ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СУПЕРКОЦЕНТРАТОВ (MASTER BATCH) НА ОСНОВЕ ПРОДУКТОВ АЛКОГОЛИЗА ВТОРИЧНОГО ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА
Аннотация
Исследованы закономерности алкоголиза вторичного полиэтилентерефталата (ВПЭТ) диэтиленгликолем (ДЭГ). Показано, что с увеличением количества диэтиленгликоля, взятого для алкоголиза от 0,1 моль до 0,4 моль на 1 моль элементарного звена ВПЭТ, наблюдается уменьшение молекулярной массы от 1480 до 707, температуры плавления от 215 до 145 °C и характеристической вязкости от 0,075 до 0,05 дл/г. Определены физико-химические свойства продуктов алкоголиза ВПЭТ (ПАПЭТ). Выявлено, что ПАПЭТ слегка окрашены, и это является нежелательным фактором, сказывающимся на индивидуальности цвета суперконцентратов на их основе. Отмывка ПАПЭТ приводит к некоторому возрастанию значений молекулярной массы и связанных с ним других показателей конечных олигомеров. Инфракрасной спектроскопией и дифференциальной сканирующей калориметрией изучена структура ПАПЭТ. Выявлено, что для получения суперконцентратов наиболее подходит ПАПЭТ, синтезированный при мольном соотношение ВПЭТ : ДЭГ 1 : 0,4, у которого температура каплепадения по Уббелоде равна 155 °C. На основе ПАПЭТ, полученного при этих условиях, разработаны рецептуры суперконцентратов черного и белого цветов для полиэтилентерефталатных волокон. Для обеспечения равномерного диспергирования белого (TiO2) и черного (сажа марки К-354) пигментов в состав суперконцентратов вводили полиэтиленовый воск. Суперконцентраты получали сухим способом в двухшнековом компаундере, снабженном двухручьевой головкой и гранулятором. Определены технологические свойства разработанных черных и белых суперконцентратов, которые оказались весьма близкими показателям суперконцентратов, используемых в производстве. Проведенные производственные испытания этих суперконцентратов показали, что они по эксплуатационным показателям не уступают аналогичным промышленным суперконцентратам, используемым для окрашивания нитей.
Для цитирования:
Эрназарова С.Ш., Жураев А.Т., Каримов Ю.Х., Жураев А.Б., Алимухамедов М.Г., Адилов Р.И. Технология получения суперкоцентратов (master batch) на основе продуктов алкоголиза вторичного полиэтилентерефталата. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 4. С. 93-100. DOI: 10.6060/ivkkt.20236604.6702.
Литература
Bykov A.N., Loginova T.F., Golubeva A.N., Mityushina V.I., Borodkin V.F. Study of colored low molecular weight polyethylene terephthalates. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 1967. V. 10. N 11. P. 1270-1273 (in Russian).
Loginova T.F., Mityushina V.I., Bykov A.N., Borodkin V.F. Properties of colored polyethylene terephthalate and colored lavsan fiber. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 1966. V. 9. N 4. P. 633-636 (in Russian).
Smirnova G.N., Borodkin V.F., Drozdova L.V. Dyes with hydroxymethyl groups for dyeing polyethylene tereph-thalate. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 1967. V. 10. N 10. P. 1154-1156 (in Russian).
Levente Karpati., Gyo’rgyi Szarka., Matyas Hartman., Viktoria Vargha. Oligoester and Polyester Production via Acido-alcoholysis of PET Waste. Period. Polytech. Chem. Eng. 2018. V. 62. N 3. P. 336-344. DOI: 10.3311/PPch.11513.
Carta D., Cao G., D’Angeli C. Chemical recycling of poly (ethylene terephthalate) (PET) by hydrolysis and glycolysis. Environ. Sci. Pollut. Res. 2003. V. 10. N 6. P. 390–394. DOI: 10.1065/espr2001.12.104.8.
Krishanu Ghosal, Chinmaya Nayak. Recent advances in chemical recycling of polyethylene terephthalate waste into value added products for sustainable coating solutions – hope vs. hype. J. Mater. Adv. 2022. V. 3. P. 1974-1992. DOI: 10.1039/D1MA01112J.
Yue Q., Wang Z., Zhang L., Ni Y., Jin Y. Glycolysis of poly (ethylene terephthalate) (PET) using basic ionic liquids as catalysts. Polym. Degrad. Stab. 2011. V. 96. N 4. P. 399–403. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2010.12.020.
Karayannidis G., Nikolaidis A., Sideridou I., Bikiaris D., Archilias D. Chemical recycling of PET by glycolysis: Polymerization and characterization of the dimethacrylated glycolysate. Macromol. Mater. Eng. 2006. V. 291. N 11. P. 1338–1347. DOI: 10.1002/mame.200600243.
Juraev A.B., Adilov R.I., Nizomov T.A, Alimuxamedov M.G., Magrupov F.A. Synthesis and Research of unsaturated Polyethers on the Basis of Secondry Polyethyline Tereph-thalate. Kautschuk Gummi Kunststoffe. 2014. N 4. P. 41-44.
Guclu G., Kasgo’z A., O’zbudak S., O’zgumus S., Orbay M. Glycolysis of poly (ethylene terephthalate) wastes in xylene. J. Appl. Polym. Sci. 1998. V. 69. N 12. P. 2311–2319. DOI: 10.1002/(SICI)1097-4628(19980919)69:12<2311::AID-APP2>3.0. CO;2-B.
O’zturk Y., Guclu G. Unsaturated polyester resins obtained from glycolysis products of waste PET. Polymer-Plastics Tech. Eng. 2005. V. 43. N 5. P. 1539–1552. DOI: 10.1081/PPT-200030272.
Chaudhary S., Surekha P., Kumar D., Rajagopal Ch., Roy P.K. Microwave assisted Glycolysis of poly(ethylene terephthalate) for preparation of polyester polyols. J. Appl. Polym. Sci. 2013. V. 129. N 5. P. 2779-2788. DOI: 10.1002/app.38970.
Vesnin R.L., Alalykin A.A., Vokhmyanin M.A. Polyethylene terephthalate waste recycling technology to produce terephthalatic acid amide. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 2. P. 99-104 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206302.6055.
Starodubtsev A.V., Balakin V.M., Kychanov V.E., Krasilnikov M.A. Structure and properties of degradation products of polyethylene terephthalate with diethanolamine and triethanolamine. Plast. Massy. 2013. N 6. P. 3-5 (in Russian).
Andrzej Gawłowski, Janusz Fabia, Czesław Ślusarczyk, Tadeusz Graczyk, Anna Pielesz. Flame retardant modification of partially oriented poly (ethyleneterephthalates) fibers – structural conditions of application. Polymery. 2021. 62 (11-12). P. 848-854. DOI: 10.14314/polimery.2017.848.
Jaein Suh, Spruiell J.E., Steven A. Schwartz. Melt spinning and drawing of 2-methyl-1,3-propandiol-substituted poly(ethylene terephthalate). J. Appl. Polym. Sci. 2003. V. 88. N 11. P. 2598-2606. DOI: 10.1002/app.11871.
Elamri A., Abid K., Harzallah O., Lallam A. Characterization of Recycled/ Virgin PET Polymers and their Composites. Am. J. Nano Res. Applicat. 2015. V. 3. N (4-1). P. 11-16. DOI: 10.11648/j.nano.s.2015030401.13.
Li Hua, Ying-hua Qiao, Shan-shan Jin, Yadong Zhang. Determinationof the molecular weight of a novel hydroxy-terminated cyclohexene oxide and epichlorohydrin copolyether. African J. Eng. Res. 2018. V. 6. N 1. P. 10-14. DOI: 10.30918/AJER.61.18.002.
Kabanova V.A. Workshop on macromolecular compounds. L.: Khimiya. 1985. 224 p. (in Russian).
Toroptseva A.M., Belgorodskaya K.V., Bondarenko V.M. Laborotory workshop on chemestry and technology of macromolecular compounds. L.: Khimiya. 1972. 416 p. (in Russian).
Mousa Ghaemy., Mossaddegh K. Depolymerization of poly(ethylene terephthalate) fibre wastes using ethylene glycol. Polym. Degradat. Stabil. 2005. V. 90. N 3. P. 570-576. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2005.03.011.
Fann D.M., Huang S.K., Lee J.Y. Kinetics and thermal crystallinity of recycled PET.II. Topographic study on thermal crystallinity of the injection-molded recycled PET. J. Appl. Polym. Sci. 1996. V. 61. N 2. P. 261-271. DOI: 10.1002/(SICI)1097-4628(19960711)61:2<261::AID-APP8> 3.0.CO;2-N.
Asnake Ketema, Amare Worku. Review on Intermolecular Forces between Dyes Used for Polyester Dyeing and Polyester Fiber. J. Chem. 2020. ID 6628404. P. 7. DOI: 10.115/2020/6628404.
Ward I.M. The molecular structure and mechanical properties of polyethylene terephthalate fibers. Textile Res. J. 1961. V. 7. N 31. P. 650-664. DOI: 10.1177/004051756103100711.
