Способ очистки полиэфиров
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсиин
Социалистичесиик
Республик (ni840056 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06. 09. 79 (21) 2816738/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кд.
С 08 G 63/74//
С 08 G 63/16
Государственный каинтет
СССР на делам нзобретеннй н открытий
Опубликовано 23 ° 06 81 Бюллетень ¹ 23
Дата опубликования описания 25 ° 06 ° 81
% (53) УДК 678.674 (088. 8) P.Ñ. Барштейн, В.Г. Горбунова, M.Â. Вишняков, Ю.Е. Носовский, В.В. Баюров, В.Л. Свердлик, В.С.Щербаков
I и С.Ф. Мартынов (72). Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЛИЭФИРОВ
Изобретение относится к способу очистки полиэфиров с молекулярной массой от 600 до 8000, получаемых переэтерификацией диалкиловых эфиров дикарбоновых кислот гликолями.
Эти полиэфиры используют в основном
5 в качестве пластификаторов различных полимеров, преимущественно поливинилхлорида, нитроцеллюлозы резины.
Известны способы очистки полиэфиров от низкомолекулярных соединений (непрореагировавшие исходные продукты, продукты деструкции, димеры и т.д.) путем переосаждения из т5 различных растворителей и путем дли- тельной выдержки при высоких температурах (200-280ОС) под глубоким вакуумом (lj .
Однако очистка от низкомолекулярных соединений переосаждением полиэфира приводит к большим потерям его, необходимости очистки продукта от следов растворителя, необходимости ре генерации растворителя. Кроме того, способ имеет сложное аппаратурное оформление. бчистка путем отгонки низкомолекулярных соединений при высокой температуре под глубоким вакуумом лишена этих недостатков.
Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки полиэфиров на основе диалкиловых эфиров дикарбоновых кислот и гликолей путем от-. гонки низкомолекулярных соединений при нагревании под вакуумом, обработки сорбентами и фильтрации. Полиэфиры получают переэтерификацией дибутиловых эфиров адипиновой и/или себациновой кислот диэтиленгликолем или 1,2-пропиленгликолем при нагревании под вакуумом в присутствии катализатора переэтерификации. Выделяющиеся в ходе реакции пары побочного продукта — бутилового спирта и исходных продуктов направляют для раз- деления в ректификациоппую колонну, 3 84005 исходные продукты возвращают в реактор, а бутиловый спирт выводят из процесса. По окончании реакции, о чем судят по прекращению выделения бутилового спирта, ректификационную ко5 лонну отключают от системы и очищают полиэфир от низкомолекулярных соединений при нагревании под вакуумом в течение 7 ч. При отгонке низкомолекулярных соединений температура рав- 10 на 200 С, а остаточное давление — не
О больше 76 мм рт.ст. После этого полиэфир охлаждают до 100-110 С, обрабатывают его сорбентами (активированный уголь глина "Гумбрин") и 15 фильтруют (2.1
Однако большая продолжительность отгонки низкомолекулярных соединений снижает производительность реакционного оборудования, длительная термическая обработка полиэфира при отгонке низкомолекулярных соединений вызывает деструктивные процессы, что приводит к снижению молекулярной мас25 сы и окрашиванию полиэфира. Полиэфиры, полученные по этому способу, содержат
7-15% низкойолекулярных соединений (Мол.вес. 300), присутствие которых приводит к снижению температуры вспышки.
Цель изобретения — сокращение продолжительности процесса очистки по.лиэфиров, снижение содержания низкомолекулярных соединений в полиэфире, улучшение цвета полиэфира и повышение температуры вспышки.
Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки полиэфиров на основе диалкиловых эфиров дикарбоновых кислот и гликолей путем отгонки низкомолекулярных соединений при нагревании под вакуумом, обработки сорбентами и фильтрации отгонку низкомолекулярных соединений проводят в присутствии алифатического спирта нор. мального или изо-строения с числом углеродных атомов 1-6, взятого в количестве 2-15% от веса полиэфира при
80-14ООС и давлении 1-40 мм рт.ст.
50 и тем, что отгонку низкомолекулярных соединений проводят в присутствии алифатического спирта, образующегося в результате взаимодействия диалкиловых эфиров дикарбоновых кислот и
55 гликолей.
Способ используется для очистки полиэфиров на основе дикарбоновых кислот алифатического и ароматичес6 4 кого рядов, например адипиновой, себа циновой, фталевой и гликолей, например этиленгликоля, диэтиленгликоля, 1,2-пропиленгликоля.
Процесс осуществляют.на установке периодического действия, состоящей из кубового реактора, снабженного мешалкой и .устройствами для нагрева и охлаждения, ректификационной колонны, холодильников и приемника бтгона. В реактор загружают исходные продукты— диалкиловый эфир дикарбоновой кислоты, гликоль и катализатор. Реакционную массу нагревают под вакуумом и ведут процесс до прекращения выделения побочного продукта реакции — алифатического спирта. После этого реакционную массу охлаждают, в зависимости от используемого алифатического спирта, до 80-14ФС, вводят, в зависи. мости от марки получаемого полиэфира
2-15 масс.% алифатического спирта и при остаточном давлении 1-40 мм рт.ст. производят отгонку алифатического спирта и низкомолекулярных продуктов реакции. Затем полиэфир обрабатывают сорбентами и фильтруют.
Пример 1. На установке периодического действия, состоящей из стеклянной колбы с рубашкой для обогрева и мешалкой насадочной ректификационной колонки, систеМы холодильников и приемника отгона, получают полиэфир переэтерификацией дибутиладипината пропиленгликолем — 1,2.
В колбу загружают 300 г (1,16 моль) дибутиладипината, 70 г (0,92 моль) пропиленгликоля-1,2 (мольное отношение ДВА/ПГ 1,2/1,26), 1 r уксуснокислого цинка.
Реакционную массу при перемешивании нагревают до 190ОС, уменьшая давление в системе от атмосферного до остаточного 5 мм рт.ст. в течение
3 ч. Пары выделяющегося в ходе реакции бутилового спирта и исходных веществ разделяют в ректификационной колонке, исходные вещества возвращают в зону реакции, а бутиловый спирт отбирают с верха колонки, конденсируют в холодильнике и собирают в приемник. Процесс ведут 8 ч до прекращения выделения бутилового спир та. После этого полиэфир охлаждают до 100 С,вводят в него при перемеО шивании 35,6 г (15 масс.%)бутилового спирта и при 100 С и остаточном давлении 5 мм рт.ст. производят отгонку бутилового спирта и низкомо84005 лекулярных соединений до количественного выделения указанного спирта.
Продолжительность отгонки составляет
3 ч.
После этого вакуум в системе снимают, в полиэфир загружают 2 r активированного угля. Массу в течение 30 мин перемешивают и затем фильтруют.
Для сравнения .осуществляют процесс по известному способу. Однако после завершения процесса переэтерификации очистку полиэфира от низкомолекулярных соединений проводят путем нагревания его до 200 С прн
6 6 остаточном давлении 5 мм рт.ст. в течение 7 ч.
Условия проведения опытов 1-5 и свойства полученных полиэфиров представлены в таблице, где приняты следующие обозначения:
ДБА — дибутиладипинат; ДВС вЂ” ди-, . бутилсебацинат; ДИФ - .диметилфталат, ДЭà — диэтиленгликоль; ПГ-1,2-пропиленгликоль-1,2; ЭГ -этиленгликоль.
Таким образом, предлагаемый способ очистки полиэфиров позволяет сократить продолжительность процесса, снизить содержание ниэкомолекулярных. соединений в полиэфире, улучшить его цвет и повысить температуру вспышки.
>х и о
>о
1 о
I
ГО !
" (й»
1"
5 и
1
Г й
Ц о х
<б
И
Э
Г !
1 х
Ф о
ГГ! о
C, Г> и
Г>:! 01
Г"Г
ll > л м
1 х
1"
1 о
Г» х
Ю
С«!
<>л
Г>:!
l х
1 х
Г» >Х (4
>О
«» 1 сч
ГЛ Г л
1: И.0
Ф о
1»
Ю
Ю
Ю
СЧ
>х о
Ф о х о
Р
Сб
Х х
>Я х
Ц о
Х и
Ж И
& ц о о и и
Ж Х
I
1
1
1 Е
I 4
b о
l о
1 g
>Я 1
9 и3 е
О и о 1 (б
И ! Э 1
1 Г> I
1 (В: !! х
Г"„
Г»
С4 х в х
1= х х
Э
Н о х
Г о о и о х
Ц Ц о о
840056 х х
".Г а
М х е х
Э
И
Р о
cd
1
Е х о
0 Е х о
Х >х
Г>
5 Э Э и х х х ж хо к
Г.е (U
Х Г- О
uou egh
0 у
03 0> о
Г» о
Х и
Р х ф е х м и о э
Г!! Е и л
Э cd
Е»
Р ц х о д
ы и
I O
ОО. л
cc»Х
g x
И х о э
Г- О
Г- и о с5
cd 1
Г >
Э I>»
Е э о
I
Э ь о о и
>>
С4
Э .dI
Е
eau
Э °
М 1 E е о с
Г Е
Э Х Е
О d!
Р 1 >х
Э
И Э
1- Х Х и ох
Ю Г! и е о
o u
А
Е» у о а.
А 5
t(Й
О ГГХ. х
840056
ЭЯ х cd 1
I- m o
4 F4 о о О О
CO о о о о а о
I о
Р х х
3 1
Э C) о са! х х о х х
М о
Ю
Р о
I о и х ю х
Ю Ов
Рф х о Е и в
I о д Д х - х о 4 х Г. ° .4 Р
)Б л
Ф Х A <б lto хc ххах=
I- m o x 5 х хо ас«х
О Г.ю СМ
Й р .!
m х д a.io х Ф х х е
I mom х
4 о Г. цГ х
Р, > Г A
Ф A A х
I- m O
4 3О. о о (Ч СО в ч
СЧ
С) и О о е ° а СЧ о а л со м О л с>. сч
О л с"Ъ
О O Co
С ) о м х3
ce V cd O
В (р
Я Л "- ц
° ь л й
00 < )
° с и
00 л 00 %
Ф Ф Э
5ри хо
5 о х о ы ° m цэо dIo
С0 В ф Jl 840056 Формула изобретения 1. Способ очистки полиэфиров на основе диалкиловых эфиров дикарбоновых кислот и гликолей путем отгонки 5 низкомолекулярных соединений при нагревании под вакуумом, обработки сорбентами и фильтрации, о .т л и ч а юшийся тем, что, с целью.сокращения продолжительности процесса 10 очистки полиэфиров, снижения содержажля низкомолекулярных соединений в полиэфире, улучшения цвета полиэфира и повышения температуры вспышки, отгонку низкомолекулярных соединений проводят в присутствии алифатического спирта нормального или изо-строени". с числом углеродных атомов 1-6, взятого в количестве 2-15 от веса полиэфира при 80-140оС и давлении 1-40 мм рт.ст.20 с 2. Способ по п. 1 о т л и ч а юшийся тем, что отгонку низкомолекулярных соединений проводят в присутствии алифатического спирта, образующегося в результате взаимодействия диалкиловых эфиров дикарбоновых кислот и гликолей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Коршак В.В. и др, Равновесная поликонденсация. N... "Наука", 1968, с. 199. 2, Технологический регламент и 146 производства полиэфирных пластификаторов марок ПДЭА-4, ПАС-4, ПАС-22, ППА-4, ППА-7 Кус:;овского химического завода. 01.04.78 (прототип). Составитель И,. Чернова Редактор Н. Кончицкая Техред И.Голинка Корректор М, Коста Заказ 4657 30 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
