[发明专利]聚酯的制备方法

说明书

一种聚酯的制备方法，以对苯二甲酸和乙二醇为原料，使用（A）通式为Ti(C_nH_2n+1O)₄(其中n为1～8的整数)的钛酸酯、（B）磷化合物、（C）配合物和（D）选自通式C_nH_2n+1COOH（其中n为0及1‑3的整数）一元酸的Li、Na、K、Mg、AI盐作为催化剂制备聚酯，该催化剂催化活性好、催化合成的PET聚酯b值低。

技术领域

本发明涉及一种聚酯的制备方法领域，更详细地说是直接使用钛酸酯、磷化合物、配合物以及一元酸的碱金属盐作为催化剂用于聚对苯二甲酸二元醇酯的合成的领域。

背景技术

目前世界上95%以上的聚酯（PET）是使用锑系催化剂包括三氧化二锑、醋酸锑或乙二醇锑生产的，聚酯中锑金属含量一般在150~350ug/g，但锑化合物作为一种有毒、含重金属的化合物，其对环境有污染、在聚酯产品使用过程中也会析出有毒的锑，对人身健康也存在危害，因此一直受到全世界的关注，从聚酯产业发展初期，人们就一直在持续不断地研究锑催化剂的替代产品或减少锑作为聚酯催化剂使用，如研究使用锗化合物、钛化合物等。锗化合物因资源少、价格高，其应用受到限制；钛系催化剂由于其活性高、不含重金属，因而一直受到国内外聚酯生产商的青睐，曾多次在国内外成为研究热点，钛催化剂合成及应用于聚酯合成也常有报道，钛催化剂的组分从易水解的钛酸酯到改性钛酸酯、含钛金属盐、复合钛催化剂等都有大量研究和报道，但至今其活性不稳定、催化副反应显著、易导致聚酯泛黄等的缺陷一直没有得到解决，限制了它的应用。在近期的报道中，杜邦专利CN1402653A认为“已知有机钛酸酯如四异丙基和四正丁基钛酸酯是通常生产聚对苯二甲酸亚烷基酯的有效的缩聚催化剂，经常被选为催化剂使用。但是，这些催化剂与水接触后趋向于水解形成失去催化活性的不溶于二元醇的低聚物类。当这些有机钛酸酯被用作聚酯催化剂时，也会产生大量的黄变。此外，许多有机钛酸酯催化剂也基本上不溶于聚合混合物，从而使得混合物中产生非均匀分布的催化剂。”，因此其提供了一种钛的组合物作为催化剂，但在应用时钛的活性仅仅达到Sb的12倍（以金属含量计），而且聚酯的b值最小4.94，黄色仍较明显。

发明内容

本发明的目的就是实现直接以钛酸酯作为聚酯催化剂，克服现有技术认为钛酸酯在应用中易失去活性和导致聚酯变黄的弊病，采用新的技术特征，实现在聚酯中的应用。

为了达到本发明的目的，本发明采用以下技术方案：一种聚酯的制备方法，以对苯二甲酸和乙二醇为原料，加入钛催化剂，在常压~0.3MPa、温度220~280℃条件下进行酯化，并通过蒸馏或精馏装置脱去反应生成的水，得到预聚物，然后在60min内减压至100 Pa以下，控制温度为250~300℃进行缩聚，当缩聚反应达到缩聚物粘度时停止反应，经连续挤出，冷却、切粒得到PET聚酯，其中所用的钛系催化剂包括以下以下物质：

（A）通式为Ti(C_nH_2n+1O)₄(其中n 为1～8的整数)的钛酸酯；

（B）磷化合物；

（C）配合物；

（D）选自通式C_nH_2n+1COOH（其中n为0及1-3的整数）羧酸的Li、Na、K、Mg、AI盐；

其中，钛酸酯的用量以钛计为5~20 mg/kgPTA、钛与磷的摩尔比为1∶0.49~5.32、配合物的用量为30~300mg/kgPTA、通式为C_nH_2n+1COOH（其中n为0及1~3的整数）羧酸的Li、Na、K、Mg、AI盐的用量为30~400mg/kgPTA。