[发明专利]一种使用钛系催化剂合成PET聚酯切片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate，简称PET）聚酯切片，尤指一种含有微量蓝色染料和红色染料且使用钛系催化剂合成PET聚酯切片的方法。 

背景技术

PET聚酯切片的合成过程，通常是使用锑(Sb)系催化剂为聚缩催化剂，且使用精对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)为原料，经过第一阶段酯化反应(direct esterification)及第二阶段聚缩反应(polycondensation)，在第二阶段聚缩反应中加入锑(Sb)系催化剂（如三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑等），或依需要，在完成第二阶段聚缩反应后再进行固相增粘，以提高分子量。 

近年来，PET聚酯被广泛运用到日常生活中，如塑料瓶，化纤产品，与人们的生活息息相关。但，PET聚酯使用中会有微量的锑元素析出进入人们的生活中，而且，锑元素属于重金属对人类的健康会造成严重威胁。 

为解决此问题，PET聚酯的合成过程，近年来已有专利文献披露采用钛系催化剂取代锑系催化剂为缩聚催化剂，但使用钛系催化剂所制得的PET聚酯切片，常因色相偏黄的缺点限制了它的应用。例如： 

美国第5，922，828号专利披露一种有机的四丁基钛酸酯(tetrabutyltitanate，简称TBT)为钛催化剂，搭配双(2，4-=叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(bis(2，4-di-tert-butylphenyl)pentaerythritol diphosphite，商品名称为抗氧剂AT-626)为稳定剂，使得所合成的聚合体的乙醛含量会较低。 

美国第6，593，447号专利披露使用有机的钛化合物与磷系化合物共同以一定比例与乙二醇调制成催化剂溶液，并加入酸酐类化合物(anhydride)在200℃以下的温度反应制成一种聚缩合用催化剂。 

美国第7，300，998号专利披露将氢氧化镁(Mg(OH)2)与氯化钛(TiC14)加入水中制成水溶液，以氨水逐滴调整pH值至9左右，然后再以醋酸水溶液逐滴调整pH值至5左右，经过过滤及水洗后溶于乙二醇，再经离心分离出固体，此固体以40℃真空干燥20小时后，予以磨咸10～20μm粉末。此粉末再与含氢氧化钠的乙二醇溶液调制成一种聚缩催化剂，可以应用于瓶级聚酯切片，该专利披露其制成的聚酯的固相增粘速率佳，及再生乙醛低。 

WO2008/001473公开了一种应用于生产聚酯的钛催化剂的制法，是将MgCl₂水溶液与NaOH水溶液在170℃反应约半小时，经过滤、水洗制成氢氧化镁(Mg(OH)₂)浆体水溶液。另氯化钛(TiCl₄)水溶液与NaOH水溶液混合，然后将此溶液逐滴加入前述Mg(OH)₂浆体溶液中，经过1小时熟成使氧化钛(TiO₂)覆盖在氢氧化镁(Mg(OH)₂)粒子表面，将此浆体进行过滤，水洗及干燥后，予以粉碎；再将此粉末与乙二醇调配成溶液在聚缩反应前加入。该专利披露所使用的钛催化剂的反应速率及所制成的聚酯切片的色相与使用三氧化二锑相当。 

英国帝国化学公司使用α-羟基羧酸作为络合物与钛酸酯反应，得到的钛酸酯对水稳定，在反应过程中能够很好地维持催化活性，所得的PET色相与热稳定性都得到了很大程度的改善。 

国内顾宇辉等人研究发现，乙二醇钛的催化活性比传统的催化剂Sb₂O₃高。PET中加入乙二醇钛为43.5ppm时，其催化效果就可以达到加入360ppm Sb₂O₃的效果，因此，其催化活性是锑系催化体系的10倍左右。使用乙二醇钛作催化剂时，切片的透明性明显高于Sb₂O₃作催化剂，这可以归结于催化剂浓度较小的原故。但乙二醇钛作催化剂时，所得PET切片色相有不同程度的发黄。 

综上，上述现有技术均未解决PET聚酯切片有色泽偏黄的缺点。经申请人检索，也未发现现有技术有其他技术启示的文献。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种PET聚酯切片，含有少量蓝色染料和红色染料，且在聚酯的合成过程中，使用乙二醇钛催化剂为聚缩催化剂，搭配适量的磷系稳定剂而制得，具有色值不会偏黄的特性。