[发明专利]一种用于聚酯合成的缩聚催化剂、其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种用于聚酯合成的缩聚催化剂、其制备方法与应用。所述制备方法包括：将Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt;Mxene材料与苯并噁嗪单体均相共混，获得共混物，之后加热进行固化处理，得到Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt;MXene/苯并噁嗪树脂复合材料；最后以激光对其进行辐照，制得用于聚酯合成的缩聚催化剂。本发明制备的用于聚酯合成的缩聚催化剂具有高催化活性，可以在更短的时间内缩聚聚合得到分子量更高的聚酯，从而提高聚酯的拉伸模量、拉伸强度等力学性能。此外，更短的聚合时间可以抑制原料二酸脱羧等副反应与聚酯的热降解，使所得聚酯有更优的色相。并且，聚酯中的LIG可以增加聚酯的结晶速率，并增强其导电性，赋予聚酯产品抗静电性能。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种用于聚酯合成的钛负载LIG(激光诱导石墨烯)复合缩聚催化剂及其制备方法以及在聚酯合成中的应用。

背景技术

聚酯是重要的工程塑料以及纤维原料，具有耐摩擦、尺寸稳定性好、耐溶剂以及优良的热机械性能。在聚酯生产中催化剂有很大的影响，所以对催化剂的研究一直是聚酯行业的热点。目前应用较多的锑基催化剂会造成重金属污染，对人体健康产生不利影响，注定会被市场逐渐淘汰。钛系催化剂价格适中，活性高，安全性好，是锑系催化剂的有力竞争者。但目前仍存在亟需解决的问题，如副反应较多，产物色相较差。因此，新型高效聚酯催化剂的开发对于拓宽市场至关重要。

Mxene自2011问世后，因其独特的纳米结构与导电性受到了人们的广泛关注，并被快速应用于过滤、电磁屏蔽、电子传感等领域。Ti₃C₂T_x MXene表面的大量-OH、-F、-O等官能团可以与苯并噁嗪产生强相互作用，从而提升界面结合力，增强复合材料的综合性能。通过利用苯并噁嗪成炭率高和阻燃性好的特点，可以使用CO₂激光制备出缺陷少，导电性好的钛负载苯并噁嗪基石墨烯材料LIG。此催化剂不仅在聚酯生产中起作用，残留的石墨烯颗粒可以增强聚酯的导电性从而得到一种抗静电的聚酯产品，可用于电子电器等领域。

专利CN111234194A公开了一种液相钛系催化剂及其制备方法与此催化剂在聚酯合成方面的应用。此发明的催化剂效果较好，得到的聚酯产品色相较好，残留的端羧基含量低。但是聚酯产品的热性能，结晶性能与电性能并没有得到改进以应用于特定环境。

专利CN112759751A公开了一种聚酯合成用铝系催化剂及其制备方法和应用，采用此催化剂得到的聚酯产品具有耐湿热抗老化的特点。同样的，对于需要一定抗静电性能的应用领域，如电容器封装材料，只是耐湿热并不能满足需求。

另外，目前还有业界研发人员使用锑基催化剂，但是残留在聚酯产品中的锑会造成重金属污染，限制其在食品领域的应用，也不利于废弃聚酯的回收。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于高效合成聚酯的缩聚催化剂及其制备方法，从而克服了现有技术中的不足。

本发明的另一目的在于提供所述用于聚酯合成的缩聚催化剂的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种用于聚酯合成的缩聚催化剂的制备方法，其包括：

提供Ti₃C₂T_x Mxene材料；

将所述Ti₃C₂T_x Mxene材料与苯并噁嗪单体均相共混，获得共混物，

将所述共混物加热进行固化处理，得到Ti₃C₂T_x MXene/苯并噁嗪树脂复合材料；