[发明专利]复合催化剂及聚对苯二甲酸丙二醇酯制备方法

说明书

本发明涉及一种适于聚对苯二甲酸丙二醇酯制备的复合催化剂和一种采用这种复合催化剂的聚对苯二甲酸丙二醇酯制备方法，所述复合催化剂包括钛酸正四丁酯和亚磷酸酯，所述钛酸正四丁酯和亚磷酸酯的质量比优选为0.6～1.15，所述制备方法以对苯二甲酸和1,3‑丙二醇为原料，以上述复合催化剂为催化剂，经酯化反应和缩聚反应，制备出所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯。本发明通过在催化剂中加入亚磷酸酯，有效地降低了钛酸正四丁酯对PTT降解反应的催化活性，提高了催化选择性，采用这种复合催化剂制备聚对苯二甲酸丙二醇酯，催化剂用量小，成本低，反应速度快，反应条件温和，反应可控，产品特性粘度达到0.85～1.07dL/g，色泽为白色。

技术领域

本发明涉及一种适于聚对苯二甲酸丙二醇酯制备的复合催化剂，还涉及一种采用这种复合催化剂的聚对苯二甲酸丙二醇酯的制备方法，属化工技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种相对较新的半结晶状热塑性聚酯，与聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯相比，它具有独特的螺旋状结构而具有优异的性能，兼具尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性和涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性、适中的玻璃化转变温度和良好的加工性能，把各种纤维的优良性能集于一体。目前已成为当前国际上最热门的高分子新材料之一，不仅应用于合成纤维领域，也向工程塑料等领域迅速发展。在“十二五”发展规划中，聚对苯二甲酸丙二醇酯是新材料和化纤工业发展的重点，在国家发展和改革委员会发布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》中属于第一鼓励类。

然而，生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂则是制约聚对苯二甲酸丙二醇酯大力发展的一个重大因素。聚对苯二甲酸丙二醇酯生产过程中使用的催化剂不仅影响酯化和缩聚的反应速率，而且会导致副反应的发生进而影响产品的色相、特性粘度等重要指标。目前可用于生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂有锡系催化剂、锑系催化剂、稀土催化剂、钛系催化剂。锡系催化剂催化活性高，但锡系催化剂有强烈的神经毒性，对眼睛和皮肤有强烈的刺激性，对环境也有危害，容易引起水体污染；锑系催化剂虽然价格便宜，但活性较低，而且锑系催化剂中常含有砷而使其有较大的毒性；稀土催化剂活性较高，但是价格昂贵，不适合工业化的应用。钛系催化剂催化活性高，无毒，价格便宜，但由于其催化活性太高，使反应难以控制从而使产品泛黄，特性粘度也难以达到满意的状况。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种适于聚对苯二甲酸丙二醇酯制备的复合催化剂，还提供了一种采用这种复合催化剂的聚对苯二甲酸丙二醇酯的制备方法，采用这种复合催化剂制备聚对苯二甲酸丙二醇酯，反应条件温和，能够制备出高粘度的聚对苯二甲酸丙二醇脂，并且产品质量好，色泽白色，不泛黄。

本发明的技术方案为：

一种适于聚对苯二甲酸丙二醇酯制备的复合催化剂，包括钛酸正四丁酯，还包括亚磷酸酯。

优选的，所述钛酸正四丁酯和亚磷酸酯的质量比为0.6～1.15。

进一步优选的，所述钛酸正四丁酯和亚磷酸酯的质量比为0.75～0.91。

可选的，所述亚磷酸酯为下列亚磷酸酯中的任意一种或在任意比例下的任意多种：三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双[2-甲基-4,6-二(1,1'-二甲基)苯酚]磷酸乙基酯、四(2,4-二叔丁基八烷氧基-4,4'-联苯基)磷酸酯、(2,4,6-三叔丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1,3-丙二醇亚磷酸酯、二(2,4-二对异丙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4,6-三叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]亚磷酸酯、二亚磷酸酯季戊四醇二异葵酯、二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯、2,2'-亚乙基双(4,6-二叔丁基苯基)氟代亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基-4,4'-联苯基)双磷酸酯和螺乙二醇二[2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯。