[发明专利]聚酯的制备方法

说明书

一种聚酯的制备方法，以对苯二甲酸和二元醇为原料，使用（A）钛磷组合物、（B）配合物、（C）选自通式C_nH_2n+1COOH（其中n为0及1~3的整数）一元酸的Li、Na、K、Mg、AI盐作为催化剂制备聚酯，该催化剂催化活性好、催化合成的聚对苯二甲酸二元醇酯b值低。

技术领域

本发明涉及一种聚酯的制备方法领域，更详细地说是由钛化合物、二元醇和含磷化合物混合反应制备钛磷组合物，将钛磷组合物、配合物和一元羧酸的Li、Na、K、Mg、AI盐作为催化剂用于聚对苯二甲酸二元醇酯合成的领域。

背景技术

目前世界上95%以上的聚酯（PET）是使用锑系催化剂包括三氧化二锑、醋酸锑或乙二醇锑生产的，聚酯中锑金属含量一般在150~350ug/g，但锑化合物作为一种有毒、含重金属的化合物，其对环境有污染、在聚酯产品使用过程中也会析出有毒的锑，从而对人身健康存在危害，因此一直受到全世界的关注，从聚酯产业发展初期，人们就一直在持续不断地研究锑催化剂的替代产品或减少锑作为聚酯催化剂使用，如研究使用锗化合物、钛化合物等。锗化合物因资源少、价格高，其应用受到限制；钛系催化剂由于其活性高、不含重金属，因而一直受到国内外聚酯生产商的青睐，曾多次在国内外成为研究热点，钛催化剂合成及应用于聚酯的合成也常有报道，钛催化剂的组分从易水解的钛酸酯到改性钛酸酯、含钛金属盐、复合钛催化剂等都有大量研究和报道，但至今其活性不稳定、催化副反应显著、易导致聚酯泛黄等的缺陷一直没有得到解决，限制了它的应用。在近期的报道中，专利200710041917.6一种聚酯的生产方法中记载了一种含钛催化剂并得到不泛黄聚酯，但该催化剂制备过程复杂，中间产物需要多次水洗和真空干燥，从而又带来新的环境污染，而且将该催化剂用于制备聚酯时仍存在稳定性差、聚酯增粘时分子量上不去等问题，这也是至今锑系催化剂仍在聚酯催化剂中占据主要地位的最根本原因。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术存在的缺陷，采用新的技术特征，提供一种组合催化剂并实现在聚酯中的应用。

为了达到本发明的目的，本发明采用以下技术方案：一种聚酯的制备方法，以对苯二甲酸和二元醇为原料，在钛系催化剂存在下，在常压~0.35MPa、温度210~280℃条件下进行酯化，并通过蒸馏或精馏装置脱去反应生成的水，得到预聚物，然后在60min内逐渐减压至100 Pa以下，控制温度为230~300℃进行缩聚，当缩聚反应达到缩聚物粘度时停止反应，经连续挤出，冷却、切粒即得到聚酯；将其中的PET聚酯切片放入真空转鼓中干燥，控制温度为175~180℃，保持5小时，然后在220-245℃、真空度0~100Pa条件下，固相增粘4~20h，得到固相增粘聚酯切片（SSP），其中钛系催化剂组成如下：

（A）钛磷组合物；

（B）配合物；

（C）选自通式C_nH_2n+1COOH（其中n为0及1~3的整数）的羧酸的Li、Na、K、Mg、AI盐；

其中，钛磷组合物由钛化合物、二元醇和含磷化合物混合反应制备，其特征在于在反应器中加入钛化合物、磷化合物和二元醇，温度在105 ℃至二元醇沸点进行反应，通过减压或常压或常压通入惰性气体脱出系统中产生的低分子化合物，当无低分子化合物馏出时，停止反应，降至常温，在反应器中得到的无色或浅黄色液体产物即为钛磷组合物，其中钛含量为0.1±6.0％、钛与磷的摩尔比为1∶0.49~5.33，钛与二元醇的摩尔比为1：5.99~251；用于聚酯制备时，钛磷组合物用量以钛计为5~85.5mg/kgPTA、配合物的用量为13~300mg/kgPTA、通式为C_nH_2n+1COOH（其中n为0及1~3的整数）一元酸的Li、Na、K、Mg盐的用量为40~602 mg/kgPTA。