 4 RO-Ti-OR --------> RO-Si- 0 -Ti-OR + ROH (3)
OR OR 1 | OR OR
Реакцията по схема (3) протича също много по-бързо, отколкото самостоятелната кондензация на силанола по схема (2) (К2 >> к-|), и се образуват при това с предпочитание Si-0-Tiединици, съответно Si-O-Zr-единици.
При достатъчен излишък на вода чрез следващо добавяне на вода се получават при кондензация и хидролиза смесени оксиди със сменящи се Si-O-Ti-Ο-, съответно Si-O-Zr-O-единици при почти пълна замяна на хидроксилните и алкохолни групи. Смесените оксиди се получават при оптимални условия за хидролиза под формата на фини частички с първоначална големина на частицата < 1 μπι и с много тясно разпределение на големината. Поради своето повърхностно натоварване тези частички се отблъскват взаимно, така че не настъпва агломерация. Една благоприятна форма за получаване на използваните съгласно изобретението смесени утайки от титанов диоксид/силициев диоксид и титанов диоксид/циркониев диоксид при стайна температура е описана в експерименталната част на описанието в Примери от 1 до 3. При описаните там условия за провеждане на хидролизата се избягва образуването на гел и се получава една хомогенна утайка от смесени оксиди на Ti/Si, съответно на Ti/'Zr.
В допълнение към изпълнението на току що споменатите Примери 1 до 3, каталитично активните смесени утайки естествено могат да се получат също и тогава, когато вместо използваните там титан(1\/)-тетраизопропилати се използват други титанови съединения, напр. титан(1\/)-тетраетилати или титан(1У)-тетра-2етилхексилат като изходни продукти. По аналогичен начин могат да
······ ·· · ·· ··
- 6 се използват също различни силициеви, съответно циркониеви компоненти. Също така, вместо етанол като разтворители могат да се използват други алкохоли, като метанол, пропанол, изопропанол и гликол. При това се предпочитат алкохоли с права или разклонена въглеродна верига с 1 до 6, съответно с 2 до 6 въглеродни атома.
Количествата на добавката от използваната като катализатор на поликондензацията смесена утайка могат да варират в широки граници и представляват общо количество от около 5 до 500 ppm, спрямо подложеният на поликондензация естер или олигоестер. При това по принцип те могат да бъдат използвани в по-големи количества от същия порядък, както в случая на използване на вЬ20з, когато по правило се използва катализатор на поликондензация в количества от около 300 до 400 ppm.
Когато в дадена област на приложение на получените полиестери или съполиестери се целят добри възможности за оцветяване на полимера се предпочита смесената утайка на титанов диоксид/силициев диоксид и/или смесената утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид да се използва в общо количество само от 10 до 100 ppm, спрямо подложения на поликондензация естер или олигоестер. Повишената каталитична активност на смесените утайки, съгласно изобретението, позволява използването на количества, които са значително помалки в сравнение със случаите на приложение на БЬ20з, при което така получените полиестери имат същото време на поликондензация и се постига една напълно приемлива Ь*стойност в граници от 3.0 до 8.0. Тези граници на Ь*-стойността отговарят предимно на стойностите, които могат да се постигнат при производството на полиетилентерефталат при използване на 400 ppm вЬ20з като катализатор на поликондензацията. Добавката
на смесените утайки, съгласно изобретението от титанов диоксид/силициев диоксид и титанов диоксид/циркониев диоксид се осъществява за предпочитане, като те се прибавят към получените в първия етап на реакцията естери или олигоестери, напр. бисгликолестер на подлежащите на поликондензиране дикарбоксилни киселини и/или предкондензат от един или повече такива бисгликолестери, преди провеждане на поликондензацията, във вид на 5 до 20 % суспензия в гликол. По принцип обаче θ възможно смесените утайки да се добавят в някакъв момент по време на първия реакционен етап, в случай на преестерифициране в даден случай заедно с един или повече катализатори на преестерифицирането. В случай на естерифициране в първия реакционен етап може понякога да се окаже изгодно, катализаторът на естерификацията да се блокира по познат начин чрез прибавяне на фосфорни съединения след провеждане на естерификацията. Подходящи фосфорни съединения са напр. карбетоксиметил-диетилфосфонат, ди(полиоксиетилен)хидроксиметилфосфонат, тетраизопропил-метилен-дифосфонат и ортофосфорна киселина, при което обикновено е достатъчна концентрация на добавения фосфор от 30 - 50 ppm.
Използваните смесени утайки, съгласно изобретението са подходяща да се използват при обичайните реакционни условия принципно като катализатор на поликондензацията за получаване на полиестери и съполиестери от различен вид, при които досега като катализатор е използван вЬ20з, в даден случай също в комбинация с един или повече други катализатори на поликондензацията. Различните видове полиестери и съполиестери са подходящи за най-различни области на приложение.
Доколкото при използване на смесените утайки, съгласно изобретението се получават алкидни смоли и наситени поли• · · · · · • · естерни смоли (хидроксиполиестери) с относително молекулно тегло < 10 000, те могат да се използват като свързващо средство в лакове и лакови покрития. Под понятието алкидни смоли тук се имат предвид съгласно сегашната номенклатура модифицирани с масло-, съответно с мастни киселини полиестери получени от поликарбоксилни киселини и полиалкохоли, също техни производ ни напр. с винилови съединения, епоксидни смоли, силикони, диизоцианати и органометални съединения (модифицирани алкидни смоли). Като поликарбоксилни киселини за алкидни смоли се използват предимно фталова киселина, изофталова киселина, малонова киселина, янтарна киселина, адипинова киселина, азелаинова киселина, себацинова киселина, додеканди карбоксилна киселина, димеризирани мастни киселини, хексахидрофталова киселина, хексахидротерефталова киселина, малеинова киселина, фумарова киселина и съдържащи халоген за целите на понижаване на запалимостта дикарбоксилните киселини, като анхидрид на тетрахлорофталовата киселина. Като полиоли се използват обичайно глицерин, пентаеретрит, дипентаеретрит,
триметилолпропан, триметилолетан, сорбитол и дифункционални полиоли, като етиленгликол, 1,2-пропиленгликол, 1,3- и 1,4 бутандиол, диетиленгликол, дипропиленгликол и неопентилгликол.
Третият компонент за получаването на алкидни смоли са мастни киселини с дълга верига, като синтетични мастни киселини, напр. нонилова (пеларгонова) киселина, абиетинова киселина и синтетични смеси на мастни киселини (С7-С9), или природни мастни киселини, които почти изключително се използват под формата на техните мазнини или масла, напр. ленено масло, рициново масло, кокосово масло, соево масло и памучно масло. За получаване на наситени полиестерни смоли, показателите на които са определени в стандарт DIN 55 945, напротив, при ·· ·· • · · • · · · • · · · • · · ···· ··
- 9 поликондензацията не се използват мастни киселини с дълга верига, докато другите използвани наситени поликарбоксилни киселини и полиалкохоли по същество са същите като тези, които
се използват при получаването на алкидни смоли.
Когато смесените утайки и съполиестери, за които става въпрос се използват като междинни продукти за получаване на полиуретани с относително молекулно тегло < 10 000, това води в зависимост от следващата преработка въз основа на познат за специалиста начин не само до получаване на полиуретанови лакове, но също и до получаване на много различаващи се видове от изкуствени материали с различни ценни за приложение свойства [дуромер (термореактивен полимерен материал), термопласти, еластомери за формоване, смоли и меки пенопласти, материали за пресоване, твърди и огъващи се слоести материали, лепила].
Нискомолекулните полиестери и съполиестери като междинни продукти за получаване на полиуретани се получават обикновено от наситени алифатни или ароматни дикарбоксилни киселини и дифункционални или ди- и трифункционални алкохоли и са линейни или със слабо до силно разклонени вериги. При използване на смесените утайки съгласно изобретението е възможно получаването на известната обща широка палитра от хидроксилполиестери с хидроксилно число от 28 до 300 mg KOH/g и киселинно число най-често под 1 mg KOH/g. Силно разклонените полиестери между тях, които могат да се получат предимно на базата на ароматни и хидроароматни дикарбоксилни киселини, се използват предимно като свързващо средство за полиуретанови лакове.
Смесените утайки, съгласно изобретението са особено подходящи за използване при обичайните реакционни условия като катализатори на поликондензацията, при получаване на • · • · · · • ·
··· · · · ··· ···· · · · · ···· ·· ··· ·· · ···· · ······ ··· ······ ·· · ·· ··
- 10 познатите високотопящи се нишко- или филмобразуващи полиестери, като полиетилентерефталат, полибутилентерефталат, поли(етилен-2,6-нафтален-дикарбоксилат), поли(бутилен-2,6нафтален-дикарбоксилат), поли(1,4-диметиленциклохексантерефталат) и техните смесени полиестери на базата на по-високи хомополиестерни части от най-малко 80 молни процента, които принадлежат към класа на термопластичните полиестери. Полиестери и съполиестери от този вид притежават предимно молекулно тегло > 10 000. Смесените утайки, съгласно изобретението се използват с предпочитание за получаване на поликондензирани полиалкилентерефталати, особено полиетилентерефталат и полибутилентерефталат, които могат като смесени полиестери да съдържат до 20 молни процента единици, които се разклоняват най-малко с един полиестеробразуващ компонент. Обикновено при приложението на катализаторите на поликондензация, съгласно изобретението не играе роля дали бисгликолестера на дикарбоксилната киселина или на дикарбоксилните киселини, които подлежат на поликондензация и/или предкондензатът, получен от един или повече такива бисгликолестери са получени по метод чрез преестерифициране или по метода на директно естерифициране.
Така че, катализаторите на поликондензация, съгласно изобретението са подходящи както за получаване на нишкообразуващи полиетилентерефталати с вътрешен вискозитет [η] от 0.65 до 0.75, които по правило се преработват по-нататък за целите на текстилната индустрия за получаване на щапелни влакна, както и за получаване на нишкообразуващи полиетилентерефталати с вътрешен вискозитет [η] от 0.75 до 0.80 и от 0.95 до 1.05, от които се получава филаментна прежда за индустриални цели. По-високо молекулно тегло се постига чрез непрекъсната • · • ·
• · · · · · · · ···· • · ··· ·· · ···· · ······ ··· ···· ·· ·· · ·· ··
- 11 поликондензация с директно изпридане или за предпочитане чрез допълнителна кондензация в твърда фаза. За допълнителната кондензация в твърда фаза е за предпочитане евентуално наличните катализатори на естерификацията да се блокират по познат начин с фосфорни съединения. За тази цел са подходящи фосфорни съединения като напр. ди(полиоксиетилен)хидроксиметилфосфонат, тетраизопропил-метилен-дифосфонат и ортофосфорна киселина, при което обикновено е достатъчна концентрация на добавения фосфор от 30 - 50 ppm.
Получените при използване на катализаторите на поликондензация, съгласно изобретението нишко- и филмобразуващи термопластични полиестери, по-специално полиетилентерефталат и полибутилентерефталат, могат естествено да се преработят също напр. чрез шприцоване и екструдиране до формовани тела и профили от всякакъв вид. Когато напр. полученият чрез поликондензация при използване на катализаторите, съгласно изобретението полиетилентерефталат се преработва в полиетилентерефталатни бутилки, те проявяват една висока прогледност и ниско съдържание на ацеталдехид.
Други компоненти, образуващи полиестери за нишко- и филмобразуващи съполиестери са алифатен диол, като етиленгликол, пропиленгликол, тетраметиленгликол, пентаметиленгликол, хексаметиленгликол, полиетиленгликол, полипропиленгликол и поли(тетрахидрофуран)диол; ароматен диол, като бренцкатехин (орто-дихидроксибензен), резорцин (мета-дихидроксибензен) и хидрохинон; алициклен диол, като 1,4-циклохександиметанол и циклохександиол; алифатна дикарбоксилна киселина, като адипинова киселина, себацинова киселина и декандикарбоксилна киселина; ароматна дикарбоксилна киселина, като изофталова киселина, 5-натрий-сулфоизофталова киселина, натрий• · • · • · · • · · · · ·
- 12 сулфотерефталова киселина и 2,6-нафтален-дикарбоксилна киселина; и алициклена дикарбоксилна киселина, като хексахидротерефталова киселина и 1,3-циклохександикарбоксилна киселина.
Като аналогични образуващи полиестери компоненти за получаване на смесени полиестери се имат предвид сьщо и отчасти споменатите по-горе нишкообразуващи хомополиестери, които не принадлежат към групата на полиалкилентерефталатите.
Естествено, филм- и нишкообразуващите полиестери могат да
съдържат като обикновени модифициращи средства също и познати те средства за разклоняване, като пентаеретрит, тримелитова (1,2,4-бензентрикарбоксилна) киселина, пиромелитова тримезинова (1,3,5-бензентрикарбоксилна) киселина и естери, в обичайните за до 15 микроеквивалента бързо изпридане от 3000 киселина и техните целта ограничени количества, напр. от 1 на 1 грам до 4000 и изтегляне на тъкан със скорост от от полимера, с които се постига повече метра за минута, както и
1000 метра в минута. Тези средства за разклоняване се добавят за предпочитане във вид на разтвор в етиленгликол на бисгликолестера на дикарбоксилната киселина, която се подлага на поликондензация.
Терминът съполиестер включва също така много видове полиестери. Термопластичните полиестери представляват познати блоксъполимери, които могат да бъдат синтезирани от взаимно несъвместими твърди кристални и меки аморфни сегменти.
Твърдите и късоверижни сегменти се състоят общо взето предимно от ароматен полиестер, напр.
от етилентерефталатни или бутилентерефталатни единици, докато меките и дълговерижни сегменти се състоят предимно от реакционни продукти на алифатен полиетер, напр. поли(бутиленгликол) или поли(етиленгликол) с алифатна, циклоалифатна или ароматна дикарбоксилна • ·
··· ·· · · · · ···· · · · · ···· • · ··· · · · · · · · · ······ ··· ······ ·· · · · ··
- 13 киселина. Както дъл говерижните, така и късоверижните естерни единици представляват често съполиестери, които са получени при ограниченото едновременно използване на една или повече други дикарбоксилни киселини и гликолови компоненти. Термопластични полиестери, за получаването на които използването на катализаторите на поликондензация, съгласно изобретението, представляващи смесени утайки на титанов диоксид/силициев диоксид и титанов диоксид/циркониев диоксид също е подходящо, са описани напр. в следните патентни описания: US-PS 3,023,192, GB-PS 682 866, DE-PS 2 352 584, ЕР-А- 0 051 220 и ЕР-А- 0 109 123.
Използваните съгласно изобретението смесени утайки на титанов диоксид/силициев диоксид и титанов диоксид/циркониев диоксид са подходящи също за получаване на изцяло ароматни, съответно течнокристални полиестери, когато получаването се провежда на базата на обичайните катализатори на поликондензация, като Sb2C>3 и титаналкоксид. Така напр. са познати от патент на САЩ No 4,421,908 изцяло ароматни полиестери от 10-90 молни процента хидрокси-нафтален-карбоксилна киселина, 5-45 молни процента от най-малко една друга ароматна дикарбоксилна киселина, напр. терефталова киселина, и 5-45 молни процента от най-малко един ароматен диол, например хидрохинон. Съгласно европейски патент ЕР-А-0 472 366 са получени изцяло ароматни полиестери, при използване на (А) изофталова киселина, (В) хидрохинон, (С) 4,4-дихидроксидифенил и/или р-хидроксибензоена киселина и/или 2-хидрокси-6-нафталенкарбоксилна киселина и (D) някакъв фенол. В европейски патент ЕР-А-0 496 404 са описани изцяло ароматни полиестери, които са получени при взаимодействие на най-малко един диалкилестер на ароматна дикарбоксилна киселина, напр. диметилтерефталат (DMT), с наймалко един ароматен поликарбонат, напр. поли(4,4’-изопропи-
···· · · · · ···· ·· ··· ·· · ···· · ······ ··· ······ ·· · ·· ··
- 14 лиден-дифениленкарбонат) и/или един ароматен диалкилдикарбонат. В тези споменати като примери методи за получаване на напълно ароматни полиестери е възможна замяната на използваните там катализатори на поликондензацията, като Sb2O3, титанови алкоксиди и циркониеви алкоксиди по един изгоден начин със специфичните смесени утайки, съгласно изобретението, съвсем независимо дали те се добавят още в първия реакционен етап или в следващия етап на поликондензация.
Изобретението се пояснява по-подробно чрез следващите примери. Даденият там относителен вискозитет на разтвора е измерен при 25°С като 1 % разтвор в m-крезол. Количеството на карбоксилните групи в полимерите е дадено като еквивалент на карбоксилните групи/106 g полимер или като mmol/kg полимер. Тази величина се определя чрез титруване на полимера в о-крезол с калиев хидроксид.
Оценката на оцветяването на полиестера е основана на системата за отчитане на оцветяването със стойностите на L*. а*, Ь*. Тя е една от системите за уеднаквяване при измерването на оцветяването и е предложена въз основа на високата близост при представяне на наблюдаваното оцветяване и разликите в оцветяването от CIE-комисията (интернационална комисия по осветляване) през 1976 година. При тази система L* означава фактор на светлост и а* и Ь* съответно са числа, за измерване на цвета. В настоящия случай е важна Ь*-стойността, която отразява баланса между жълто и синъо. Една положителна Ь* стойност означава жълто оцветяване, докато една отрицателна Ь* стойност означава синьо оцветяване. Обичайно получените с антимонов триоксид полиестери проявяват Ь*-стойност между 3 и 8. За продуктите, за които оцветяването не е от критично значение могат да се приемат и по-високи стойности.
• · • · · ·
Получаване на смесени утайки от TiO2:SiO2 и TiO2:ZrO2
Пример 1
Каталитичноактивна смесена утайка от титанов диоксид/силициев диоксид (TiO2:SiO2 = 90:10 mol/mol)
9.79 g Титан(1У)-тетраизопропилат (34 mmol) и 0.80 g тетраетоксисилан (3.8 mmol) се разтварят в 100 ml абсолютен етанол (Разтвор А). 10.27 g дестилирана вода (0.57 mol) се смесва с 100 ml абсолютен етанол (Разтвор В). Разтвор А се поставя пръв и към него на капки се прибавя Разтвор В в продължение на 30 минути при 22°С. Пада бяла утайка. След един час разбъркване сместа се центрофугира и остатъкът се промива 3 пъти с дестилирана вода. Продуктът се изсушава във вакуум при 70°С.
Пример 2
Каталитичноактивна смесена утайка от титанов диоксид/циркониев диоксид (TiO2:ZrO2 = 90:10
25.58 g Титан(1У)-тетраизопропилат (0.09 mol) и цирконий(1У)-тетрапропилат (0.01 mol) се разтварят абсолютен етанол (Разтвор А). 27.02 се смесва с 263 g абсолютен етанол поставя пръв и към него на капки се продължение на 30 минути при 22°С.
mol/mol)
3.28 g в 263 g вода (1.5 mol) g дестилирана (Разтвор В). Разтвор А се прибавя Разтвор В в
Пада бяла утайка. След един час разбъркване сместа се центрофугира.
Остатъкът се промива един път с дестилирана вода, след това с етанол и всеки път се центрофугира по 20 минути. Продуктът се изсушава във вакуум при
60-70°С в продължение на 24 часа.
··· ·· ···· ···* · · · · ···· ·· ··· ·· · ···· · ······ ··· ······ ·· · ·· ··
- 16 Пример 3
Каталитичноактивна смесена утайка от титанов диоксид/циркониев диоксид (TiO2'.ZrO2 = 80:20 mol/mol) 22.74 g Титан(1\/)-тетраизопропилат (0.08 mol) и 6.56 g цирконий(1\/)-тетрапропилат (0.02 mol) се разтварят в 263 g абсолютен етанол (Разтвор А). 27.02 g дестилирана вода (1.5 mol) се смесва с 263 g абсолютен етанол (Разтвор В). Разтвор А се поставя пръв и към него на капки се прибавя Разтвор В в продължение на 30 минути при 22°С. Пада бяла утайка. След един час разбъркване сместа се центрофугира. Остатъкът се промива един път с дестилирана вода, след това с етанол и всеки път се центрофугира по 20 минути. Продуктът се изсушава във вакуум при 60-70°С в продължение на 24 часа.
Пример 4
Каталитичноактивна смесена утайка от титанов диоксид/циркониев диоксид (TiO2’.ZrO2 = 60:40 mol/mol) 17.05 g Титан(1\/)-тетраизопропилат (0.06 mol) и 13.10 g цирконий(1\/)-тетрапропилат (0.04 mol) се разтварят в 263 g абсолютен етанол (Разтвор А). 27.02 g Дестилирана вода (1.5 mol) се смесва с 263 g абсолютен етанол (Разтвор В). Разтвор А се поставя пръв и към него на капки се прибавя Разтвор В в продължение на 30 минути при 22°С. Пада бяла утайка. След един час разбъркване сместа се центрофугира. Остатъкът се промива един път с дестилирана вода, след това с етанол и всеки път се центрофугира по 20 минути. Продуктът се изсушава във вакуум при 60-70°С в продължение на 24 часа.
• · · · · ·
Пример 5
Каталитичноактивна смесена утайка от титанов диоксид/силициев диоксид (TiO2^SiO2 = 10:90 mol/mol)
216.24 g Воден разтвор на амоняк (25 тегл. %) се смесва с
661.6 g етанол (Разтвор А). 3.42 g титан(1 \/)-тетраетилат (15 mmol) и 28.41 g тетраетоксисилан (135 mmol) се разтварят в 763.5 g абсолютен етанол (Разтвор В). Разтвор А се поставя пръв и към
него на капки се прибавя Разтвор В в продължение на 30 минути при 40°С. Пада бяла утайка. След половин час разбъркване сместа се центрофугира, остатъкът се промива с дестилирана вода, отново се центрофугира, промива се с изопропанол и отново се центрофугира. Продуктът се изсушава накрая във вакуум при 60°С.
В
Примери за провеждане на поликондензацията
Пример 6
Получава се полиетилентерефталат в един двуетапен метод. В първия етап на естерифициране се осъществява взаимодействие на етиленгликол и диметилтерефталат (DMT) при молно съотношение 2.5:1 в присъствие на 100 ppm ZnAcg.2 Н2О (Ас означава ацетат) и 150 ppm MnAc2.4 Н2О, спрямо диметилтерефталата, при температури в граници от 165 до 265°С, при което за избягване на сублимация на диметилтерефталата постоянното повишаване на температурата от 165 до 265°С се осъществява не много бързо. Използваният при естерифицирането метанол се отдестилира през една колона. При достигане на реакционна температура от 240°С се прибавя 50 ppm фосфор, спрямо вложения диметилтерефталат, във вид на етилестер на фосфоноцетната киселина за блокиране на наличния катализатор на естерификацията.
······ ·· · ·· ··
- 18 След достигане на реакционна температура от 250°С се прибавя 30 ppm спрямо наличния бис (2-хидроксиетил)терефталат от получения, съгласно Пример 1 катализатор, представляващ смесена утайка от титанов диоксид/силициев диоксид със състав Т1О2 : SiC>2 = 90 : 10 mol/mol под формата на суспензия от 5 тегл.% в гликол. Реакцията на поликондензация протича при 290°С във вакуум от 1.3 mbar. След протичане на реакцията в продължение на 112 минути се получава полимер с относителен вискозитет на разтвора 1.595. Стойността на Ь* е 5.5. Съдържанието на крайни СООН-групи е 15.2 еквивалента/106 g полимер.
Пример 7
Получава се полиетилентерефталат в един двуетапен метод. В първия етап на естерифициране се осъществява взаимодействие на етиленгликол и диметилтерефталат в присъствие на 55 ppm МпАс2-4 НрО или 75 ppm MnAc2-2 Н2О, спрямо диметилтерефталата, при използване на метода, описан в Пример 6. Блокиране на катализаторите на естерифицирането се осъществява чрез добавяне на еквивалентно количество от фосфорна киселина под формата на 70 тегл. % гликолов разтвор
След достигане на реакционна температура от 250°С се прибавя 11 ppm спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат от получения, съгласно Пример 1 катализатор, представляващ смесена утайка от титанов диоксид/силициев диоксид в състав ТЮ2 : S1O2 = 90 : 10 mol/mol под формата на суспензия от 5 тегл.°ъ в гликол. Реакцията на поликондензация протича при 283°С във вакуум от 0.8 mbar. След протичане на реакцията в продължение на 180 минути се получава полимер с относителен вискозитет на разтвора 1.605. Стойността на b* е 3.7. Съдържанието на крайни СООН-групи е 13.4 еквивалента/1 Οθ g полимер.
• ft · · ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft
- 19 Пример 8
Повтаря се начинът на работа, описан измененията, че при температура от 250°С
Пример 6, c се прибавя 28 ppm спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат от получения, съгласно Пример 1 катализатор, представляващ смесена утайка от титанов диоксид/силициев диоксид в състав ТЮ2 : S1O2 = 90 : 10 mol/mol под формата на суспензия от 5 тегл.% в гликол. Реакцията на поликондензация протича при 276°С във вакуум от 0.5 mbar.
След протичане на реакцията в продължение на 163 минути се получава полимер с относителен вискозитет на разтвора 1.595.
Стойността на Ь* е 4. Съдържанието на крайни СООН-групи е 15.1 еквивалента/10θ g полимер.
Пример 9
Повтаря се начинът на работа, описан в Пример 6, с измененията, че при температура от 250°С се прибавя 100 ppm спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат от получения, съгласно Пример 3 катализатор, представляващ смесена утайка от титанов диоксид/циркониев диоксид в състав TiOg : Ζ1Ό2 = 80 : 20 mol/mol под формата на суспензия от 5 тегл.% в гликол. Реакцията на поликондензация протича при 290°С във вакуум от 1.3 mbar.
След протичане на реакцията в продължение на 174 минути се получава полимер c относителен вискозитет на разтвора 1.643.
Стойността на Ь* е 8. Съдържанието на крайни СООН-групи е 27.0 еквивалента/10θ g полимер.
Пример 10
Повтаря се начинът на работа, описан в Пример 6, с измененията, че при температура от 250°С се прибавя 100 ppm спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат от получения, съгласно Пример 2 катализатор, представляващ смесена утайка от титанов диоксид/циркониев диоксид със състав ТЮ2 : ZrC>2 = 90 :
• ·
mol/mol под формата на суспензия от 5 тегл.% в гликол.
Реакцията на поликондензация протича при 290°С във вакуум от 1.3 mbar. След протичане на реакцията в продължение на 83 минути се получава полимер с относителен вискозитет на разтвора 1.676.
Стойността на Ь* е 10.5. Съдържанието на крайни COOH-групи е
16.8 еквивалента/10θ g полимер.
Пример 11
Повтаря се начинът на работа, описан в Пример 6, с измененията че при температура от 250°С се прибавя 100 ppm
спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат от получения, съгласно Пример 1 катализатор, представляващ смесена утайка от титанов диоксид/силициев диоксид със състав Т1О2 : ZrO2 = 90 : 10 mol/mol под формата на суспензия от 5 тегл.% в гликол. Реакцията на поликондензация протича при 290°С във вакуум от 1.3 mbar.
След протичане на реакцията в продължение на 86 минути се
получава полимер с относителен вискозитет на разтвора 1.671. Стойността на Ь* е 15.5. Съдържанието на крайни COOH-групи е 17.0 еквивалента/106 g полимер.
Пример 12
Получава се полиетилентерефталат в един двуетапен метод, при който в първия етап се провежда директна естерификация на терефталова киселина с етиленгликол до получаване на бис(2хидроксиетил)терефталат. Във втория етап се провежда поликондензация при използване като катализатор на поликондензацията на следните катализатори: а) 400 ppm вЬзОз, Ь) 100 ppm TiO2/SiO2 (90:10 mol/mol) и с) TiO2/ZrO2 (90:10 mol/mol).
а) използване на вЬзОз, като катализатор на поликондензация
707 g (10.3 mol) Терефталова киселина се нагрява заедно с 1020 g гликол (16.4 mol) и 1 ppm обезпенител М 10 (на фирмата Dow Corning) в автоклав за естерификация, докато чрез отделяне • · · · · · ·· ·· ··· · · · ··· ···· · · · · ···· ·· · · · · · · · · · · · ······ ··· ······ ·· · · · ··
на вода се постигне свръхналягане от 7 бара (235°С температура на зареждане). Достигането на това налягане се отчита като начало на естерификацията. Свръхналягането се поддържа 60 минути, при което вътрешната температура се повишава до около 250°С. Получените при това водни пари се кондензират в охладител и се събират в мерителен цилиндър. След общо 60 минути вътрешното налягане се понижава постепенно в продължение на още 60 минути до нормално налягане (температурата е между 250 и 260°С). След това продуктът се източва в автоклава за поликондензация. Непосредствено след източването се прибавят 50 ppm фосфор във вид на етилестер на фосфоноцетната киселина (РЕЕ) при температура 240°С. След това при вътрешна температура от 250°С (след около 5 минути) се добавя 400 ppm Sb2O3, спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат, под формата на 1.1 % разтвор в гликол. При следващо нагряване се стартира създаването на вакуум, като в течение на 25 минути налягането се понижава до вътрешно налягане около 1 тора. Вътрешната температура се регулира след преминаване през максимум (температура в пиковия момент 298°С). Крайният момент на реакцията се-определя чрез измерване на проба от обратния поток. След 95 минути се получава продукт с вискозитет на разтвора от 1.681. Съдържанието на карбоксилни групи е 20.1 mmol/kg.
b) използване на TiC>2/SiO2 (90:10 mol/mol) като катализатор на поликондензацията
Повтаря се начинът на работа, описан в Пример 12 а), но с изменението, че при 250°С се добавя 100 ppm TiC>2/SiO2 (90:10 mol/mol), спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат, под формата на 5 % дисперсия в гликол.
····
• · ··· • · • · ·· ·· •· •· •· •· ·· ···· ·· • · • · ··· • · ·· • · • · ··
След 82 минути се получава продукт с вискозитет на разтвора
1.667. Съдържанието на карбоксилни групи е 12.2 mmol/kg, което е значително по-добър резултат в сравнение с опита от Пример 12
а).
с) използване на TiO2/ZrO2 (90:10 mol/mol) като катализатор на поликондензацията
Повтаря се начинът на работа, описан в Пример 12 а), но с изменението, че при 250°С се добавя 100 ppm TiO2/ZrO2 (90:10 mol/mol), спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат, под формата на 5 % дисперсия в гликол.
След 84 минути се получава продукт с вискозитет на разтвора 1.658. Съдържанието на карбоксилни групи е 12.1 mmol/kg, което е също така по-добър резултат в сравнение с опита от Пример 12 а).
Пример 13
Допълнителна кондензация в твърда фаза
а) Катализатор на поликондензацията Sb2O3·
Около 2 g полиетилентерефталат с относителен вискозитет на разтвора (LV) от 1.681 и концентрация на карбоксилни крайни групи от 20.1 mmol/kg, получен при използване на 400 ppm вЬ20з като катализатор на поликондензацията, съгласно Пример 12 а) се поставя в стъклена тръба, която се потопява в метална баня. При непрекъснато пропускане на поток от азот полимерът се държи първоначално в продължение на един час при 140°С (предварителна кристализация) и след това още 4 часа при температура 231° С. След допълнителната кондензация вискозитетът LV = 1.880 и съдържанието на карбоксилни крайни групи е 11.0 mmol/kg.
b) Катализатор на поликондензацията TiO2/ZrO2 (90:10 mol/mol)
Около 2 g полиетилентерефталат с относителен вискозитет на разтвора (LV) от 1.676 и концентрация на карбоксилни крайни
• · · · групи от 16.8 mmol/kg, получен при използване на 100 ppm TiO2/ZrO2 (90:10 mol/mol) като катализатор на поликондензацията. съгласно Пример 10, се поставя в стъклена тръба, която се потопява в метална баня. При непрекъснато пропускане на поток от азот полимерът се държи първоначално в продължение на един час при 140°С (предварителна кристализация) и след това още 4 часа при температура 231°С. След допълнителната кондензация вискозитетът LV = 2.037 и съдържанието на карбоксилни крайни групи е 9.5 mmol/kg.
Пример 14
Получаване на малонатна смола
а) Катализатор: Дибутилкалаен оксид
Като апаратура при този пример се използва колба с пет гърла от 2000 ml, която е снабдена с метална бъркалка, капкомерна фуния, тръба за въвеждане на азот, термочувствителен елемент за отчитане на вътрешната температура, колона на VigreuxSilbermantel с дължена 300 mm и горна част на дестилационна колона. Реакционната смес се състои от следните компоненти:
312.45 g (3 mol) 1,5-пентандиол, като компонент А,
560.60 g (3.5 mol) диетилмалонат, като компонент В,
0.87 g (= 0.1 тегл. %, спрямо А + В) дибутилкалаен оксид, като компонент С,
43.5 g (15 тегл. %, спрямо А + В) m-ксилол, като компонент D,
130.5 g (15 тегл. %, спрямо А + В) ксилол, като компонент Е. При тази реакция като катализатор се използва обичайният дибутилкалаен оксид. Компонентите А, В, С и D се въвеждат в колбата и през тях се пропуска азот. Сместа след това се нагрява бавно и първите капки от етанол се отдестилират при вътрешна температура от 115°С. При намаляваща скорост на дестилацията вътрешната температура се повишава до 200°С. След това • ·
добавъчно се пребавя на капки компонент Е като носещо средство за дестилацията и след това се събира дестилат от етанол/гпксилол. При осъществяване на превръщане от 99.5 % поликондензацията се прекъсва. Такова превръщане се постига след 16 часа.
Общото количество дестилат към този момент е 378.03 д. Отдестилираното количество етанол е 274.92 g (общото теоретично количество е 276.42 д). Стойността на оцветяване на продукта по Gardner е 13.
Ь) Катализатор: TiO2/SiO2 (90:10 mol/mol)
Повтаря се опита, описан в етап а), при използване на катализатора, съгласно изобретението. Реакционната смес се състои от следните компоненти:
312.45 g (3 mol) 1,5-пентандиол, като компонент А,
560.60 g (3.5 mol) диетилмалонат, като компонент В,
0.87 g (0.1 тегл. %, спрямо А + В) , TiO2/SiO2 (90:10 mol/mol) като компонент С,
43.5 g (5 тегл. %, спрямо А + В) т-ксилол, като компонент D, 87.0 g (10 тегл. %, спрямо А + В) m-ксилол, като компонент Е. Компонентите А, В, С и D се въвеждат в колбата и през тях се пропуска азот. Сместа след това се нагрява бавно и първите капки от етанол в смес с m-ксилол се отдестилират при вътрешна температура от 142°С. При намаляваща скорост на дестилацията вътрешната температура се повишава до 200°С. След това добавъчно се пребавя на капки компонент Е като носещо средство за дестилацията и след това се събира дестилат от етанол/тксилол. След осъществяване на превръщане от 99.8 % поликондензацията се прекъсва. Такова превръщане се постига само след 8 часа.
··· ·
Общото количество дестилат към този момент е 342.28 д.
Отдестилираното количество етанол е 276.04 g (общото теоретично количество на етанола е 276.42 д). Стойността на оцветяване на продукта no Gardner е 10.
С
Сравнителни примери
Сравнителни примери 1а и 1Ь
По аналогичен на описания в Пример 6 начин се прави опит за получаване на полиетилентерефталат, при който като катализатор
на поликондензацията се използва обичайния търговски достъпен титанов диоксид. За тази цел естерификацията протича по начина, описан в Пример 6 и след блокиране на наличния катализатор на естерификацията и достигане на реакционна температура от 250°С като катализатор на поликондензацията се прибавя 500 ppm
Hombitec KO 3 Т1О2 (титанов диоксид на фирмата Sachtleben), спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат, под формата на суспензия от 10 тегл.% в гликол. Реакцията на поликондензация протича при 290°С във вакуум от 1.3 mbar. След протичане на реакцията в продължение на 180 минути опитът се прекъсва, тъй като поради ниското молекулно тегло на продукта на поликондензация не се постига достатъчен вискозитет на стопилката и също не се постига задоволителен относителен вискозитет.
Ь) Със същия отрицателен резултат протича и втори опит, който се провежда при същите реакционни условия, при който като катализатор на поликондензацията се прибавя 500 ppm Tilcom
HPT 3 ТЮ2 (титанов диоксид на фирмата Tioxide) спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат под формата на суспензия от 10 тегл.% в гликол.
• · ·
• ·
Сравнителен пример 2
Повтаря се метода, описан в Пример 6, с промяната, че след достигане на реакционна температура от 250°С се прибавя 100 ppm, спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат, от получения съгласно Пример 5 катализатор, представляващ смесена утайка от титанов диоксид/силициев диоксид в състав TiC>2 : S1O2 = 10 ; 90 mol/mol под формата на суспензия от 5 тегл.% в гликол. Реакцията на поликондензация протича при 290°С под вакуум от 1.3 mbar. След протичане на реакцията в продължение на 180 минути опитът се прекъсва, тъй като не се наблюдава значително повишаване на вискозитета на стопилката.
Сравнителен пример 3
Повтаря се метода, описан в Пример 6, с промяната, че след достигане на реакционна температура от 250°С се прибавя 100 ppm спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат от получения съгласно Пример 4 катализатор, представляващ смесена утайка от титанов диоксид/циркониев диоксид в състав Т1О2 : ZrO2 = 60 : 40 mol/mol под формата на суспензия от 5 тегл.% в гликол. Реакцията
на поликондензация протича при 290°С под вакуум от 1.3 mbar.
След протичане на реакцията в продължение на 180 минути опитът се прекъсва, тъй като не се наблюдава значително повишаване на вискозитета на стопилката.
Сравнителен пример 4
Повтаря се опита от Пример 7, с промяната, че след достигане на реакционна температура от 250°С се прибавя 340 ppm δ62θθ спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат. Реакцията на поликондензация протича при 283°С под вакуум от 0.8 mbar. След протичане на реакцията в продължение на 180 минути се получава полимер с относителен вискозитет на разтвора 1.590. Стойността
на b* е 4.8. Съдържанието на крайни СООН-групи е 22.5 еквивалента/1 Οθ g полимер.
Този сравнителен пример показва особено добре, че каталитичната активност на катализаторите, използвани съгласно изобретението е значително по-висока в сравнение с тази на Sb2C>3 и при това е възможно, чрез значително намаляване на количеството на използвания катализатор да се постигне същото реакционно време за провеждане на поликондензацията, както това, при използване на вЬ20з и когато се има предвид оцветяването на нишкообразуващите полиестери за някои случаи на приложение, практически се получават еднакви стойности на Ь* (виж Примери 6, 7 и 8).
Сравнителен пример 5
Повтаря се опита от Пример 6, с промяната, че след достигане на реакционна температура от 250°С се прибавя 213 ppm титанов тетрабутилат, спрямо наличния бис(2-хидроксиетил)терефталат, под формата на 5 тегл. % разтвор в гликол, като каталозатор за провеждане на поликондензацията. Реакцията на поликондензация протича при 290°С под вакуум от 3.5 mbar. След протичане на реакцията в продължение на 134 минути се получава полимер с относителен вискозитет на разтвора 1.633. Стойността на Ь* е 15.5. Съдържанието на крайни СООН-групи е 20.2 еквивалента/1 06 g полимер.
Този сравнителен пример показва особено добре, че титановият тетрабутилат проявява висока каталитична активност едва при значително по-лоша стойност на Ь* в сравнение с тази на S02O3 и при това трябва да се използва в една по-висока концентрация, в сравнение с катализаторите, съгласно изобретението, за да се постигне съизмеримо кратко време за провеждане на поликондензацията.

Claims (14)

  1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ
    1. Метод за получаване на полиестери и съполиестери чрез поликондензация на образуващи полиестери изходни съединения, при което в първи реакционен етап се получават естери или олигоестери, които в един втори реакционен етап се поликондензират в присъствие на титанови катализатори, характеризиращ се с това, че в етапа на поликондензация на естера или олигоестера, като катализатор на поликондензацията се използва смесена утайка на титанов диоксид/силициев диоксид със състав TiC>2:SiO2 = 90:10 до 20:80 mol/mol и/или смесена утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид със състав TiO2:ZrC>2 = 95:5 до 70:30 mol/mol.
  2. 2. Метод, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че като катализатор на поликондензацията се използва смесена утайка на титанов диоксид/силициев диоксид със състав TiO2:SiO2 = 90:10 до 50:50 mol/mol и/или смесена утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид в състав TiO2:ZrO2 = 90:10 до 80:20 mol/mol.
  3. 3. Метод, съгласно претенции 1 или 2, характеризиращ се с това, че смесената утайка на титанов диоксид/силициев диоксид и/или смесената утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид е в общо количество от 5 до 500 ppm, спрямо подложения на поликондензация естер или олигоестер.
  4. 4. Метод, съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че смесената утайка на титанов диоксид/силициев диоксид и/или смесената утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид е в общо количество от 10 до 100 ppm, спрямо подложения на поликондензация естер или олигоестер.
  5. 5. Метод, съгласно претенции 1 до 4, характеризиращ се с това, че смесената утайка на титанов диоксид/силициев диоксид и/или смесената утайка на титанов диоксид/циркониев диоксид се прибавя към подлежащите на поликондензация естери или олигоестери преди тяхната поликондензация под формата на 5 до 20 тегл. % суспензия в гликол.
  6. 6. Метод, съгласно претенции 1 до 5, характеризиращ се с това, че наличеният катализатор на естерификацията от първия етап на метода се блокира чрез прибавяне на едно или повече фосфорни съединения.
  7. 7. Метод, съгласно претенция 6, характеризиращ се с това, че като блокиращо средство се използва карбетоксиметилдиетилфосфонат, ди(полиоксиетилен)хидрокси-метилфосфонат, тетраизопропил-метилен-дифосфонат и/или ортофосфорна киселина.
  8. 8. Използване на катализаторите на поликондензация, съгласно претенции 1 до 5, за получаване на алкидни смоли с относително молекулно тегло < 10 000.
  9. 9. Използване на катализаторите на поликондензация, съгласно претенции 1 до 5, за получаване на наситени полиестерни смоли с относително молекулно тегло < 10 000.
  10. 10. Използване на катализаторите на поликондензация, съгласно претенции 1 до 5, за получаване на полиестери и съполиестери като междинни продукти за получаване на полиуретани с относително молекулно тегло < 10 000.
  11. 11. Използване на катализаторите на поликондензация, съгласно претенции 1 до 5, за получаване на термопластични полиестери и съполиестери с относително молекулно тегло > 10 000.
    ·· ···· ·· ·· • · · · • · · ··· • · ··· · · • · · · • · · · ·
  12. 12. Използване на катализаторите на поликондензация, съгласно претенция 11, за получаване на полиетилентерефталат, полибутилентерефталат, поли(етилен-2,6-нафтален-дикарбоксилат), поли(бутилен-2,6-нафтален-дикарбоксилат), поли(1,4-диметиленциклохексан-терефталат) и техните смесени полиестери на базата на по-високи хомополиестерни части от най-малко 80 молни процента.
  13. 13. Използване на катализаторите на поликондензация, съгласно претенция 11, за получаване на полиетерестери.
  14. 14. Използване на катализаторите на поликондензация, съгласно претенции 1 до 5, за получаване на напълно ароматни, съответно течно-кристални полиестери.
BG100750A 1994-01-07 1996-07-26 Метод за получаване на полиестери и съполиестери BG63398B1 (bg)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4400300A DE4400300A1 (de) 1994-01-07 1994-01-07 Verfahren zur Herstellung von film- und faserbildenden Polyestern und Copolyestern
PCT/EP1994/004333 WO1995018839A1 (de) 1994-01-07 1995-01-02 Verfahren zur herstellung von polyestern und copolyestern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG100750A true BG100750A (bg) 1997-03-31
BG63398B1 BG63398B1 (bg) 2001-12-29

Family

ID=6507556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG100750A BG63398B1 (bg) 1994-01-07 1996-07-26 Метод за получаване на полиестери и съполиестери

Country Status (28)

Country Link
US (1) US5684116A (bg)
EP (1) EP0738292B1 (bg)
JP (1) JP3266265B2 (bg)
KR (1) KR100341042B1 (bg)
CN (1) CN1069662C (bg)
AT (1) ATE207095T1 (bg)
AU (1) AU685213B2 (bg)
BG (1) BG63398B1 (bg)
BR (1) BR9506428A (bg)
CA (1) CA2179632A1 (bg)
CO (1) CO4410247A1 (bg)
CZ (1) CZ288250B6 (bg)
DE (2) DE4400300A1 (bg)
ES (1) ES2165413T3 (bg)
HR (1) HRP941024A2 (bg)
HU (1) HU214670B (bg)
MX (1) MX9602662A (bg)
NZ (1) NZ278069A (bg)
PL (2) PL181186B1 (bg)
PT (1) PT738292E (bg)
RU (1) RU2151779C1 (bg)
SG (1) SG70952A1 (bg)
SK (1) SK87496A3 (bg)
TR (1) TR28770A (bg)
TW (1) TW393495B (bg)
UA (1) UA41970C2 (bg)
WO (1) WO1995018839A1 (bg)
ZA (1) ZA9410366B (bg)

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4400300A1 (de) * 1994-01-07 1995-07-13 Akzo Nobel Nv Verfahren zur Herstellung von film- und faserbildenden Polyestern und Copolyestern
DE4443648C2 (de) * 1994-12-08 1999-01-21 Akzo Nobel Nv Verfahren zur Herstellung von Polyestern und Copolyestern
US6316584B1 (en) 1997-06-10 2001-11-13 Akzo Nobel Nv Method for producing polyesters and copolyesters
WO2000024827A1 (en) 1998-10-26 2000-05-04 Toray Industries, Inc. Polyester composition, method for producing the same and polyester film
US6451959B1 (en) * 1998-12-25 2002-09-17 Mitsui Chemicals, Inc. Catalyst for polyester production, process for producing polyester using the catalyst, polyester obtained by the process, and uses of the polyester
US6346070B1 (en) 1998-12-25 2002-02-12 Mitsui Chemicals Inc Catalyst for polyester production, process for producing polyester using the catalyst, polyester obtained by the process, and uses of the polyester
IT1307751B1 (it) * 1999-02-04 2001-11-19 Gen Electric Composizione di catalizzatore contenente fosfati per la preparazionedi poliesteri e procedimenti relativi.
GB9909956D0 (en) * 1999-04-29 1999-06-30 Univ Aston Thermoplastic moulding compositions and polymer additives
US6828272B2 (en) 1999-12-10 2004-12-07 Equipolymers Gmbh Catalyst systems for polycondensation reactions
US6372879B1 (en) * 2000-01-07 2002-04-16 Atofina Chemicals, Inc. Polyester polycondensation with catalyst and a catalyst enhancer
US6683023B2 (en) 2000-04-21 2004-01-27 Showa Denko K.K. Photocatalytic powder and polymer composition
JP5288676B2 (ja) * 2000-08-22 2013-09-11 三井化学株式会社 ポリエステル製造用触媒、ポリエステルの製造方法およびポリエステル
RU2237068C2 (ru) * 2000-08-22 2004-09-27 Митсуи Кемикалс, Инк., Катализатор для получения полиэфира (варианты), способ получения полиэфира и полиэфир
US6906164B2 (en) * 2000-12-07 2005-06-14 Eastman Chemical Company Polyester process using a pipe reactor
US6914107B2 (en) * 2001-01-24 2005-07-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Catalyst composition and process therewith
US6489433B2 (en) 2001-02-23 2002-12-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Metal-containing composition and process therewith
KR100459654B1 (ko) 2001-10-12 2004-12-03 에스케이케미칼주식회사 1,4-사이클로헥산디메탄올이 공중합된 폴리에스테르수지의 제조방법
JP2005527697A (ja) * 2002-05-09 2005-09-15 イクイポリマース・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 縮重合反応に対する触媒系
US6841505B2 (en) 2002-07-26 2005-01-11 E..I. Du Pont De Nemours And Company Titanium-zirconium catalyst compositions and use thereof
WO2004031258A1 (ja) * 2002-10-03 2004-04-15 Toray Industries, Inc. ポリエステル樹脂組成物、ポリエステル製造用触媒、ポリエステルフィルムおよび磁気記録媒体
CN100469814C (zh) * 2002-10-03 2009-03-18 东丽株式会社 聚酯树脂组合物、聚酯制造用催化剂、聚酯薄膜和磁记录介质
US7208477B2 (en) * 2002-12-02 2007-04-24 University Of Florida Research Foundation, Inc. Treatments for benign tumors, cancers, neoplasias, and/or other inflammatory disorders or diseases
KR100620672B1 (ko) * 2002-12-14 2006-09-13 주식회사 하이닉스반도체 포토레지스트 조성물
DE602004025111D1 (de) * 2003-05-21 2010-03-04 Wellman Inc Langsam kristallisierende polyesterharze
US20070059465A1 (en) * 2004-05-20 2007-03-15 Thompson David E Polyester Resins for High-Strength Articles
US7094863B2 (en) * 2003-05-21 2006-08-22 Wellman, Inc. Polyester preforms useful for enhanced heat-set bottles
US20050261462A1 (en) * 2004-05-20 2005-11-24 Nichols Carl S Methods of making titanium-catalyzed polyester resins
KR101026097B1 (ko) * 2003-06-03 2011-03-31 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 폴리에스테르 제조용 촉매, 이를 이용한 폴리에스테르의제조 방법, 및 티탄 함유 폴리에틸렌 테레프탈레이트
US7074879B2 (en) * 2003-06-06 2006-07-11 Eastman Chemical Company Polyester process using a pipe reactor
CN1294176C (zh) * 2003-07-09 2007-01-10 中国石化上海石油化工股份有限公司 一种用于制造改性聚酯的复合催化剂
WO2005026232A1 (ja) * 2003-09-16 2005-03-24 Mitsubishi Chemical Corporation 脂肪族ポリエステルの製造方法および脂肪族ポリエステル
LT5256B (lt) 2003-11-07 2005-08-25 Vilniaus Gedimino technikos universitetas Kompleksinis dviejų sluoksnių vandens valymo įrenginys
US7199172B2 (en) * 2004-04-21 2007-04-03 Plastic Technologies, Inc. Metal phosphonates and related nanocomposites
JP4845385B2 (ja) * 2004-08-13 2011-12-28 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
DE102004061702A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-06 Degussa Ag Titan-Aluminium-Mischoxidpulver
DE102004061703A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-06 Degussa Ag Titan-Aluminium-Mischoxidpulver
KR20060072485A (ko) * 2004-12-23 2006-06-28 에스케이케미칼주식회사 토너용 폴리에스테르 수지, 및 이를 사용하여 제조되는 토너
US20070020422A1 (en) * 2005-05-13 2007-01-25 Mark Rule Method to reduce the aldehyde content of polymers
US7163977B2 (en) * 2005-05-13 2007-01-16 Plastic Technologies, Inc. Method to reduce the aldehyde content of polymers
DE102006025942B4 (de) * 2006-06-02 2011-07-07 Uhde Inventa-Fischer GmbH & Co. KG, 13509 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von hochmolekularen Polyestern durch Veresterung von Dicarbonsäuren und/oder Umesterung von Dicarbonsäuren mit Diolen und/oder deren Mischungen sowie Vorrichtung hierzu
CN101270185B (zh) * 2007-03-20 2010-11-10 上海华明高技术(集团)有限公司 用于制备聚酯与共聚酯的液态钛系催化剂的制备方法
CN101565499B (zh) * 2008-04-23 2011-12-21 中国科学院化学研究所 一种聚酯缩聚催化剂及其制备方法与应用
US8791225B2 (en) * 2008-06-06 2014-07-29 Dak Americas Mississippi Inc. Titanium-nitride catalyzed polyester
US20100069556A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-18 Eastman Chemical Company Polyester melt-phase compositions having improved thermo-oxidative stability, and methods of making and using them
US8148295B2 (en) 2009-02-16 2012-04-03 Millennium Inorganic Chemicals, Inc. Catalyst promoters in vanadium-free mobile catalyst
US7879759B2 (en) * 2009-02-16 2011-02-01 Augustine Steve M Mobile DeNOx catalyst
TW201100460A (en) 2009-03-18 2011-01-01 Saudi Basic Ind Corp Process for making thermoplastic polyesters
CN101891884B (zh) * 2009-05-22 2012-07-18 中国科学院化学研究所 一种聚酯缩聚催化剂及其制备方法与应用
RU2543383C2 (ru) * 2009-07-01 2015-02-27 Байер Матириальсайенс Аг Способ получения полиуретанового полимера, содержащего сложные полиэфирполиолы, имеющие концевые вторичные гидроксильные группы
CN102050942A (zh) * 2009-11-02 2011-05-11 远东新世纪股份有限公司 含钛组合物及以含钛组合物催化聚酯化反应的方法
TWI471355B (zh) * 2009-11-11 2015-02-01 Far Eastern New Century Corp 含鈦組合物及其在聚酯反應之應用
EP2433771B1 (de) * 2010-09-28 2016-12-21 Uhde Inventa-Fischer GmbH Verfahren zur Erhöhung des Molekulargewichts unter Nutzung der Restwärme von Polyestergranulat
CN102441370B (zh) * 2010-09-30 2013-08-14 中国石油化工股份有限公司 一种气凝胶催化剂及其制备方法
CN102443156B (zh) * 2010-09-30 2013-07-03 中国石油化工股份有限公司 一种制备聚酯的方法
CN102443157B (zh) * 2010-09-30 2013-06-05 中国石油化工股份有限公司 一种脂肪族-芳香族共聚酯的制备方法
CN102443155B (zh) * 2010-09-30 2013-03-27 中国石油化工股份有限公司 一种脂肪族-芳香族共聚酯的制备方法
CN102492121B (zh) * 2011-12-13 2013-06-12 南昌航空大学 一种稀土包裹型钛系聚酯催化剂的制备方法及其应用
KR101385721B1 (ko) 2012-04-13 2014-04-15 롯데케미칼 주식회사 복합 금속 산화물, 및 이를 이용하여 폴리에스테르를 제조하는 방법
CN102702497B (zh) * 2012-06-07 2014-03-05 昆山天洋热熔胶有限公司 一种聚酯催化剂的制备方法
WO2016036592A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Basf Corporation Titania-doped zirconia as platinum group metal support in catalysts for treatment of combustion engine exhausts streams
CN105585701B (zh) * 2014-10-22 2019-11-29 中国石油化工股份有限公司 一种聚醚改性共聚酯连续式制备方法
CN105585702A (zh) * 2014-10-22 2016-05-18 中国石油化工股份有限公司 一种板材用聚酯及其制备方法
PT3310835T (pt) * 2015-06-18 2022-09-20 Basf Se Processo para a produção de espumas rígidas de poliuretano
CN114318577A (zh) * 2022-02-22 2022-04-12 青岛大学 利用GO-SiO2复合成核添加剂提高涤纶纤维结晶性能的方法
CN115785408B (zh) * 2022-11-18 2024-02-13 浙江桐昆新材料研究院有限公司 一种用于半消光聚酯合成的钛催化剂的制备方法及应用

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK55945C (da) * 1937-02-20 1939-03-20 Hugo Joosten Strygebord til Strygning af Skjorter.
GB682866A (en) * 1949-07-27 1952-11-19 Denis Coleman New interpolyesters
NL55065C (bg) * 1956-02-29 1943-08-16
US3023192A (en) * 1958-05-29 1962-02-27 Du Pont Segmented copolyetherester elastomers
FR1435758A (fr) * 1962-07-21 1966-04-22 Toyo Rayon Co Ltd Procédé de production d'un polyester
GB1037256A (en) * 1962-07-21 1966-07-27 Toyo Rayon Co Ltd Process for producing polyesters
CH455290A (de) * 1966-01-12 1968-06-28 Inventa Ag Verfahren zur Herstellung von klaren linearen Polyester mit hohem Weissgrad
JPS4841949A (bg) * 1971-10-04 1973-06-19
JPS5529589B2 (bg) * 1972-05-30 1980-08-05
JPS4974792A (bg) * 1972-10-19 1974-07-18
JPS5286496A (en) * 1976-01-14 1977-07-18 Teijin Ltd Preparation of polyesters
JPS53106792A (en) * 1977-03-02 1978-09-18 Teijin Ltd Preparation of polyester
JPS6021172B2 (ja) * 1977-03-08 1985-05-25 帝人株式会社 ポリエステルの製造方法
DE2811982A1 (de) * 1978-03-18 1979-09-27 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur herstellung von hochmolekularem poly(ethylenterephthalat)
DE2834028C2 (de) * 1978-08-03 1987-04-02 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Deckende Calziumfarblacke mit hoher Purtonbrillanz und verbesserter Lichtechtheit, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US4362836A (en) * 1980-10-24 1982-12-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thermoplastic copolyester elastomers modified with salts of aliphatic polycarboxylic acid
US4421908A (en) * 1982-03-08 1983-12-20 Celanese Corporation Preparation of polyesters by direct condensation of hydroxynaphthoic acids, aromatic diacids and aromatic diols
DE3370489D1 (en) * 1982-11-11 1987-04-30 Akzo Nv Thermoplastic block copolyester resin composition containing a nucleating agent and an accelerator
FR2570077B1 (fr) * 1984-09-11 1987-05-29 Rhone Poulenc Films Procede de preparation de polyester
DD279490A1 (de) * 1984-09-17 1990-06-06 Guben Chemiefaserwerk Verfahren zur katalytischen herstellung von polyester
US5216109A (en) * 1990-08-22 1993-06-01 Teijin Limited Crystalline wholly aromatic polyester, process for its production, resin composition containing it, and articles from the resin composition
IT1253357B (it) * 1991-01-25 1995-07-25 Montedipe Srl Processo per la preparazione di poliesteri aromatici
US5143984A (en) * 1992-01-21 1992-09-01 Eastman Kodak Company Process to prepare high molecule weight polyester
DE4400300A1 (de) * 1994-01-07 1995-07-13 Akzo Nobel Nv Verfahren zur Herstellung von film- und faserbildenden Polyestern und Copolyestern

Also Published As

Publication number Publication date
MX9602662A (es) 1997-05-31
CZ199396A3 (en) 1997-02-12
CA2179632A1 (en) 1995-07-13
PL181123B1 (pl) 2001-05-31
CN1069662C (zh) 2001-08-15
BG63398B1 (bg) 2001-12-29
KR100341042B1 (ko) 2002-11-29
SG70952A1 (en) 2000-03-21
SK87496A3 (en) 1997-04-09
UA41970C2 (uk) 2001-10-15
PT738292E (pt) 2002-04-29
DE59509722D1 (de) 2001-11-22
HRP941024A2 (en) 1997-10-31
JP3266265B2 (ja) 2002-03-18
AU685213B2 (en) 1998-01-15
TR28770A (tr) 1997-02-28
BR9506428A (pt) 1997-03-04
AU1415695A (en) 1995-08-01
JPH09507514A (ja) 1997-07-29
ES2165413T3 (es) 2002-03-16
ATE207095T1 (de) 2001-11-15
HU214670B (hu) 1998-04-28
WO1995018839A1 (de) 1995-07-13
PL181186B1 (pl) 2001-06-29
ZA9410366B (en) 1995-09-01
US5684116A (en) 1997-11-04
DE4400300A1 (de) 1995-07-13
TW393495B (en) 2000-06-11
PL315746A1 (en) 1996-11-25
CZ288250B6 (en) 2001-05-16
RU2151779C1 (ru) 2000-06-27
HUT75491A (en) 1997-05-28
CO4410247A1 (es) 1997-01-09
EP0738292A1 (de) 1996-10-23
HU9601853D0 (en) 1996-09-30
EP0738292B1 (de) 2001-10-17
NZ278069A (en) 1998-01-26
CN1138339A (zh) 1996-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3266265B2 (ja) ポリエステルおよびコポリエステルの製造方法
US5789528A (en) Process for the preparation of polyesters and copolyesters
CN1114643C (zh) 制备聚酯和共聚酯的方法
JP4125591B2 (ja) ポリ(1,4−シクロへキシレンジメチレン1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート)の製造方法及びそれからのポリエステル
US20020028904A1 (en) Crystalline polyester resins and processes for their preparation
KR20020027573A (ko) 디(1,3-프로필렌 글리콜)의 수준이 낮은 폴리(트리메틸렌테레프탈레이트)의 제조
JPH06510320A (ja) 錫触媒によるポリエステルの製造
JP3442555B2 (ja) ポリエステル及びコポリエステルの製法
JP2005047961A (ja) ポリエステル重合触媒、それを用いて製造されたポリエステルならびにポリエステルの製造方法。
US3758535A (en) Process of reacting a silicon compound with a titanium compound
JP2005126449A (ja) ポリエステルの重合触媒、それを用いて製造されたポリエステルならびにポリエステルの製造方法
US3532671A (en) Acetylacetonate transesterification catalysts
JP2003119269A (ja) ポリエステル製造用触媒、ポリエステル樹脂の製造方法及びポリエチレンテレフタレート
WO2023243609A1 (ja) 共重合ポリエステル樹脂及びその成形体、並びに共重合ポリエステル樹脂の製造方法
MXPA99011497A (en) Method for producing polyesters and copolyesters
EP1378533A1 (en) Crystalline polyester resins and processes for their preparation
JPH0733437B2 (ja) 耐炎性ポリエステルの製造法
KR20010110813A (ko) 폴리에스터의 제조방법