LT5352B - Poliesterių gamybos polimerizacijos katalizatorius, polietilentereftalato gavimo būdas ir polimerizacijos katalizatoriaus panaudojimas - Google Patents
Poliesterių gamybos polimerizacijos katalizatorius, polietilentereftalato gavimo būdas ir polimerizacijos katalizatoriaus panaudojimas Download PDFInfo
- Publication number
- LT5352B LT5352B LT2005105A LT2005105A LT5352B LT 5352 B LT5352 B LT 5352B LT 2005105 A LT2005105 A LT 2005105A LT 2005105 A LT2005105 A LT 2005105A LT 5352 B LT5352 B LT 5352B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- polymerization catalyst
- polyethylene terephthalate
- triethyl
- ethylene glycol
- transesterification
- Prior art date
Links
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 23
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 20
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N dimethyl terephthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC)C=C1 WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 14
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- BTVWZWFKMIUSGS-UHFFFAOYSA-N dimethylethyleneglycol Natural products CC(C)(O)CO BTVWZWFKMIUSGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- HDYRYUINDGQKMC-UHFFFAOYSA-M acetyloxyaluminum;dihydrate Chemical compound O.O.CC(=O)O[Al] HDYRYUINDGQKMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 229940009827 aluminum acetate Drugs 0.000 claims description 11
- DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCC DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- GGUBFICZYGKNTD-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphonoacetate Chemical compound CCOC(=O)CP(=O)(OCC)OCC GGUBFICZYGKNTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 4
- XUYJLQHKOGNDPB-UHFFFAOYSA-N phosphonoacetic acid Chemical compound OC(=O)CP(O)(O)=O XUYJLQHKOGNDPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 8
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 abstract description 4
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 abstract 2
- WCOATMADISNSBV-UHFFFAOYSA-K diacetyloxyalumanyl acetate Chemical compound [Al+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O WCOATMADISNSBV-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 8
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 150000003008 phosphonic acid esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHCVCKDNQYMGEX-UHFFFAOYSA-N 1,1'-biphenyl;phenoxybenzene Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1.C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 MHCVCKDNQYMGEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol Chemical group FC(F)(F)C(O)C(F)(F)F BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001467084 Nilaparvata lugens reovirus Species 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MGQIWUQTCOJGJU-UHFFFAOYSA-N [AlH3].Cl Chemical compound [AlH3].Cl MGQIWUQTCOJGJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229940071125 manganese acetate Drugs 0.000 description 1
- UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);diacetate Chemical compound [Mn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
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
- C08G63/84—Boron, aluminium, gallium, indium, thallium, rare-earth metals, or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/42—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
- C08F4/44—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
- C08F4/60—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
- C08F4/62—Refractory metals or compounds thereof
- C08F4/64—Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
- C08F4/642—Component covered by group C08F4/64 with an organo-aluminium compound
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Išradimas susijęs su polimerizacijos katalizatoriumi, skirtu poliesterių gavimui. Katalizatorius turi aliuminio hidroksidą ir/arba aliuminio acetatą,kaip pirmąjį komponentą ir trietilfosfatą arba trietilfosfonoacetatą, kaip antrąjį komponentą. Išradimas taip pat susijęs su polimerizacijos procesu,gaunant polietilentereftalatą iš dimetiltereftalato ir etilenglikolio arba tereftalio rūgšties ir etilenglikolio, atitinkamai, peresterinimo arba polikondensacijos būdu. Išradimas taip pat susijęs sualiuminio hidroksido ir/arba aliuminio acetato panaudojimu derinyje su trietilfosfatu arba trietilfosfonoacetatu, kaip polimerizacijos katalizatoriumi, gaminant poliesterius polikondensacijos arba peresterinimo būdu.
Description
Išradimas susijęs su polimerizacijos katalizatoriumi, skirtu poliesterių gamybai, o ypatingai - polietilentereftalato gamybai.
Linijiniai poliesteriai gali būti pagaminti kondensacine polimerizacija tarp dikarboksirūgščių arba jų funkcinių darinių, tokių kaip anbidridai arba chloridai, iš vienos pusės, ir diolių - iš kitos pusės. Poliesteriai iš alifatinių dikarboksirūgščių negali būti tiesiogiai panaudojami dėl jų mažo minkštėjimo intervalo, tuo tarpu tereftalio rūgšties linijiniai poliesteriai yra svarbūs komerciškai kaip tekstilės pluoštai arba presuojamosios medžiagos. Iš šių tereftalio rūgšties poliesterių svarbiausias yra polietilentereftalatas.
Polietilentereftalatas gali būti pagamintas tereftalio rūgšties ir etilenglikolio polikondesacijos būdu. Polikondesacija vykdoma dviem pakopomis. Pirmojoje pakopoje tereftalio rūgštis esterifikuojama glikolio pertekliumi 190-280 °C temperatūroje azoto atmosferoje. Glikolio esteris susidaro kaip tarpinis produktas. Antrojoje pakopoje kondensacija vykdoma sumažintame slėgyje ir 290 °C temperatūroje dalyvaujant, pavyzdžiui, metalo oksido katalizatoriui. Glikolio perteklius, atpalaiduotas gamybos metu, yra nudistiliuojamas. Klampi kondensacijos masė yra išspaudžiama iki norimo klampumo, atšaldoma vandenyje ir susmulkinama. Polietilentereftalatas susideda iš molekulių grandinės, turinčių moliarinę masę nuo 15000 iki 30000 g/mol. Jis yra dalinai kristalinis ir polietileno tereftalatas gali pasiekti nuo 30 % iki 40 % kristališkumą. Dėl jo mažo kristalizacijos laipsnio, jis taip pat gali būti pagamintas amorfinės rūšies, kvenčingo būdu.
Kaip ir iš tereftalio rūgšties ir etilenoglikolio, polietilentereftalatas taip pat gali būti pagamintas ir dimetiltereftalato ir etilenglikolio peresterifikavimo būdu.
US-A-5674801 aprašo polietilenterftalato gavimo būdą panaudojant polimerizacijos katalizatorių, apimantį kobalto druską derinyje su aliuminio chloridu, aliuminio bidroksidu, aliuminio acetatu arba aliuminio hidrochloridu.
Didelės molekulinės masės polietileno tereftalatas dažnai turi nepageidaujamą spalvą dėl likusių katalizatoriaus priemaišų nuo tereftalio rūgšties gamybos. Šios katalizatoriaus priemaišos apima manganą, cinką, geležį ir molibdeną. Cituotas JAV patentas US-A-5674801 aprašo metalo katalizatoriaus liekanų atskyrimą naudojant fosfato rūgštį, kad gautų galutinį produktą, kuris būtų idealiai bespalvis arba baltas. Žinoma, kad dauguma metalų derinyje su fosfato rūgštimi stipriai rūgštinėje aplinkoje sudaro heteropolirūgštis. Tikėtina, kad metalų priemaišų atskyrimas fosfato rūgštimi yra paremtas šia reakcija. Nepatogumas toks, kad naudojama fosfato rūgštis yra stipri ir labai agresyvi rūgštis.
Šio išradimo tikslu yra pateikti polimerizacijos katalizatorių, skirtą poliesterių gamybai, ir polietilentereftalato gavimo polimerizacijos būdą, pagal kurį galima pagaminti poliesterius ir ypatingai polietilentereftalatą, kad neturėtų nerimą keliančios spalvos, o būtų idealiai bespalvis arba baltas. Agresyvių rūgščių panaudojimas yra išvengtas. Kitu šio išradimo tikslu yra gamybos būdas tokių poliesterių, kurie turi nedaug dietilenglikolio ir karboksilo grupių polimere, ir kuris be to, turi labai gerą verplumą, nepaliekantį jokių nuosėdų ant fiįj erių, ir gerą šiluminį stabilumą.
Šie tikslai pasiekiami aukščiau minėto polimerizacijos katalizatoriaus parinkimu, kuris turi aliuminio hidroksidą ir/arba aliuminio acetatą, kaip pirmąjį komponentą ir bent jau vieną fosfato rūgšties arba fosfono rūgšties esterį, kaip antrąjį komponentą.
Iš minėtųjų aliuminio junginių, geriausiai tinka aliuminio hidroksidas dėl jo nedidelio toksiškumo ir jo atitikimo aplinkosauginiams reikalavimams.
Pagal šį išradimą, gali būti pateikta polimerizacijos katalizatoriaus du komponentai mišinio pavidale. Tačiau, norint panaudoti polimerizacijos katalizatorių kuo lanksčiau, yra geriau, kai pirmasis ir antrasis komponentai yra atskirti ir sudaro rinkinį. Šiuo atveju, komponentai gali būti sumaišyti pagal norimus santykius tiesiog prieš panaudojimą arba gali būti sudėti į polimerizacijos įkrovą vienas po kito poliesterio gamybos metu.
Ypatingai naudinga, kai nustatyta, kad antrasis komponentas turi būti trietilfosfatas ir trietilfosfonacetatas. Nustatyta, kad šie junginiai yra nerimą keliančių metalų, geriausi kompleksodariai.
Naudingiausia, kai pirmasis komponentas ir/arba antrasis komponentas yra suspensija arba tirpalas mono- arba dietilenglikolyje. Tai palengvina katalizatoriaus valdymą. Kadangi poliesterių gamyboje etilenglikolis yra svarbus diolio komponentas, tai diolio panaudojimas suspensijos arba tirpalo pavidalu nebereikalauja panaudoti kitus tirpiklius, kuriuos vėliau reikėtų pašalinti iš sistemos.
Išradimas taip pat pateikia polimerizacijos būdą, kuriuo gaunamas polietilentereftalatas iš dimetiltereftalato ir etilenglikolio arba tereftalio rūgšties ir etilenglikolio, atitinkamai, peresterinimo arba polikondensacijos būdu. Pagal šį išradimą, pradinių medžiagų reakcija vykdoma dalyvaujant aliuminio hidroksidui ir/arba aliuminio acetatui ir bent jau vienam fosfato rūgšties arba fosfono rūgšties esteriui.
Aliuminio hidroksidas ir/arba aliuminio acetatas panaudojami naudingai, jeigu jų koncentracija yra nuo 50 iki 3500 m.d., geriau, kai nuo 1000 iki 2500, skaičiuojant nuo galutinio polietilentereftalato produkto. Koncentracija, mažesnė už 50 m.d. yra nepakankamai efektyvi, o koncentracija, didesnė už 3500 m.d. yra nebūtina, nes ji neduoda didesnės naudos.
Šio išradimo būde yra naudingiau, jeigu fosfato rūgšties arba fosfono rūgšties esteriais naudojami, atitinkamai, trietilfosfatas ir trietilfosfonacetatatas.
Trietilfosfato ir trietilfosfonacetato koncentracija yra naudinga, jeigu ji paruošta nuo 5 iki 150 m.d., skaičiuojant nuo gauto polietilentereftalato. Pagal išradimą polimerizacijos procese yra naudinga, jeigu aliuminio hidroksido ir/arba aliuminio acetato pridedama į reakcijos mišinį kaip 550 % suspensiją etilenglikolyje prieš reakcijos pradžią o pradinių medžiagų reakcija sėkmingai vykdoma nuo 270 iki 300 °C temperatūroje ir nuo 13332 Pa iki 133,32 Pa slėgyje. Šios sąlygos yra palankios sukurti geriausią reakcijos greitį.
Kai polietileno tereftalatas gaminamas tiesiogine terftalio rūgšties ir etilenglikolio polikondensaciją, tai naudinga, jeigu trietilfosfatas ir/arba trietilfosfonacetatatas yra pridedami peresterinimo metu. Iš kitos pusės, kai polietileno tereftalatas gaminamas dimetitereftalato ir etilenglikolio peresterinimo būdu, tai naudingiau, jeigu trietilfosfatas ir/arba trietilfosfonacetatatas pridedami po peresterinimo.
Šis išradimas taip pat pateikia aliuminio hidroksido ir/arba aliuminio acetato panaudojimą derinyje su bent jau vienu fosfato rūgšties arba fosfono rūgšties esteriu kaip polimerizacijos katalizatoriumi gaminant poliesterius polikondensacijos arba peresterinimo būdu.
Pagal šį išradimą polimerizacijos katalizatoriaus ir polimerizacijos proceso panaudojimas sudaro galimybę nepanaudojant agresyvios fosfato rūgšties pagaminti poliesterius ir polietileno tereftalatą kurie yra bespalviai iki baltumo ir turi polimere nedaug dietilenglikolio ir karboksilo grupių. Produktai pasižymi geru verplumu, nepaliekant jokių nuosėdų ant filjerių, ir geru šiluminiu stabilumu.
Išradimas bus geriau suprantamas pateikiant įgyvendinimo pavyzdžius:
1. Palyginamasis pavyzdys: standartinis būdas su stibio trioksidu ir H3PO4
Į peresterinimo kolonos 15 lėkštę, iš 23 lėkščių, paduodamas 4770 kg/h greičiu dimetiltereftalatas (DMT). Į 18 lėkštę tiekimas 2950 kg/h greičiu monoetilenglikolis (MEG). Kartu su monoetilenglikoliu ištirpintoje formoje paduodamas 2,21 kg/h Mn(CH3COO)2x4H2O, kaip peresterinimo katalizatorius.
Kolona šildoma šildytuvu naudojant šilumos perdavimo skystį (Dovvtherm®, registruotas Dow Chemical Co. prekės ženklas). DMT ir MEG reaguoja vienas su kitu aukštesnėje temperatūroje veikiami katalizatoriaus, ir sudaro monomerą ir metanolį žemiausioje 242±2 °C temperatūroje. Metanolis kondensuojamas kolonos viršuje ir dalinai deflegmuoja į koloną temperatūros reguliavimo tikslais.
Į peresterinimo kolonos dugną pastoviai pakraunamas 140 kg/h greičiu stibio trioksidas, ištirpintas MEG‘e, kaip polimerizacijos katalizatorius. Šis greitis atitinka 3,35 kg/h Sb2O3.
Po to, dugne pasigaminęs monomeras monomero linija perkeliamas į polimerizacijos koloną. 6,0 1/h 10 % fosfato rūgšties MEG‘e, kas atitinka 0,714 kg/h H3PO4, įpurškiama į monomero liniją, kad dezaktyvuotų mangano acetatą. Toliau, 54 1/h 20 % TiO2 suspensijos MEG‘e, kas atitinka 13,8 kg/h TiO2, įpurškiama į monomero liniją, kaip blizgesio pašalintoją. Dvi medžiagos intensyviai maišomos su monomerų.
Monomeras, stibio trioksido poveikyje, pradeda polimerintis polimerizacijos kolonos 16 lėkštėje iki 292 °C temperatūros, šildymas aprūpinamas šildytuvu, šildomu šilumos perdavimo skysčiu (Dowtherm®) ir vakuumas pasiekia iki 2133,12 Pa. 95 % MEG‘o, atpalaiduoto šios reakcijos metu, susikondensuoja polimerizacijos kolonos viršuje ir pašalinama iš proceso.
Po to, forpolimeras eina sunkio ir spūdžio pakitimais per sifono liniją į horizontaliai išdėstytą katilą, turintį maišiklį, sudarytu iš daugybės diskų. Tuo metu forpolimeras polimerizuojasi 295 °C temperatūroje ir 266,64 Pa slėgyje iki norimo klampumo (= vidutinei molekulinei masei), po to MEG pašalinimas. Klampumas reguliuojamas vakuumo reguliavimu iki 22,5 NLRV, kas atitinka IV (ribiniam klampos skaičiui) apie 0,65.
NRLV, klampų santykio matas, yra 25 °C temperatūroje kapiliariniame viskozimetre tekėjimo laiko santykis gryno tirpiklio su polimero tirpalu. Tirpalą sudaro 4,75 masės % polimero tirpiklyje. Tirpiklis yra heksafluorizopropanolis.
Po to, galutinai pagamintas polimeras pumpuojamas 4788 kg/h kiekiu į verptuvą ir 290 °C temperatūroje per filjeres suformuoja 15 dtex pluoštą, turintį tuščiavidurę angą, kurios tuštuma sudaro 20 % ir oru staigiai atšaldoma žemiau 50 °C temperatūros.
Po to gijos šlapiai ištempiamos iki 6,1 dtex, jos susukamos, refleksuojamos, sukarpomos ir paverčiamos į gniutulus.
2. Išradimo pavyzdys su A1(OH)3 ir trietilfosfonacetatu (TEPA)
Standartinis būdas su stibio trioksidu ir H3PO4 pakartojamas toje pačioje įrangoje ir tose pačiose sąlygose, išskyrus tai, kad nepridedama stibio trioksido ir H3PO4.
Vietoje to, į peresterinimo kolonos dugną pridedama 6,0 kg/h 30 % trietilfosfonacetato (TEPA) monoetilenglikolyje (MEG), kas atitinka 1,8 kg/h TEPA’o.
Mišinio paruošimui, TEPA, kurio grynumas mažiausiai 98 % ir maksimalus rūgščių skaičius yra 2,0 mg KOH/g, kambario temperatūroje maišant pridedamas į atitinkamą MEG‘o kiekį.
kg/h A1(OH)3 20 % suspensijos MEG'e, kas atitinka 14 kg/h A1(OH)3, įpurškiama į monomero liniją.
Mišinio paruošimui, A1(OH)3, kurio grynumas mažiausiai 99 %, vandens kiekis sudaro maksimum 0,35 %, maksimum yra 0,25 % tirpaus Na2Os ir vidutinis dalelės dydis yra 0,25 pm, maišant pridedamas į atitinkamą MEG‘ o kiekį.
3. Lentelė, kurioje palyginami standartinis ir išradimo pavyzdžiai
| Parametras | Standartas | Išradimas |
| Mase dažyto pluošto spalva | ||
| (Minolta kolorimetras) | ||
| L spalva, išskirtinai | 86,5 | 88,5 |
| B spalva, išskirtinai | 6,4 | 6,8 |
| A spalva, išskirtinai | 0,7 | 0,0 |
| Polimero analizė | ||
| Mn, m.d. | 114 | 111 |
| P, m.d | 38 | 40 |
| Sb, m.d. | 269 | 16* |
| A1(OH)3, m.d. | 10* | 3053 |
| TiO2, % | 0,289 | 0,288 |
| DEG (dietilenglikolis), % | 0,63 | 0,64 |
| Ištemptas pluoštas (elastingumas) | ||
| Pradinis putlumas, cm | 10,0 | 10,3 |
| Sustiprintas putlumas, cm | 2,1 | 2,2 |
| Savitoji tempimo jėga, cN/dtex | 2,6 | 2,9 |
| Ištįsa, % | 30 | 31 |
* naudojamo rentgenostruktūrinio analizatoriaus radimo riba.
Pagal išradimą duomenys neparodo, kad verpimo operacijoje buvo pakenkimų (bloko slėgis arba gedimo galimybės).
Pluošto skerspjūvyje neaptikta jokių Al(OH)3 dalelių.
Claims (9)
- IŠRADIMO APIBRĖŽTIS1. Polimerizacijos katalizatorius, skirtas poliesterių gamybai, turintis aliuminio hidroksidą ir/arba aliuminio acetatą, kaip pirmąjį komponentą, ir trietilfosfatą arba trietilfosfonacetatą kaip antrąjį komponentą.
- 2. Polimerizacijos katalizatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad pirmasis ir antrasis komponentai yra atskirose vietose ir sudaro rinkinį.
- 3. Polimerizacijos katalizatorius pagal 1-2 punktus, besiskiriantis tuo, kad pirmasis komponentas ir/arba antrasis komponentas yra kaip suspensija arba tirpalas mono- arba dietilenglikolyje.
- 4. Polietilentereftalato iš dimetiltereftalato ir etilenglikolio arba tereftalio rūgšties ir etilenglikolio polimerizacijos būdas, atitinkamai, peresterinimu arba polikondensacija, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad pradinių medžiagų reakciją vykdo dalyvaujant aliuminio hidroksidui ir/arba aliuminio acetatui ir trietilfosfatui arba trietilfosfonoacetatui.
- 5. Būdas pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad aliuminio hidroksidą ir/arba aliuminio acetatą naudoja nuo 50 iki 3500 m.d. koncentracijos, skaičiuojant nuo polietilentereftalato.
- 6. Būdas pagal 4 arba 5 punktą, besiskiriantis tuo, kad trietilfosfatą ir/arba trietilfosfonacetatą naudoja nuo 5 iki 150 m.d. koncentracijos, skaičiuojant nuo polietilentereftalato.
- 7. Būdas pagal 4-6 punktus, besiskiriantis tuo, kad aliuminio hidroksidą ir/arba aliuminio acetatą prideda į reakcijos mišinį kaip 5-50 % suspensiją etilenglikolyje prieš reakcijos pradžią o pradinių medžiagų reakciją vykdo 270-300 °C temperatūroje 13332-133,32 Pa slėgyje.
- 8. Būdas pagal 4-7 punktus, besiskiriantis tuo, kad tereftalio rūgšties ir etilenglikolio polikondensacijos atveju, trietilfosfatą ir/arba trietilfosfonoacetatą įdeda prieš esterinimą esterinimo metu arba po jo, o dimetiltereftalato ir etilenglikolio peresterinimo atveju po peresterinimo.
- 9. Aliuminio hidroksido ir/arba aliuminio acetato panaudojimas derinyje su yra trietilfosfatu arba trietilfosfonoacetatu, kaip polimerizacijos katalizatoriaus, poliesterių gamyboje polikondensacijos arba peresterinimo būdu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10322099A DE10322099A1 (de) | 2003-05-15 | 2003-05-15 | Polymerisationskatalysator für die Herstellung von Polyestern, Verfahren zur Herstellung von Polyethylenterephthalat und Verwendung des Polymerisationskatalysators |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2005105A LT2005105A (lt) | 2006-04-25 |
| LT5352B true LT5352B (lt) | 2006-07-25 |
Family
ID=33016422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2005105A LT5352B (lt) | 2003-05-15 | 2005-12-09 | Poliesterių gamybos polimerizacijos katalizatorius, polietilentereftalato gavimo būdas ir polimerizacijos katalizatoriaus panaudojimas |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060135740A1 (lt) |
| EP (1) | EP1477506A1 (lt) |
| JP (1) | JP2006528270A (lt) |
| KR (1) | KR20060015258A (lt) |
| CN (1) | CN1788033A (lt) |
| BR (1) | BRPI0410397A (lt) |
| CA (1) | CA2525365A1 (lt) |
| DE (1) | DE10322099A1 (lt) |
| HR (1) | HRP20050960A2 (lt) |
| LT (1) | LT5352B (lt) |
| LV (1) | LV13428B (lt) |
| MA (1) | MA27856A1 (lt) |
| MX (1) | MXPA05012076A (lt) |
| RU (1) | RU2005135149A (lt) |
| WO (1) | WO2004101645A1 (lt) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4670338B2 (ja) * | 2004-12-17 | 2011-04-13 | 東洋紡績株式会社 | ポリエステルならびにポリエステルの製造方法 |
| CN100430428C (zh) * | 2005-01-18 | 2008-11-05 | 中国科学院化学研究所 | 粘土矿物用做聚酯缩聚催化剂的用途 |
| US8557950B2 (en) | 2005-06-16 | 2013-10-15 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | High intrinsic viscosity melt phase polyester polymers with acceptable acetaldehyde generation rates |
| FR2888851A1 (fr) * | 2005-07-25 | 2007-01-26 | Tergal Fibres Sa | Systeme catalytique pour la fabrication de polyester par polycondensation, procede de fabrication de polyester |
| US7655746B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-02-02 | Eastman Chemical Company | Phosphorus containing compounds for reducing acetaldehyde in polyesters polymers |
| US9267007B2 (en) | 2005-09-16 | 2016-02-23 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Method for addition of additives into a polymer melt |
| US7838596B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-11-23 | Eastman Chemical Company | Late addition to effect compositional modifications in condensation polymers |
| US8431202B2 (en) | 2005-09-16 | 2013-04-30 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Aluminum/alkaline or alkali/titanium containing polyesters having improved reheat, color and clarity |
| US7932345B2 (en) | 2005-09-16 | 2011-04-26 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Aluminum containing polyester polymers having low acetaldehyde generation rates |
| JP4987334B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2012-07-25 | 三井化学株式会社 | ポリエチレンテレフタレートおよびその製造方法 |
| US7709595B2 (en) | 2006-07-28 | 2010-05-04 | Eastman Chemical Company | Non-precipitating alkali/alkaline earth metal and aluminum solutions made with polyhydroxyl ether solvents |
| US7709593B2 (en) | 2006-07-28 | 2010-05-04 | Eastman Chemical Company | Multiple feeds of catalyst metals to a polyester production process |
| US7745368B2 (en) | 2006-07-28 | 2010-06-29 | Eastman Chemical Company | Non-precipitating alkali/alkaline earth metal and aluminum compositions made with organic hydroxyacids |
| US8563677B2 (en) | 2006-12-08 | 2013-10-22 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Non-precipitating alkali/alkaline earth metal and aluminum solutions made with diols having at least two primary hydroxyl groups |
| US20090186177A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-23 | Eastman Chemical Company | Polyester melt phase products and process for making the same |
| US20100069553A1 (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 |
| JP7180928B2 (ja) * | 2020-02-28 | 2022-11-30 | 共栄社化学株式会社 | エステル交換触媒 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5674801A (en) | 1995-06-08 | 1997-10-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polymerization catalyst comprising an aluminum compound, cobalt salt and ethylene glycol |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3533973A (en) * | 1968-11-04 | 1970-10-13 | Fmc Corp | Polyester polycondensation in the presence of a catalytic amount of a trivalent aluminum salt |
| JPS57162721A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Toray Ind Inc | Production of polyester |
| JPH0637550B2 (ja) * | 1988-04-19 | 1994-05-18 | 富士写真フイルム株式会社 | ポリエステルの製造法 |
| DE69828802T2 (de) * | 1997-09-03 | 2005-12-22 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Polyesterfaser und gewebe daraus |
| MXPA02001863A (es) * | 1999-08-24 | 2003-07-14 | Toyo Boseki | Catalizador de polimerizacion de poliester, poliester producido usando el mismo y proceso para producir poliester. |
| WO2001049771A1 (fr) * | 2000-01-05 | 2001-07-12 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Catalyseur de polymerisation pour polyesters, polyesters obtenus et leur procede de production |
| US6458915B1 (en) * | 2000-10-13 | 2002-10-01 | Eastman Chemical Company | Process for producing poly(1,4-cyclohexylenedimethylene 1,4-cyclohexanedicarboxylate) and the reactor grade polyester therefrom |
| JP3460709B2 (ja) * | 2000-11-21 | 2003-10-27 | 東洋紡績株式会社 | ポリエステル重合触媒およびこ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 |
| JP2002212833A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | Toyobo Co Ltd | ポリエステル混繊糸 |
| JP2002212277A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-07-31 | Toyobo Co Ltd | 中 綿 |
| JP4393004B2 (ja) * | 2001-02-06 | 2010-01-06 | 三菱化学株式会社 | ポリエステル樹脂 |
| US6489433B2 (en) * | 2001-02-23 | 2002-12-03 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Metal-containing composition and process therewith |
| JP3874172B2 (ja) * | 2002-01-24 | 2007-01-31 | 東洋紡績株式会社 | ポリエステルの製造方法 |
| AU2003241749A1 (en) * | 2002-06-03 | 2003-12-19 | Yoshitaka Etho | Polyester composition and packaging material comprising the same |
-
2003
- 2003-05-15 DE DE10322099A patent/DE10322099A1/de not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-05-12 KR KR1020057021817A patent/KR20060015258A/ko not_active Withdrawn
- 2004-05-12 CA CA002525365A patent/CA2525365A1/en not_active Abandoned
- 2004-05-12 BR BRPI0410397-1A patent/BRPI0410397A/pt not_active Application Discontinuation
- 2004-05-12 JP JP2006529786A patent/JP2006528270A/ja active Pending
- 2004-05-12 HR HR20050960A patent/HRP20050960A2/xx not_active Application Discontinuation
- 2004-05-12 WO PCT/EP2004/005060 patent/WO2004101645A1/en not_active Ceased
- 2004-05-12 EP EP04011224A patent/EP1477506A1/en not_active Withdrawn
- 2004-05-12 CN CNA2004800132039A patent/CN1788033A/zh active Pending
- 2004-05-12 RU RU2005135149/04A patent/RU2005135149A/ru not_active Application Discontinuation
- 2004-05-12 MX MXPA05012076A patent/MXPA05012076A/es unknown
-
2005
- 2005-11-14 US US11/273,586 patent/US20060135740A1/en not_active Abandoned
- 2005-11-15 LV LVP-05-150A patent/LV13428B/en unknown
- 2005-12-09 LT LT2005105A patent/LT5352B/lt not_active IP Right Cessation
- 2005-12-12 MA MA28654A patent/MA27856A1/fr unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5674801A (en) | 1995-06-08 | 1997-10-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polymerization catalyst comprising an aluminum compound, cobalt salt and ethylene glycol |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060015258A (ko) | 2006-02-16 |
| MA27856A1 (fr) | 2006-04-03 |
| LT2005105A (lt) | 2006-04-25 |
| CN1788033A (zh) | 2006-06-14 |
| US20060135740A1 (en) | 2006-06-22 |
| LV13428B (en) | 2006-08-20 |
| EP1477506A1 (en) | 2004-11-17 |
| MXPA05012076A (es) | 2006-06-23 |
| CA2525365A1 (en) | 2004-11-25 |
| DE10322099A1 (de) | 2005-01-27 |
| JP2006528270A (ja) | 2006-12-14 |
| HRP20050960A2 (en) | 2006-02-28 |
| RU2005135149A (ru) | 2006-06-10 |
| BRPI0410397A (pt) | 2006-07-04 |
| WO2004101645A1 (en) | 2004-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| LT5352B (lt) | Poliesterių gamybos polimerizacijos katalizatorius, polietilentereftalato gavimo būdas ir polimerizacijos katalizatoriaus panaudojimas | |
| AU2017202875B2 (en) | Process for enhancing the molecular weight of a polyester | |
| AU2015230099B2 (en) | Polyester and method for preparing such a polyester | |
| US5663281A (en) | Process for preparing high molecular weight polyesters | |
| CN106459388A (zh) | 在特定酯化条件下制备聚酯的方法 | |
| US8362189B2 (en) | Catalyst mixture and method for the production of polyesters with high viscosity | |
| WO1999045056A1 (en) | Polymerization catalysts for polyesters | |
| US6812321B1 (en) | Method for the continuous production of polybutyleneterephthalate from terephthalic acid and butanediol | |
| US4133800A (en) | Polyester production | |
| EP3347401B2 (en) | Process for enhancing the molecular weight of a polyester by solid state polymerization | |
| BR112019017619A2 (pt) | Processo para produção de poli, polímero de poli, copolímero e método para aumentar a taxa de policondensação | |
| BR112019017619B1 (pt) | Processo, polímero de poli (furandicarboxilato de trimetileno), copolímero e método para aumentar a taxa de policondensação | |
| JPH07216063A (ja) | ポリヒドロキシカルボン酸の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20070512 |