[发明专利]生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂，由下述组分的反应产物组成：

a)通式(Ⅰ)表示的有机钛化合物，

其中R₁～R₄均独立选自1～10个碳原子的烷基；

b)碳原子数为2～12个的饱和直链二元醇；

c)具有至少两个羧基的羟基羧酸；

d)金属有机盐，其中金属元素M选自镁、铝、锌、锆的至少一种金属元素；

所述加入的直链二元醇的量以所含直链二元醇摩尔数与钛元素摩尔比为(0.1～10):1；所述加入的羟基羧酸的量以所含羟基羧酸摩尔数与钛元素摩尔比为(0.1～3):1；金属有机盐的量以所含金属摩尔数计，与钛化合物中钛元素的摩尔比为(0.1～10):1。

2.根据权利要求1所述生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂，其特征在于所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将所述有机钛化合物与饱和直链二元醇及羟基羧酸在10～150℃反应0.1～24小时，再向反应物中加入所述的金属有机盐，在10～150℃反应0.1～24小时，然后去除体系中存在的低碳醇和/或水后得到所述生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂。

3.根据权利要求1所述生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂，其特征在于所述的直链二元醇选自乙二醇、1,2丙二醇、1,3丙二醇、1,4丁二醇中的一种或多种；所述的具有至少两个羧基的羟基羧酸是苹果酸、酒石酸、柠檬酸中的一种；所述的金属有机盐为镁、铝、锌、锆与电离常数大于4.0pKa的有机酸酸根形成的盐。

4.根据权利要求1所述的生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂，其特征在于所述催化剂中可存在任意比例的水，催化剂呈均一溶液。

5.一种权利要求1～4任一所述的生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将有机钛化合物与饱和直链二元醇及羟基羧酸在10～150℃反应0.1～24小时，再向反应物中加入金属有机盐，在10～150℃反应0.1～24小时，然后去除体系中存在的低碳醇和/或水后得到所述生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂；

其中，所述的有机钛化合物如通式(Ⅰ)所示：

式(I)中，R₁～R₄均独立选自1～10个碳原子的烷基；

所述饱和直链二元醇的碳原子数为2～12个的；所述羟基羧酸具有至少两个羧基；所述金属有机盐中金属元素M选自镁、铝、锌、锆的至少一种金属元素。

6.根据权利要求5所述的生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂的制备方法，其特征在于所述的直链二元醇选自乙二醇、1,2丙二醇、1,3丙二醇、1,4丁二醇中的一种或多种；所述的具有至少两个羧基的羟基羧酸是苹果酸、酒石酸、柠檬酸中的一种；所述的金属有机盐为镁、铝、锌、锆与电离常数大于4.0pKa的有机酸酸根形成的盐。

7.根据权利要求5所述的生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂的制备方法，其特征在于所述加入的直链二元醇的量以所含直链二元醇摩尔数与钛元素摩尔比为(0.1～10):1；所述加入的羟基羧酸的量以所含羟基羧酸摩尔数与钛元素摩尔比为(0.1～3):1；金属有机盐的量以所含金属摩尔数计，与钛化合物中钛元素的摩尔比为(0.1～10):1。

8.一种生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的方法，其特征在于使用权利要求1～4任一所述的生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的催化剂。

9.根据权利要求8所述的生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的方法，其特征在于具体包括以下步骤：

1)以包括对苯二甲酸的芳香二酸、1，3-丙二醇为原料，加入权利要求1～5任一所述的催化剂，进行酯化反应，得到预聚物；

2)缩聚所述预聚物，形成聚对苯二甲酸丙二醇酯。