[發(fā)明專(zhuān)利]鈦系聚酯催化劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610029977.1
• 申請(qǐng)日: 2006-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101121777A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈志剛;周文樂(lè);宗弘元;章瑛虹;郁劍乙;趙申
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C08G63/85
• 分類(lèi)號(hào): C08G63/85
• 代理公司: 上海浦東良風(fēng)專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張惠明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈦系聚酯催化劑。?

背景技術(shù)

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯是一種重要的工業(yè)原料，可廣泛地用于纖維、片、膜等材料。?

聚酯催化劑的研究自聚酯問(wèn)世以來(lái)從未停止過(guò)，目前工業(yè)生產(chǎn)和研究較多的聚酯催化劑主要是銻、鍺和鈦三個(gè)系列的催化劑，其中使用最為普遍的是銻系催化劑(包括Sb₂O₃、SbAc₃和乙二醇銻等)，目前世界上90％的聚酯是由銻系催化劑生產(chǎn)出來(lái)的。銻系催化劑的缺點(diǎn)是：低活性；重金屬催化劑對(duì)環(huán)境造成污染；聚合物帶灰色。鍺系催化劑具有良好的穩(wěn)定性，在反應(yīng)過(guò)程中引發(fā)的副反應(yīng)較少，所制的聚酯色相好，但是由于資源少，價(jià)格昂貴。鈦系催化劑具有高活性，但是鈦系催化劑制得的聚酯存在穩(wěn)定性差和制品泛黃、渾濁的問(wèn)題，因而一直沒(méi)有得到大規(guī)模使用。?

在全球越來(lái)越關(guān)注人類(lèi)生存環(huán)境的背景下，綠色紡織品的生產(chǎn)和銷(xiāo)售將是未來(lái)紡織品發(fā)展的趨勢(shì)，以歐盟為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家越來(lái)越多地將能否達(dá)到綠色紡織品標(biāo)準(zhǔn)作為進(jìn)入市場(chǎng)的條件，經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展，歐盟生態(tài)標(biāo)簽(Eco-label)已經(jīng)逐漸被歐盟消費(fèi)者所認(rèn)可，加貼生態(tài)標(biāo)志商品的受歡迎程度也逐漸提高，許多下游廠商，尤其是運(yùn)動(dòng)服裝生產(chǎn)廠家對(duì)不含銻的聚酯非常感興趣，這種趨勢(shì)使得聚酯生產(chǎn)廠家致力于開(kāi)發(fā)不含銻的、環(huán)境友好的催化劑。?

鈦系催化劑由于其活性高、不含重金屬，因而受到眾多聚酯生產(chǎn)商的青睞，鈦系催化劑也是近年來(lái)聚酯催化劑的研究熱點(diǎn)，歐美和日本的十多家公司開(kāi)展了鈦系聚酯催化劑的研制，我國(guó)國(guó)內(nèi)也有多家公司和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了這方面的研究工作。隨著分子設(shè)計(jì)和催化劑制備技術(shù)的發(fā)展，人們期待在傳統(tǒng)的鈦酸酯催化劑基礎(chǔ)上進(jìn)行改性，開(kāi)發(fā)出環(huán)保的、高活性的而又能克服以往傳統(tǒng)鈦系聚酯催化劑缺點(diǎn)的新型鈦系催化劑。目前已有多家公司宣布已研制成功性能優(yōu)良的新型鈦系聚酯催化劑，并且能提供商業(yè)化產(chǎn)品。這對(duì)聚酯工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展將帶來(lái)極大的促進(jìn)作用。?

CN1138339公開(kāi)了采用鈦酸酯和硅酸酯共水解制得的鈦系聚酯催化劑，這類(lèi)催化劑具?有較高的活性，但制得的聚酯色相不好，色相值與采用銻系催化劑相比仍然較高。?

CN1259969公開(kāi)了鈦酸酯與金屬化合物共沉淀制得的鈦系聚酯催化劑，這類(lèi)催化劑制得的聚酯色相仍然不好，沒(méi)有解決鈦系聚酯催化劑制得的聚酯發(fā)黃的問(wèn)題。?

上述專(zhuān)利公開(kāi)的催化劑都是固體催化劑，在乙二醇中的溶解度較低，不是液態(tài)均相催化劑，而且制備的聚酯色相差。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的由鈦酸酯和水反應(yīng)制得的鈦系聚酯催化劑在乙二醇中溶解度低、制得的聚酯色相差的問(wèn)題。提供一種新的鈦系聚酯催化劑。該催化劑為均相液態(tài)催化劑，可與乙二醇互溶，采用這類(lèi)催化劑生產(chǎn)的聚酯具有色相好的優(yōu)點(diǎn)。?

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種鈦系聚酯催化劑，包括以下原料物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物：?

(A)具有以下通式的鈦化合物：?

Ti(OR)₄

R為選自1～10個(gè)碳原子的烷基；?

(B)水；?

(C)選自元素周期表IA中的至少一種金屬化合物；?

其中水與鈦化合物的摩爾比為0.5～100∶1，金屬化合物與鈦化合物的摩爾比為0.01～10∶1。?

上述技術(shù)方案中，鈦化合物的優(yōu)選方案選自鈦酸四甲酯、鈦酸四乙酯、鈦酸四丙酯或鈦酸四丁酯中的至少一種。原料物質(zhì)優(yōu)選方案為原料物質(zhì)中還包括(D)組分磷化合物，(D)組分磷化合物選自磷酸酯類(lèi)化合物；磷酸酯類(lèi)化合物優(yōu)選方案選自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯或磷酸三苯酯中的至少一種。金屬化合物優(yōu)選方案選自元素周期表IA中的鋰、鈉或鉀化合物中的至少一種。?

上述技術(shù)方案中，可以加入少量的硅酸酯與鈦化合物混合后與水進(jìn)行反應(yīng)，對(duì)硅酸酯的量沒(méi)有限制。?

上述技術(shù)方案中，水與鈦化合物的摩爾比優(yōu)選范圍為1～20∶1，當(dāng)水與鈦化合物的摩爾比小于1時(shí)，制得的催化劑耐水性不好，當(dāng)水與鈦化合物的摩爾比大于20時(shí)，所制得的催化劑在乙二醇中的溶解性不好。?

上述技術(shù)方案中，磷化合物和鈦化合物的摩爾比優(yōu)選范圍為大于0且小于等于10∶1，更優(yōu)選范圍為0.1～6∶1；金屬化合物與鈦化合物的摩爾比優(yōu)選范圍為0.1～5∶1。?

本發(fā)明催化劑優(yōu)選方案為均相液態(tài)催化劑，更優(yōu)選方案為可與乙二醇互溶的均相液態(tài)催化劑。?

本發(fā)明鈦系聚酯催化劑的制備方法如下：?