问答题
试阐述熔融缩聚制备涤纶时不易得到相对分子质量高(20000以上)的产物的原因。要提高产物的相对分子质量需要采取什么措施?根据何在?
【正确答案】由于对苯二甲酸熔点很高,300℃升华同时发生脱羧反应,在溶剂中溶解度很小,难以用精馏、结晶等方法来提纯。当原料纯度不高时,难以控制两单体的等官团数比。此外,聚合生成涤纶的反应平衡常数小,难以排除微量水。所以制备涤纶时不易制得相对分子质量高的产物。
要提高产物的相对分子质量需要采取以下措施:
(1)甲酯化:先将对苯二甲酸与甲醇反应,合成对苯二甲酸二甲酯,该化合物易于提纯(采用精馏法,除去苯甲酸、甲醇等单官能团杂质)。
(2)酯交换:苯二甲酸二甲酯与乙二醇进行酯交换反应,得到对苯二甲酸乙二醇酯,该化合物作为下一步缩聚反应的原料,就可保证反应中的等官团数配比。
(3)缩聚:以三氧化锑为催化剂,使对苯二甲酸乙二醇酯自缩聚,副产物是乙二醇。反应温度控制在270℃,同时采用高真空不断抽出乙二醇,就可逐步达到高的聚合度。
【答案解析】