Исходные продукты. Лекция 20. Сложные полиэфиры: сырье для получения линейных термопластичных полиэфиров, основные стадии и механизм их образования

О

Лекция 20. Сложные полиэфиры: сырье для получения линейных термопластичных полиэфиров, основные стадии и механизм их образования. Полиэтилентерефталат: технология производства, структура, свойства, переработка и применение

Сложными полиэфирами называют высокомолекулярные соединения, содержа­щие в макромолекуле сложноэфирные связи:

||

-с-о-с-

В соответствии с системой химической классификации В.В. Коршака полиэфи­ры могут быть карбоцепными и гетероцепными. У первых эфирные группы находятся в боковой цепи, а у вторых - в основной цепи макромолекулы. В данной лекции рас­сматриваются гетероцепные полиэфиры. Они могут быть разбиты на три группы: полиэфиры с алифатическим звеном, полиэфиры с ароматическим звеном и полиэфи­ры с гетероциклическим звеном. Широкое распространение в технике нашли гетеро­цепные сложные полиэфиры с алифатическим насыщенным и ненасыщенным звеном и полиэфиры с ароматическим звеном. Их строение в общем виде может быть изоб­ражено формулой

НО[- OCRCOOR'O -]_n Н

где R — остаток дикарбоновой кислоты; R¢ — остаток диола.

В зависимости от того, содержит ли полиэфир ненасыщенные или насыщенные груп­пы, их делят на ненасыщенные полиэфиры (НПЭФ) и насыщенные полиэфиры (ПЭФ). Из насыщенных ПЭФ наиболее широко применяются полиэтилентерефталат (ПЭТФ) и поликарбонат (ПК).

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ, ПЭТ) - насыщенный полиэфир на основе этиленгликоля и терефталевой кислоты.

Мировое производство полиэтилентерефталата достигло в 2002 г. 26,7 млн. т и про­должает увеличиваться - согласно прогнозам, производство ПЭТ в ближайшее де­сятилетие будет расти в среднем на 5,9 % в год.

Более 80 % упаковочного ПЭТ производится в виде гранулята. Остальное прихо­дится па пленки и заготовки, используемые для выпуска термоформованиых упако­вок для парфюмерных товаров, средств бытовой химии и лекарств.

Гранулированный ПЭТ впервые был получен компанией DuPont в США специ­ально для замещения стеклопосуды для различных напитков. В мире в настоящее время его производят около 75 компаний. Наиболее крупные производители: E.I. DuPont, ExxonMobil, BASF, Bayer, Eastman Chemical.

Из разнообразных видов сырья, предложенных для получения полиэфиров,наи­большее практическое применение получили гликоли (этиленгликоль,диэтиленгликоль, пропилеигликоль,), глицерин, терефталевая кислота, ангидриды кислот (фталевой, малеиновой).

Этиленгликоль НО-СН₂-СН₂-ОН (гликоль) - гигроскопичная бесцветная жидкость, почти без запаха, растворяющаяся в воде и спирте.

Диэтиленгликоль НОСН₂СН₂ОСН₂СН₂ОН и триэтиленгликоль НОСН₂ СН₂ ОСН₂ СН₂ ОСН₂ СН₂ ОН. Представляют собой бесцветные прозрачные жидко­сти, хорошо растворимые в воде и спирте.

1,2-Пропиленгликоль НОСН₂СН(СН₃)ОН - гигроскопичная бесцветная жидкость, не имеющая запаха. С водой и спиртом смешивается во всех отношениях.

Глицерин НОСН₂СНОНСН₂ОН сиропообразная безцветная сладкая жидкость, смещивающаяся во всех отношениях с водой и спиртом. Т_кип =290°С.

4,4'-Дигидроксидифенил-2-пропан ( дифенилолпропан, бисфенол А)

белый кристаллический порошок ра­створяется в ацетоне, спирте, бензоле, уксусной кислоте; плавится при 156-157 °С

НО-С₆Н₄-(СН₃)-С-(СН₃)-С₆Н₄-ОН

Терефталивая кислота НООС-С₆Н₄-СООН белое кристаллическое плохо растворимое вещество с Т_пл=425-430°С.

Диметилтерефталат СН₃ООС-С₆Н₄-СООСН₃ белый кристаллический порошок плавится при 141-142°С, умеренно растворим при 20°С в метаноле, диоксане, хлороформе,Т_пл= 288°С.

Хлорангидриды тере- и изофталевой кислот - твердые вещества плавятся при 83-84°С и 43-44°С соответственно.

Фталевый ангидрид представляет собой прозрачные белые кристаллы, плавящи­еся при 130 °С и растворяющиеся в воде, спирте, эфире.

Малеиновый ангидрид -кристаллическое вещество с температурой плавления 53°С; растворяется в воде, спирте, бензоле, хлороформе.

Дата добавления: 2014-01-04