[发明专利]一种芳香族聚酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种芳香族聚酯的制备方法，以及由该方法制备的芳香族聚酯。

背景技术

用于聚酯生产缩聚反应的催化剂种类繁多，主要有锑系、锗系、钛系、锡系等。此外，用于酯交换反应的锰、锌、钙、钴、铅等金属的醋酸盐对缩聚反应也有一定的催化作用。催化剂是聚酯生产中的重要环节，对于新型聚酯催化剂的研究从未停止过。对于缩聚反应有催化作用的化合物种类繁多几乎囊括了除卤族元素和惰性元素的所有元素。

但是目前主要研究的是Sb、Ti、Ge等系列的化合物。

由于锑系催化剂在缩聚过程中能大大促进缩聚反应，而对热降解反应的促进程度较小，因此目前聚酯工业普遍采用锑系催化剂，主要品种有三氧化二锑、醋酸锑以及近年来开始受到广泛关注的乙二醇锑。但是体系催化剂制备的聚酯产品灰度较大，且作为重金属的锑具有一定的毒性。

钛系催化剂由于其不含重金属又具有较高的催化活性而备受关注，但是使用钛系催化剂很难控制产品的质量指标如颜色。

用作聚酯合成的锗系催化剂通常指的是GeO₂，作为碳族元素的氧化物，GeO₂显示出良好的稳定性，在目前的聚酯催化剂中属于比较温和的，在反应过程中引发的副反应较少，并且与稳定剂H₃PO₄不发生作用。GeO₂催化剂的最大优点是合成的聚酯切片便显出非凡的纯白色，透明度较高，在非纤领域广受青睐。但锗系催化剂在反应体系中的溶解性不高，使其活性低于锑系催化剂。而且GeO₂的价格非常昂贵，比较适合应用在高档次的聚酯产品中。

特别是，在以乙二醇和芳香族二元酸为原料制备芳香族聚酯的过程中，由于芳香族二元酸的反应温度较高(高于200℃)，而乙二醇的沸点较低，为197.3℃(低于200℃)。通常需要在加压密闭环境下进行反应。这就对反应过程中所使用的催化剂提出了较高的要求。现有的催化剂虽然能够促使乙二醇和芳香族二元酸反应，但是由于催化剂在乙二醇和芳香族二元酸的反应条件下催化活性较差，就造成了反应时间长，反应产物易黄变的问题。

为了能够以乙二醇和芳香族二元酸为原料，制备色相较好的芳香族聚酯，还需要进一步寻求一种在低温低压下，反应活性依然较高的催化剂。

发明内容

本发明的目的是为了能够以乙二醇和芳香族二元酸为原料，制备色相较好的芳香族聚酯，提供了一种新的制备芳香族聚酯的方法以及由该方法制备的芳香族聚酯。

为了实现上述目的，本发明提供了一种芳香族聚酯的制备方法，该制备方法包括：将乙二醇和芳香族二元酸在催化剂体系的作用下，依次进行酯化反应和缩聚反应得到芳香族聚酯，上述催化剂体系包括组分a和组分b，其中，

组分a为至少一种化学式为RE(R¹)₃的化合物或其水合物，式中RE为稀土金属元素，R¹为选自卤素、烷氧基、芳氧基、乙酰丙酮基、R²COO-基团中至少一种，R²为C₁-C₃₀的烷基；

组分b为至少一种含磷化合物，该含磷化合物为有机磷酸酯或有机亚磷酸酯；

组分a与芳香族二元酸的重量比为1:500-5000，组分a与组分b的摩尔比为1:(0.01-10)。

本发明还提供了根据上述方法制备的芳香族聚酯。

在本发明提供的所述方法中，采用了无毒或低毒的催化剂体系，提高了生产安全性，友好了环境。同时，通过协同使用含有稀土金属元素的组分a和组分b，提高了酯化条件下催化剂体系的反应活性，缩短了酯化反应的时间，提高了所制备的脂肪族聚酯的色相和光泽度，降低发黄现象的产生。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

正如背景技术部分所指出的，在现有技术中存在，由于芳香族二元酸的反应温度较高(高于200℃)，而乙二醇的沸点较低，为197.3℃(低于200℃)。通常需要在加压密闭环境下进行反应。现有的催化剂虽然能够促使乙二醇和芳香族二元酸反应，但是由于催化剂在乙二醇和芳香族二元酸的反应条件下催化活性较差，就造成了反应时间长，反应产物易黄变的问题。