[发明专利]生产聚酯用催化剂

说明书

技术领域：

本发明是涉及生产聚酯的催化剂。

背景技术：

聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯，由于其机械、物理、化学性能优异，如机械强度好、耐热、耐化学试剂、透明性好等特点，现已广泛应用于多个方面，如纺制短纤、长丝、用作包装材料、电绝缘材料、薄面和其他模塑产品等。

在生产聚酯的过程中，为了推进重合反应的进行，一般都会加入重合催化剂。例如钛化合物，然而，这种催化剂产生一个新的缺陷：所得聚酯自身色调变黄并具有较差的热熔稳定性。为了改善色调和耐热稳定性，一般都会加入磷酸酯类化合物。

将磷化合物作为催化剂供给聚酯的聚合反应工序时，为了实现均匀分散并防止局部的反应，通常将磷化合物预先混合在适当的稀释剂中，例如作为制造聚酯原料的一种成分的脂肪族二元醇中，以形成磷催化剂溶液进行供给。

但是磷化合物的问题点在于，用脂肪族二元醇作为稀释剂时，因为稀释剂中含有水分，在保存过程中会发生加水分解，加水分解物相对于脂肪族二元醇的溶解度较低，即使刚刚调制时，得到透明的溶液，但是在长期的保存过程中会有析出物析出。用含有析出物的磷酸酯类催化剂加入到重合反应中反应，由于析出物的溶解性和加水分解后催化剂的失效原因，影响了催化性能，得到的聚合物色调发黄，耐热性不好。

磷化合物的第二个问题点在于，磷化合物中本身含有的水分也会在保存过程中发生水解，形成沉淀，影响催化剂的催化性能。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种长期保存后无析出物，安定性好，能制得色调好、耐热性好的聚合物的生产聚酯的催化剂。

本发明的技术解决方案是：

一种生产聚酯用催化剂，其特征是：由磷化合物组成液、钛化合物、镁化合物组成，磷化合物组成液中所用稀释剂为乙二醇，且磷化合物组成液中磷化合物和稀释剂均为经3A或4A分子筛处理过的。

磷化合物是以下通式的亚磷酸酯类：

其中R₁、R₂、R₃、R₄是碳为4～25的烷基、环烷基、芳基烷基或烷基芳基。例R₁、R₂、R₃、R₄可为3-甲基-5-乙基辛烷、2，5-二甲基-3，4-二乙基己烷、月桂基、硬酯基、2，3，7-三甲基-5-乙基辛烷、2，4-二丁基苯基、辛基苯基、苯基壬基、苯基双酚A、苯基异癸基等。

磷化合物是经加入相当于磷化合物重量5％～80％(优选20％～60％)。的3A或4A分子筛处理过的；稀释剂是经加入相当于稀释剂重量5％～80％(优选20％～60％)的3A或4A分子筛处理过。

钛化合物是一种金属化合物，钛与配体形成螯合型结构，配体为1～30的酮基、醛基、羧基或酯基。例配体可为丁二酸、己二酸、邻苯二羧酸、对苯二甲酸、乙酸乙烯酯、甲酸甲酯、丙二酸二甲酯、乙酸戊酯、苯乙酮、2-苯基丙醛、邻羟基苯甲醛、2-丁烯醛、3-苯基丙烯醛等。

镁化合物是有机酸镁或无机酸镁。有机酸镁是草酸镁、丙酸镁、丙烯酸镁、醋酸镁或硬脂酸镁；无机酸镁是氢氧化镁、硫酸镁或氯化镁。

各组分的重量配比为：催化剂中镁和磷的摩尔比为0.1＜Mg/P＜17，钛、镁之和与磷的摩尔比为0.3＜(Ti+Mg)/P＜18。

生产聚酯时，上述催化剂的用量，以钛元素添加量计算时，相对于聚酯重量的钛元素添加量为3ppm～8ppm。

本发明的优点是非常明显的，磷化合物组成溶液长期保存后无析出物，安定性好。制得的聚合物色调好，耐热性好。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例、比较例中[部]是重量部的表示。

具体实施方式：

实施例1：

一种生产聚酯的催化剂，催化剂是由磷化合物组成液、钛化合物、镁化合物组成。钛化合物是乳酸的螯合型钛化合物。磷化合物是以下通式的化合物(I)

镁化合物是是草酸镁(或丙酸镁、丙烯酸镁、醋酸镁、硬脂酸镁、氢氧化镁、硫酸镁、氯化镁)。

磷化合物组成液制备：玻璃容器里50部的乙二醇溶液里加入15部3A的分子筛，搅拌密闭放置15小时。另一玻璃容器里3.5部亚磷酸酯化合物溶液里加入1.05部3A分子筛，搅拌密闭放置15小时。除去两个玻璃容器里的分子筛，再把两个玻璃容器里的溶液混合，制得均匀的磷化合物组成液。

催化剂在生产聚酯的反应中应用方法如下：