【技術實現步驟摘要】
本申請涉及一種2,5-呋喃二甲酸的純化方法及應用，屬于化工技術研發領域。
技術介紹
1、聚酯是指由多元醇和多元酸縮聚而得的聚合物總稱。是一類性能優異、用途廣泛的聚合物。目前已經廣泛應用在纖維、塑料、薄膜等領域。伴隨著石油資源的快速消耗，利用自然界中可再生的生物基單體形成的聚合物是未來發展一大方向。
2、2,5呋喃二甲酸(fdca)作為十二種生物基平臺化合物的一種，且是目前已知的唯一一個含有剛性芳環結構的生物基平臺化合物，其化學性質可以和對苯二甲酸相媲美。fdca可合成聚酯、聚酰胺、聚氨酯等高分子材料，但是fdca中的雜質會影響高分子的聚合度，且會對色度有一定的影響。
3、目前關于fdca純化的方法和技術報道很少，現有的fdca純化方法主要有加氫、乙酸中重結晶、堿水溶解再酸析等方法。例如，公開號為us8748479b2的專利中使用pd-c加氫脫除fdca中的2-羧基-5-醛基呋喃(ffca)，其中存在過渡加氫產生其他雜質的問題，同時在加氫后需要對fdca進行重結晶，在純化過程中產生大量的廢水；公開號為cn116178321a的專利采用脂肪醇與2,5-呋喃二甲酸及其雜質進行酯化和縮醛反應，通過高真空度蒸餾脫除雜質、再水解來提升2,5-呋喃二甲酸純度，但該方法過程冗長繁瑣；公開號為cn103965146a的專利中，將fdca使用堿溶于水中，使用活性炭進行脫色后酸化得到fdca，可得到高純度fdca，但是在純化過程中會產生大量廢水和廢鹽，同時此專利技術中同時公開了fdca在乙酸和水中重結晶的方法，但是重結晶后fd
4、隨著5-hmf氧化合成fdca的不斷深入研究，ffca在氧化段已經基本消耗干凈，在fdca中的殘存很微量，反而是其他的次要雜質在fdca的聚合性能方面的影響越來越大。在大量的pef聚合的研究中發現，即使99.9％以上的fdca原料，聚合性能的差異也是非常大，在相同配方條件下，聚合性能好的原料，聚合粘度上升快，聚合時間短，pef樣品顏色和透明度尚好；聚合性能不好的原料，聚合粘度上升很慢，聚合時間長，pef樣品顏色深，透明性不佳。
5、綜上所述，要提高fdca的聚合性能，尚需找到一個能有效降低fdca中微量雜質的純化方法。
技術實現思路
1、為解決上述現有技術中fdca中微量雜質含量難以有效降低的純化問題，提高fdca聚合性能，本申請設計一種2,5-呋喃二甲酸(fdca)的純化方法，經過該方法處理的fdca材料，其聚合性能大大提高，聚合時間縮短，基于其制備的聚呋喃二甲酸乙二醇酯(pef)樣品的顏色和透明度得到改善。
2、本申請采用如下技術方案：
3、一種2,5-呋喃二甲酸的純化方法，其特征在于，包括如下步驟：
4、將未純化的2,5-呋喃二甲酸加入到混合溶劑i中，加熱攪拌，然后過濾出固體物，加入到混合溶劑ii中，常溫攪拌、過濾、水洗、烘干后得到純化的2,5-呋喃二甲酸；
5、所述混合溶劑i和混合溶劑ii獨立地包括有機溶劑和水；
6、所述有機溶劑由有機醇溶劑、有機酮溶劑、有機酰胺溶劑和其他溶劑組成；
7、所述其他溶劑選自四氫呋喃(thf)、二氧六環、二甲基亞砜(dmso)中的至少一種。
8、可選地，所述有機醇溶劑選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇中的至少一種。
9、可選地，所述有機酮溶劑選自丙酮、丁酮、4-甲基-2-戊酮、環己酮、甲基環己酮、乙酰丙酮、苯乙酮中的至少一種。
10、可選地，所述有機酰胺溶劑選自二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基乙酰胺(dmac)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)中的至少一種。
11、可選地，有機溶劑與水的體積比為1：1～10。
12、可選地，有機醇溶劑、有機酮溶劑、有機酰胺溶劑、其他溶劑的體積比為1：(0.3～0.5)：(0.2～0.4)：(0.3～0.4)。
13、可選地，未純化的2,5-呋喃二甲酸與混合溶劑i、混合溶劑ii的固液比為1g：(1～10)ml：(1～10)ml。
14、可選地，所述加熱攪拌的條件包括：溫度為35～55℃，攪拌轉速為500rpm～1100rpm，攪拌時間為30～60min；
15、所述攪拌的條件包括：常溫下，攪拌轉速為500rpm～1100rpm，攪拌時間為30～60min。
16、可選地，所述未純化的2,5-呋喃二甲酸中雜質含量小于等于0.1％。
17、根據本申請的另一方面，提供了一種上述純化方法在合成聚呋喃二甲酸乙二醇酯(pef)中的應用，精制的2,5-呋喃二甲酸作為合成原料，由未純化的2,5-呋喃二甲酸經上述純化方法純化后得到。
18、可選地，所述合成聚呋喃二甲酸乙二醇酯的步驟包括：
19、步驟s1、將含有精制的2,5-呋喃二甲酸、乙二醇、醋酸鋅的混合物，置于密閉容器中，酯化反應，得到酯化產物；
20、步驟s2、將含有步驟s1中酯化產物、乙二醇銻、鈦酸四丁酯、磷酸三甲酯的混合料，置于密閉容器中，預縮聚、縮聚反應，得到聚呋喃二甲酸乙二醇酯。
21、可選地，所述2,5-呋喃二甲酸與乙二醇、醋酸鋅的重量比為1：(1～3)：(0.0005～0.005)。
22、可選地，所述2,5-呋喃二甲酸與乙二醇銻、鈦酸四丁酯、磷酸三甲酯的重量比為1：(0.0005～0.002)：(0.001～0.002)：(0.001～0.003)。
23、可選地，酯化反應的條件包括：反應溫度為190～200℃，反應時間為2～4h，反應壓力小于等于0.3mpa；
24、可選地，所述預縮聚的條件包括：在30～80kpa的低真空下，反應溫度為210～220℃，反應時間為0.5～1h。
25、可選地，所述縮聚反應的條件包括：在10～300pa的高真空下，反應溫度為230～240℃，反應時間為3～5h。
26、本申請能產生的有益效果包括：
27、本申請提供的2,5-呋喃二甲酸(fdca)的純化方法，可以顯著降低fdca微量雜質總量，提高fdca的純度，該純化方法應用于基于fdca合成pef中，聚合粘度上升快，聚合時間縮短至少30min，pef樣品顏色均得到改善。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種2,5-呋喃二甲酸的純化方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的純化方法，其特征在于，所述有機醇溶劑選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇中的至少一種；
3.根據權利要求1所述的純化方法，其特征在于，有機溶劑與水的體積比為1：1～10；
4.根據權利要求1所述的純化方法，其特征在于，未純化的2,5-呋喃二甲酸與混合溶劑I、混合溶劑II的固液比為1g：(1～10)mL：(1～10)mL。
5.根據權利要求1所述的純化方法，其特征在于，所述加熱攪拌的條件包括：溫度為35～55℃，攪拌轉速為500rpm～1100rpm，攪拌時間為30～60min；
6.根據權利要求1所述的純化方法，其特征在于，所述未純化的2,5-呋喃二甲酸中雜質含量小于等于0.1％。
7.權利要求1至6任一項所述純化方法在合成聚呋喃二甲酸乙二醇酯中的應用，其特征在于，精制的2,5-呋喃二甲酸作為合成原料，由未純化的2,5-呋喃二甲酸經權利要求1至6任一項所述純化方法純化后得到。
8
9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述2,5-呋喃二甲酸與乙二醇、醋酸鋅的重量比為1：(1～3)：(0.0005～0.005)。
10.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述2,5-呋喃二甲酸與乙二醇銻、鈦酸四丁酯、磷酸三甲酯的重量比為1：(0.0005～0.002)：(0.001～0.002)：(0.001～0.003)。
...【技術特征摘要】
1.一種2,5-呋喃二甲酸的純化方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的純化方法，其特征在于，所述有機醇溶劑選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇中的至少一種；
3.根據權利要求1所述的純化方法，其特征在于，有機溶劑與水的體積比為1：1～10；
4.根據權利要求1所述的純化方法，其特征在于，未純化的2,5-呋喃二甲酸與混合溶劑i、混合溶劑ii的固液比為1g：(1～10)ml：(1～10)ml。
5.根據權利要求1所述的純化方法，其特征在于，所述加熱攪拌的條件包括：溫度為35～55℃，攪拌轉速為500rpm～1100rpm，攪拌時間為30～60min；
6.根據權利要求1所述的純化方法，其特征在于，所述未純化...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉木山，張維，游訓，王杰，李長鈺，
申請(專利權)人：浙江糖能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。