[发明专利]聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯。

背景技术：

近年来，随着人类生存环境的日益恶化，人们越来越关注开发环境 友好性材料和使用可再生原材料。石油作为不可再生资源，是最重要的 化工原料，但是由于在使用工程中以及最终废弃中大量CO2的排放， CO2大量排放导致了全球气候变暖等一系列的问题，并且直接威胁人 类的生存。如何替代和减少使用石油作为原材料，是人们面临重要研究 问题之一。

聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)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。由于生产PET的原料都是来源于石油的 加工品。如何使用非石油原料开发PET产品也是一个重要的研究课题。

人们使用可再生的生物资源，开发出了各种新型的聚酯，例如杜邦 公司通过对玉米进行发酵，经过生物和化工过程，制备得到1，3-PDO， 并开发出了含有约36wt％来源于生物材料而非石油材料的聚对苯二甲 酸丙二醇酯(PTT)聚合物。Natureworks公司同样以农作物为原料，经 过生物和化工过程，生产出了纯生物来源和易于生物降解的聚乳酸 (PLA)聚合物。

乙二醇是合成PET的重要原料，每制造一吨PET聚酯需要0.35吨 乙二醇，全世界现有的乙二醇都是石油工业的产品，而制造一吨乙二 醇涉及到6吨以上的石油原料。利用可再生的玉米资源生产聚酯工业中 的乙二醇是国内外研究的热点，这对减少人们对石油资源的依赖，促进 聚酯产业的可持续发展有重要意义。

农作物是一种可再生资源，能将空气中的CO2通过光合作用，转 化为各种淀粉、糖类、纤维素、木质素等在农作物果实及其秸秆中储存 起来。

东华大学的公开号CN1868990专利，利用生物来源的二醇制备得 到了用于纤维的聚酯，使用了三氧化二锑为催化剂，但是锑催化剂在缩 聚中易被沉淀出来，在使用中存在着很多问题。

聚酯的生产过程中势必要加入催化剂，聚酯催化剂的研究自聚酯问 世以来从未停止过，使用最为普遍的是锑系催化剂(包括Sb203、SbAc3 和乙二醇锑等)，目前世界上90％的聚酯是由锑系催化剂生产出来的。 锑系催化剂的缺点是：低活性；重金属催化剂对环境造成污染；聚合物 带灰色。当用锑化合物作催化剂时，在缩聚过程中锑被沉淀出来，在将 聚合物再次熔融进行时产生滞留时间，形成粘附并且累积，造成滤网堵 塞而诱发滤压上升或薄膜制品缺陷，从而成为问题。而且当将锑化合物 用作聚合催化剂时，在较长的时间内所得聚酯连续实施熔纺时，所得聚 酯具有缺陷，外来杂质粘附并且累积在熔纺管口，并引起挤出通过管口 的聚合物熔体发生弯曲，在熔纺和拉伸过程中，弯曲现象导致绒毛的形 成和熔纺丝的破损，污染环境。

在全球越来越关注人类生存环境的背景下，绿色产品的生产和销售 将是未来发展的趋势，以欧盟为代表的发达国家越来越多地将能否达到 绿色产品标准作为进入市场的条件，加贴生态标志商品的受欢迎程度也 逐渐提高，许多厂商，尤其是运动服装生产厂家对不含锑的聚酯非常感 兴趣，这种趋势使得不含锑的、环境友好的聚酯的生产是必要的。

发明内容：

本发明的目的在于提供生产的聚酯中锑含量低、符合环保需要的聚 对苯二甲酸乙二醇酯的生产方法。

本发明的技术解决方案是：

一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产方法，以二酸和乙二醇为原料， 在催化剂作用下制成，其特征是：所述催化剂中Sb含量为0～5ppm，所 述的乙二醇，为其中碳元素是来源于生物材料的乙二醇。

所述催化剂中Sb含量为0ppm。

所述生物材料为玉米、甘蔗、小麦或其他农作物的秸秆。其中玉米、 小麦为其种子和/或秸秆。

原料乙二醇中乙二醇含量为95％～99.9％，并且在波长190nm-350nm 波长范围内光透过率为50％-99％。

所述催化剂为钛、锗、铝化合物中的一种或几种。

钛、锗、铝元素相对于PET聚酯添加量为3ppm～100ppm。

所述催化剂中还有Mg、Co、Li、Mn、Ca金属催化剂。