[发明专利]二元醇钛的制备方法

说明书

本发明公开了一种二元醇钛的制备方法，所述二元醇钛具有式(I)的结构，其中n为2或3。所述制备方法采用碱性溶剂法，使四氯化钛与二元醇在碱性溶剂中反应，反应完毕后产物直接析出，经分离、纯化即得纯品。该方法可有效吸附酸雾，操作简便，可控性强，产品收率高，产品耐水解性能优良。

技术领域

本发明涉及一种二元醇钛的制备方法，尤其涉及一种酸雾吸附效果好、操作简便的二元醇钛的制备方法。

背景技术

对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)广泛应用于生产生活的各个领域，如纤维、瓶、薄膜和工程塑料等，由于聚酯纤维价廉物美，聚酯纤维在三大合成纤维中发展速度最快。生产PET的催化剂主要是锑、锗和钛系催化剂，锑催化剂主要有醋酸锑、乙二醇锑等。锑类催化剂反应活性适中、价格低廉，生产的聚酯性能优良，但锑是重金属，在锑催化剂生产和PET生产及后处理如纺丝、染整过程中，锑对环境及人体有一定的危害，随着环境保护法规的加强，对纺织品和瓶中锑的要求越来越高。锗催化剂副反应少，合成的聚酯品质优良，但锗是贵金属，资源少价格昂贵。

钛系催化剂是研究最早、最多的聚酯非锑催化剂，早期使用有机钛，如钛酸四丁酯、钛酸异丙酯等；还有钛的无机盐化合物，如氟钛酸钾、草酸钛钾等。这些钛的化合物生产的聚酯色相黄、端羧基高、热稳定性差，而且钛酸酯极易水解，使用不方便。

乙二醇钛是继钛酸酯后的第二代有机钛类聚酯催化剂，相比钛酸酯，乙二醇钛具有分子结构简单、使用方便、不易水解，比钛酸酯具有更好稳定性的优点，乙二醇钛制备的聚酯相比钛酸酯类催化剂聚酯的产品性能明显改善，目前乙二醇钛催化剂在聚酯生产中得到了广泛的应用。

乙二醇钛的制备方法主要是传统的Nelles法，即四氯化钛法，流程为将四氯化钛加入剧烈搅拌的无水乙二醇中，通入无水氨气中和生成的氯化氢，直到体系显中性，反应过程中生成氯化铵沉淀。过滤除去氯化铵，蒸馏除去乙二醇得乙二醇钛。这种方法对体系的无水程度要求高，反应过程中生成腐蚀性气体氯化氢，操作难度大，流程复杂，制造成本高，且对设备要求高。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种酸雾吸附效果好、操作简便的二元醇钛的制备方法。

技术方案：本发明的二元醇钛的制备方法，所述二元醇钛具有式(I)的结构，

其中n为2或3，所述制备方法包含以下步骤：

(1)四氯化钛与二元醇在碱性溶剂中反应，其中所述二元醇为乙二醇或1,3-丙二醇；

(2)反应完毕，分离、纯化。

优选，步骤(1)中所述碱性溶剂为甲酰胺或含有甲酰胺的混合溶剂，且所述混合溶剂中甲酰胺的体积分数大于60％。

所述混合溶剂中还包含有不含活性官能团的酯类、醚类、酮类、烃类等溶剂，如乙酸乙酯、碳酸二甲酯、乙醚、丙酮、戊烷、庚烷等。

所选反应溶剂既可以保证二元醇和四氯化钛进行有效的化学反应，又可以在反应进程中同步吸附产生的氯化氢，氯化氢未脱离反应溶液体系即被碱性溶剂吸附，避免酸雾挥发，同时提升吸附效果；产酸与缚酸同步进行，无需增加额外的吸附步骤，简化了操作。

反应溶剂选择灵活，可以选用含有甲酰胺的混合溶剂。较高的甲酰胺体积分数可保证反应过程中产生的氯化氢被充分吸附，避免酸雾挥发，提高了物料的利用率。酯类、醚类、酮类、烃类等溶剂可与二元醇、四氯化钛进行充分混合分散，既可以保证反应原料充分接触，同时又可以降低快速反应导致的团聚和氯化氢大量挥发，有效提高反应效率和降低生产成本，抑制副产物对环境的污染。

优选，步骤(1)中所述碱性溶剂与四氯化钛的摩尔比不低于25：1。