ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синтез полиэтилентерефталата из "Технология производства химических волокон" В производственных условиях полиэтилентерефталат получают в две стадии. [c.463] Поликонденсация является равновесной реакцией. Поэтому необходимо заботиться о возможно быстром удалении гликоля из реакционной среды, чтобы обеспечить сдвиг равновесия в сторону образования полимера. Это достигается применением возможно более высокого вакуума и относительно высокой температуры реакции (примерно 260—280°С). [c.464] Для производства высококачественного волокна молекулярный вес полиэфира должен быть порядка 20 000, температура плавления чистого полиэтилентерефталата равна 265°С. Продукт, получаемый в производстве, обычно плавится при 255— 257 °С. [c.464] Образующийся полиэтилентерефталат, аналогично полиамидам, при температуре плавления очень чувствителен к кислороду воздуха. Кроме того, температура реакции поликонденсации очень близка к температуре разложения полимера. Поэтому при синтезе полиэтилентерефталата встречается больше трудностей, чем при полимеризации капролактама или даже соли АГ. [c.464] В качестве катализаторов наиболее часто применяются ацетаты цинка, марганца или кобальта как в чистом виде, так и в смеси с трехокисью сурьмы. Катализатор вводят в реакционную смесь в количестве 0,005—0,05% от веса диметилтерефталата. [c.465] Агрегат для переэтерификации состоит из автоклава, колонны, заполненной кольцами Ращига, и дефлегматора, конденсатора метилового спирта и этиленгликоля и сборника для них. [c.465] Автоклав обогревается динилом. Температура в начале реакции переэтерификации составляет 180—190°С, к концу она повышается до 260—280 °С. Общая продолжительность рабочего, цикла автоклава составляет около 14 г. [c.465] Процесс переэтерификации ведут в токе чистого азота для предотвращения окисления продуктов, а также в целях взры-вобезопасности. Выделяющийся при реакции метиловый спирт отгоняется, конденсируется и собирается в сборнихи. По окончании отгонки метилового спирта начинается отгонка избыточного этиленгликоля. Смесь метилового спирта и этиленгликоля из сборника насосом передается в цех ректификации для разделения и очистки. [c.466] По окончании процесса продукт переэтерификации — дигликолевый эфир терефталевой кислоты — самотеком или под небольщим давлением передается в автоклав на поликонденсацию. По пути он фильтруется через кварцевые пористые фильтры. [c.466] Как уже указывалось, в процессе поликонденсации дигли-колевого эфира терефталевой кислоты образуется полиэфир полиэтилентерефталат —исходный полимер для получения волокна лавсан — и выделяется этиленгликоль. Вязкость расплава некоторое время повышается, что указывает на рост молекулярного веса полимера, затем рост вязкости прекращается и в дальнейшем может даже понизиться. Наблюдаемое равновесие реакции поликонденсацни не является истинным, так как наряду с ростом цепи протекает и обратный независимый процесс термо деструкции, интенсивность которого зависит от многих факторов — природы катализатора, полноты и быстроты удаления этиленгликоля, глубины вакуума (остаточное давление в автоклавах не должно превышать 0,5—1 мм рт. ст.), температуры и др. [c.466] В течение всего процесса поликонденсации расплав необходимо интенсивно перемешивать. Это способствует более интенсивному и полному удалению этиленгликоля, выделяющегося при реакции. [c.466] Вязкость расплава контролируют путем определения расхода электроэнергии на перемешивание массы. [c.466] Плотность расплава полиэтилентерефталата при 280°С равна 1,2 г/слз, вязкость его при молекулярном весе полимера около 20 ООО составляет 2000—2500 пуазов. [c.466] Автоклав поликонденсации, обогреваемый динилом, снабжен устройством для создания глубокого вакуума и сборником для этиленгликоля и конденсатором. Обший цикл работы аппарата составляет 5 — 8 ч. Температура в автоклаве в начале процесса составляет 240°С, в конце — достигает 270 °С. [c.466] Выделяющийся в процессе поликонденсацни этиленгликоль конденсируется в конденсаторе и стекает в сборник, откуда передается в цех рекуперации. [c.466] После достижения необходимого молекулярного веса в аппарате создается давление чистым азотом. Полимер под давлением продавливается через отверстия литьевой головки в виде ленты или пучка жилок, которые после охлаждения поступают на рубильный станок для изменения. [c.467] Упомянутая выше термическая деструкция полимера становится заметной в конце процесса поликонденсации, и особенно в момент разгрузки аппарата. Поэтому продолжительность выгрузки полимера должна быть снижена до минимума (не больше 20 мин). [c.467] Желтоватый цвет волокна лавсан обусловлен главным образом окислением полимера в процессе поликонденсации при высокой температуре, вследствие реакционной способности концевых гидроксильных групп полимера. Поэтому следует ожидать, что при блокировании их термостойкость расплава полиэфира повысится, что благоприятно отразится на качестве получаемого волокна. Действительно, в патентной литературе имеются такие рекомендации. Г. М. Терехова и Б. В. Петухов предложили в качестве стабилизатора полиэтилентерефталата применять ортофосфорную кислоту (0,01% от веса диметилтерефталата). [c.467] При охлаждении в воде полиэтилентерефталат приобретает аморфную структуру и сильно увлажняется. Кусочки такого полимера размягчаются при 70—80°С и, слипаясь между собой, могут образовать своды над плавильной решеткой головки при формовании волокна. Поэтому крошку перед формованием необходимо высушить и сообщить полимеру кристаллическую структуру. Обе эти операции осуществляются одновременно во вращающихся барабанных сушилках при 140—150 °С и остаточном давлении 2—5 мм рт. ст. После этого температура размягчения полиэтилентерефталата приближается к температуре плавления. Продолжительность этих процессов составляет 10—24 ч. [c.467] Высушенную крошку засыпают в бункера и хранят на складе. По мере надобности ее передают в прядильный цех. Все операции с крошкой проводят в среде азота. [c.467] Вернуться к основной статье