[发明专利]钛催化剂聚酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛催化剂聚酯的制备方法，属于聚酯合成技术领域。

背景技术

聚酯(PET)是一种半结晶的热塑性材料，它由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)反应而得到。其产品自问世以来，由于它具有多种优良特性，倍受人们的青睐。近年来，由于聚酯在纤维和非纤领域的发展都较快，需求日益扩大，缩聚催化剂在聚酯的生产过程中又起着至关重要的作用，因此聚酯缩聚催化剂的研究与开发，愈益引起人们的重视。

目前，聚酯生产90％以上都采用锑系催化剂(如Sb₂O₃或醋酸锑等)。虽然锑系催化剂在聚酯工业中占主导地位，但值得注意的是，锑系催化剂在被广泛应用的同时还存在一些明显的缺点。由于锑化合物本身具有一定的毒性，在自然界中又与剧毒砷共存，因此锑系催化剂的应用受到了一定的限制。环保方面，含锑的EG残渣必须要处理，锑在织物染色工序中会被浸取出来造成对工艺水的污染。近年来被毒物学家和环境专家反复提到可能危害健康。因此，许多公司正在研究无锑催化剂，甚至研究使用有机化合物作为聚酯催化剂。

仪征化纤公司曾做过探索研究，将钛酸四丁酯用于PTA路线，由于水解的作用，以及缩聚过程中大量的副反应，使聚酯品质严重恶化，表现在色相严重泛黄，端羧基升高，二甘醇含量上升，熔点下降。

Acordis公司和Sachtleben公司也分别研制了一种新型的钛系催化剂。这两种催化剂粒径都比较小，具有很高的催化活性和稳定性，但在催化剂处理方面比较麻烦，且聚合反应过程中副反应都较明显，导致聚酯产品色相较锑系催化剂差。

C94钛硅催化剂是荷兰Acordis公司开发的可用于各种聚酯缩聚的催化剂。但用其生产的聚酯产品色相不及锑系产品好。

伊士曼公司于1994年12月申请了一项钛系催化剂发明专利，其技术特征是采用钛酸烷基酯与磷化合物、钴化合物(醋酸钴)、调色剂组成催化体系，催化活性至少高于三氧化二锑的6.6倍，其在抑制PET泛黄方面，主要是采用有机调色剂实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛催化剂聚酯的制备方法，该方法可以工业化使用，而且生产出的聚酯色相好，性能优越。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

一种钛催化剂聚酯的制备方法，该制备方法包含以下步骤：

a、酯化反应

以二元醇和二元酸为基本原料，按摩尔比1-1.6∶1制备成浆料，搅拌均匀后加入到反应釜内进行酯化反应，酯化温度为210-280℃，绝对压力为0-1MPa，反应时间为0.5-6小时，反应得到低聚物；

b、缩聚反应

将a步骤得到的低聚物进行缩聚反应，缩聚温度为260-290℃，绝对压力＜1Kpa，反应时间为0.5-5小时，得到聚合物熔体，经冷却、切粒、干燥，得到聚酯切片；

在酯化或缩聚阶段加入钛催化剂、磷热稳定剂和调色剂，钛催化剂通式为Ti(L)_n(OR)_m，其中L为氧O，磷P，硫S中的一种元素，R为C₁-C₁₀的烷基。

进一步，上述钛催化剂聚酯的制备方法中，二元酸为PTA、IPA、2，6-萘二甲酸中的至少一种，二元醇为EG类的醇。

再进一步地，上述钛催化剂聚酯的制备方法中，磷热稳定剂为磷酸、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、三乙基磷酸酯中的一种或几种，磷热稳定剂的添加量以磷在聚酯总重量中的含量为3-100ppm为基准。

更进一步地，钛催化剂的添加量以钛在聚酯总重量中的含量为1-50ppm为基准。

本发明通过加入钛催化剂Ti(L)_n(OR)_m、磷热稳定剂、调色剂制备聚酯切片，克服了其它钛系催化剂产品色相不好的缺点，可以工业化应用，并且生产出的聚酯产品性能优于用锑系催化剂制备的聚酯产品。其技术效果主要体现在：

1、使用本发明所述工艺方法生产出的聚酯切片，在产品色相方面与目前锑催化剂产品相当。

2、使用本发明所述工艺方法生产出的聚酯切片，可以用于纺丝、拉膜，其成品质量和生产效率均高于现有产品。

3、使用本发明所述工艺方法生产出的聚酯切片，还可以作为瓶级聚酯切片的基础切片，经过固相增粘后可用于制瓶。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

一种钛催化剂聚酯的制备方法，生产出聚酯切片切片，该制备方法包含以下步骤：