[发明专利]聚酯的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酯产品的生产方法。

背景技术

聚酯产品已广泛应用于人们的日常生活中，例如聚酯纤维、聚酯 薄膜、聚酯瓶等。常见的聚酯有聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(polybutylene terephthalate， PBT)、聚对萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PNT)等，其 中又以PET最为普遍。

目前工业生产应用和研究较多催化剂主要是Sb、Ge、Ti三个系 列的化合物。而前锑催化剂用量约占90％。虽然锑系催化剂的催化效 果很好，但是在催化合成PET聚酯过程中，锑系催化剂会造成环境污 染，而锗系催化剂虽然有良好的性能，所得PET的色调也较好，但由 于价格太高，无法实现生产化。而钛化合物催化剂虽然有良好的活性， 但是所得聚酯自身色调变黄，在产业应用上有一定程度的困难，还需 要进一步研究。另外，铝系催化剂虽然价格低廉，但是活性偏低，需 要较高的添加量，成本效益不佳。

除了上述单一金属成分的催化剂之外，也有利用多种金属化合物 形式组合催化剂，例如以钛、锌、锑的金属化合物所组成的催化剂组 合，以便降低各金属的使用量。然而，催化剂的组成元素太多，会使 控制复杂化，也增加了制造成本，且这类组合催化剂技术，仍有一定 程度的锑含量，不符合环保的发展要求。

综上所述，在缩聚合反应阶段，对于价格低廉、不具毒性、成分 单纯且具有高活性的催化剂，仍存在一定的需求，且另外对稳定剂的 研究也越来越多，寻找一个稳定性好的催化剂也是十分重要的一项课 题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制得的聚酯色调好、耐热性好、无环 境污染的聚酯的生产方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种含磷的组合稳定剂和非锑催化剂制造的聚酯，其酯化反应条 件为，聚合釜内加入乙二醇(EG)、中纯度对苯二甲酸，在200℃～ 280℃下发生酯化反应，反应温度优选220℃～260℃。当生成理论出 水量达到95％以上时，酯化反应结束。

本发明的缩聚反应为：上述酯化反应结束后，加入缩聚催化剂， 然后在低真空下预缩聚45～60min，再进行高真空下缩聚，真空度为 200Pa以下，反应温度为220℃～320℃，优选250℃～300℃。当聚合 物粘度达到0.55～0.75时，缩聚反应结束，制得聚对苯二甲酸乙二醇 酯PET样品。

本发明使用的催化剂缩聚反应得催化剂为含磷化合物稳定剂、镁 化合物和钛化合物，其中含磷化合物稳定剂包括含有季戊四醇结构的 磷化合物，化学结构式为：

其中，X基团是C原子数为1-12的烷烃或烯烃，或是C原子数 为1-12的烷烃或烯烃的同分异构体，或是C原子数为1-12的烷烃或 烯烃的酯类化合物、醚类化合物或衍生物，或是C原子数为1-12的 烷烃或烯烃的同分异构体的酯类化合物、醚类化合物或衍生物。

含磷化合物稳定剂还包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸] 季戊四醇酯，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的化学 结构式为：

含磷化合物稳定及中，季戊四醇结构的磷化合物与四[β-(3，5-二叔 丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量量百分比为：1:0.1～10。

催化剂中镁和磷的摩尔比为0.1<Mg/P<17，相对于聚酯重量的钛 元素添加量为3ppm<Ti<8ppm，钛、镁之和与磷的摩尔比为0.3<(Ti+Mg) /P<18。

所述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。

钛化合物是一种金属化合物，钛与配体形成螯合型结构，其配 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。

本发明所制得的聚酯，具有良好的色调，较好的耐热性，生产方 法无环境污染。

本发明中一些涉及到的原料及药剂说明：

对苯二甲酸：三井化学，聚合级