151722. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polietilén-tereftalát előállítására

151722 emellett a reakció folyamán felszabaduló víz eltávolítására is különleges rendszabályokat kell alkalmazni. A találmány szerinti eljárás mindezt feleslegessé teszi. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy nagyon kevés karboxil-csoportot tartalmazó, magas polimerizációs fokú polimerek előállítását teszi lehetővé. Az eljárást célszerűen a reakciókeverék forráspontján foganatosíthatjuk, minthogy a reakciósebesség ebben, az esetben a legnagyobb. A reakció közben víz és glikol illan el az elegyből. A távozó gőzkeveréket lehűtve, a kondenzálódó glikolt visszatáplálhatjuk a reakcióelegybe. A találmány szerinti eljárás esetében észterező vagy átészterező katalizátor használata elkerülhető. Ennek következtében a találmány szerinti eljárás alkalmazásakor a polikondenzációs reakció folyamán nem ütközünk olyan hátrányokba, mint a korábbi eljárások esetében, amikor átészterező katalizátor jelenlétében reagáltatják a dimetiltereftalátot etilénglikollal. Jól ismert tény, hogy a polikondenzáció alatt nem kívánatos az átészterező katalizátor jelenléte. A találmány szerinti eljárás további előnye az ismert módszerekkel szemben, hogy a reakció során nem képződik metanol; ezért nincs szükség a metanol felfogására szolgáló berendezés létesítésére, és minthogy a visszanyerendő glikol mennyisége kicsi, a berendezés sokkal egyszerűbb felépítésű lehet. Miként fentebb már jeleztük, a találmány szerinti eljárást célszerű úgy foganatosítani, hogy az észterezési reakció olyan reakcióelegyben játszódjon le, amelyben a megkötött tereftálsav teljes mennyiségének, és a szabad és az észterezett glikol együttes mennyiségének a mólaránya legalább 0,55. Ezért olyan reakcióközeg használatára van szükség, amely lényegileg glikoltereftalátok elegyéből áll. A találmány értelmében az észterezett teref tálsav teljes mennyisége a reakcióközegben magasabb, mint a tiszta dietilénglikoltereftalátból képződött egyensúlyi keverékben, amelyben ez az arány 0,50. A reakcióelegy forrpontja az említett arány értékének növekedésével párhuzamosan növekszik. 'Megállapítottuk, hogy amikor az eljárást a reakcióelegy forrpontján hajtjuk végre, különösen előnyös eredményeket kapunk, ha az említett arány értéke 0,55 és 0,75 között változik. Ilyen értékek esetén rendkívül nagy a teref tálsav oldódási sebessége a reakcióközegben, ezért nagyon gyors konverziókat lehet elérni. A találmány szerinti eljárás szakaszosan vagy folytonosan foganatosítható. Célszerű olyan folytonos eljárást alkalmazni, amelynek során a tereftálsavat és az etilénglikolt folytonos áramban tápláljuk be egy olyan félmelegített keverékbe, amely lényegileg glikoltereftalátok elegyéből áll, mimellett a reakcióelegy egy részét folytonosan elvezetjük és folytonosan polikondenzáljuk. n is 20 25 SO 35 40 45 60 65 A száraz tereftálsavnak a forró reakcióelegyhez történő folytonos adagolása azt eredményezheti, hogy a hideg tereftálsav a rajta kondenzálódó glikol-gőzök miatt ragadóssá válik. Ezért célszerű a reakcióelegy egy részét elvezetni és lehűteni, majd tereftálsavat és glikolt adni hozzá, és az így kapott elegyet adni a forró reakcióelegyhez. Egy másik előnyös foganatosítási mód szerint a tereftálsavat először glikolban szuszpendáljuk, és az így kapott szuszpenziót adjuk azután a reakcióelegyhez, miközben a glikol felesleg eldesztillál. Nagyon jó eredmények kaphatók akként is, hogy a tereftálsavat a kívánt mennyiségben elegyítjük a glikollal, és az így kapott pépből mért menynyiségeket adagolunk extrudáló csavar segítségével a reakciótérbe. Amikor folytonos eljárást alkalmazunk, a tereftálsav és a glikol adagolási sebességét természetesen úgy kell megválasztani, hogy a reakcióelegy összetétele állandó legyen, vagy legalábbis kielégítse a fentebb említett követelményt. Ez annyit jelent, hogy ha kondenzálódása után az összes elpárolgó glikolt visszavezetjük a reakcióelegybe, a tereftálsavat és a glikolt olyan sebességgel kell betáplálni, hogy a két komponens mólaránya legalább 0,55 legyen. A találmány szerinti észterezési reakcióval kapott reakciótermék közvetlenül polikondenzálható. A polikondenzációt ismert módon haj~hatjuk végre folytonosan vagy szakaszosan. A polikondenzációs reakciót meggyorsíthatjuk polikondenzációs katalizátorok alkalmazásával. A találmány szerinti eljárás olyan kopolimerek előállítására is felhasználható, amelyek lényegileg polietilén-tereftalátból állnak. Ezekét a kopolimereket úgy állíthatjuk elő, hogy a kiindulási anyagokat kisebb mennyiségű egyéb savval, pl. izoftálsawal, vagy valamilyen egyéb glikollal, pl. dietilénglikollal, propándiollal vagy l,4-di-i(hidroximetil)-ciklohexánnal elegyítjük. A találnüány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. 1. példa: A példa szerinti eljárást olyan 2 literes gömblombikban folytattuk le, amely el volt látva keverővel, hőmérséklet-szabályozóval, sziláról anyag adagolóval, folyékony anyag betáplálására szolgáló tölcsérrel, és egy 105 C° hőmérsékleten tartott töltetes frakcionáló oszloppal. Ebben a lombikban egy sor reakciót hajtot.tunk végre tereftálsav-glikolészterekből álló közegekben. A kötött tereftálsavnak a szabad és kötött glikolhoz viszonyított mólarányát ezekben az oldószerekben f-értékként adjuk meg. A közeg adott mennyiségének a lombikba való beadagolása és forráspontra való hevítése után tereftálsavat adtunk a rendszerhez. Az a—d jelű kísérletek során a reakciót etilénglikol hozzáadása nélkül játszattuk le. A reakció lejátszódása a reakcióelegy összetételének megváltozását okozta, úgyhogy az egyen-2