[发明专利]一种高效制备聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）的方法

说明书

本发明涉及一种高效制备聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）的方法，在对苯二甲酸与1,3‑丙二醇经酯化、预聚和缩聚反应制备聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）的过程中，以M_xTi_yO_z化合物为催化剂高效催化制备。在催化剂中金属M为IIA元素，M与钛的摩尔比x:y=1:5~5:1，由钛酸酯和M的化合物加入到二元醇溶液中，在0~150℃反应0.5~10h后，经过滤洗涤、干燥后，在350~700℃下煅烧1~7h而制得。用该催化剂制备PTT，缩短了酯化和缩聚的时间，提高了PTT的特性粘度、降低了色相b值，PTT产品特性粘度0.91~1.15dl/g，b值低于3.0，具有良好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于催化反应工程领域，涉及一种高效制备聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）的方法，具体地说，涉及以Ti、IIA族双金属化合物为催化剂，高效催化对苯二甲酸与1,3-丙二醇经酯化、预聚、缩聚制备聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）的方法。

背景技术

聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯（Poly trimethylene terephthalate）是一种既可以对苯二甲酸（PTA）和1,3-丙二醇（1,3-PDO）为原料经酯化、预聚和缩聚反应制备又可以对苯二甲酸二甲酯（DMT）和1,3-PDO为原料经酯交换、预聚和缩聚反应制备的一种芳香族聚酯纤维，简称PTT，又可称作3GT。独特的3个亚甲基结构使得PTT不仅继承成了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的刚性，也拥有堪与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)相媲美的链柔性，PTT纤维在表现出具备一定的抗冲击能力的同时，具有较强的耐磨性和抗污性。反式构象与旁式构象交替出现的奇异构象赋予了PTT大分子链类似于弹簧易变形的弹性，使得其产品不仅具备良好的触感及舒适度，还在经多次使用后仍具有较强的回弹性。此外，较低的玻璃化转变温度为优异的上染性能和混纺性能奠定了基础，所以凭着各种优良性能，PTT不仅一度在地毯、纺织等纤维领域独占鳌头，而且在工程塑料、膜、电器元件、皮革等非纤维拥有巨大的市场价值。

相似于PET和PBT等同类芳香族聚酯的制备，PTT聚酯的合成工艺主要有包括以PTA和1,3-PDO为原料的酯化法和以对苯二甲酸二甲酯（DMT）和1,3-PDO为原料的酯交换法。相比于酯交换法，直接酯化法在生产过程中无需回收甲醇，不仅在技术和经济上占有一定的优势，而且副产物为水，具备工艺流程简单以及生产效率较高和环境较为友好的优点。其次原料PTA的工业化生产技术已经非常成熟，完全可以满足PTT生产的质量要求。因此，PTA法合成PTT将逐渐成为聚酯行业的首选。在聚合过程中，催化剂选择与设计在PTT聚酯合成反应中起着关键作用，因为优异的催化剂不仅能促进正反应，还能抑制副反应，从而改善PTT产品的整体品质。