[發明專利]一種芳香族聚酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201410575628.4
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN105585696B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 祝桂香;王洪濤;張偉;韓翎;許寧;計文希
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/181;C08G63/185;C08G63/87;C08G63/85;C08G63/84;C08G63/83
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 王崇,李婉婉

技術領域

本發明涉及一種芳香族聚酯的制備方法，以及由該方法制備的芳香族聚酯。

背景技術

用于聚酯生產縮聚反應的催化劑種類繁多，主要有銻系、鍺系、鈦系、錫系等。此外，用于酯交換反應的錳、鋅、鈣、鈷、鉛等金屬的醋酸鹽對縮聚反應也有一定的催化作用。催化劑是聚酯生產中的重要環節，對于新型聚酯催化劑的研究從未停止過。對于縮聚反應有催化作用的化合物種類繁多幾乎囊括了除鹵族元素和惰性元素的所有元素。

但是目前主要研究的是Sb、Ti、Ge等系列的化合物。

由于銻系催化劑在縮聚過程中能大大促進縮聚反應，而對熱降解反應的促進程度較小，因此目前聚酯工業普遍采用銻系催化劑，主要品種有三氧化二銻、醋酸銻以及近年來開始受到廣泛關注的乙二醇銻。但是體系催化劑制備的聚酯產品灰度較大，且作為重金屬的銻具有一定的毒性。

鈦系催化劑由于其不含重金屬又具有較高的催化活性而備受關注，但是使用鈦系催化劑很難控制產品的質量指標如顏色。

用作聚酯合成的鍺系催化劑通常指的是GeO₂，作為碳族元素的氧化物，GeO₂顯示出良好的穩定性，在目前的聚酯催化劑中屬于比較溫和的，在反應過程中引發的副反應較少，并且與穩定劑H₃PO₄不發生作用。GeO₂催化劑的最大優點是合成的聚酯切片便顯出非凡的純白色，透明度較高，在非纖領域廣受青睞。但鍺系催化劑在反應體系中的溶解性不高，使其活性低于銻系催化劑。而且GeO₂的價格非常昂貴，比較適合應用在高檔次的聚酯產品中。

特別是，在以乙二醇和芳香族二元酸為原料制備芳香族聚酯的過程中，由于芳香族二元酸的反應溫度較高(高于200℃)，而乙二醇的沸點較低，為197.3℃(低于200℃)。通常需要在加壓密閉環境下進行反應。這就對反應過程中所使用的催化劑提出了較高的要求。現有的催化劑雖然能夠促使乙二醇和芳香族二元酸反應，但是由于催化劑在乙二醇和芳香族二元酸的反應條件下催化活性較差，就造成了反應時間長，反應產物易黃變的問題。

為了能夠以乙二醇和芳香族二元酸為原料，制備色相較好的芳香族聚酯，還需要進一步尋求一種在低溫低壓下，反應活性依然較高的催化劑。

發明內容

本發明的目的是為了能夠以乙二醇和芳香族二元酸為原料，制備色相較好的芳香族聚酯，提供了一種新的制備芳香族聚酯的方法以及由該方法制備的芳香族聚酯。

為了實現上述目的，本發明提供了一種芳香族聚酯的制備方法，該制備方法包括：將乙二醇和芳香族二元酸在催化劑體系的作用下，依次進行酯化反應和縮聚反應得到芳香族聚酯，上述催化劑體系包括組分a和組分b，其中，

組分a為至少一種化學式為RE(R¹)₃的化合物或其水合物，式中RE為稀土金屬元素，R¹為選自鹵素、烷氧基、芳氧基、乙酰丙酮基、R²COO-基團中至少一種，R²為C₁-C₃₀的烷基；

組分b為至少一種含磷化合物，該含磷化合物為有機磷酸酯或有機亞磷酸酯；

組分a與芳香族二元酸的重量比為1:500-5000，組分a與組分b的摩爾比為1:(0.01-10)。

本發明還提供了根據上述方法制備的芳香族聚酯。

在本發明提供的所述方法中，采用了無毒或低毒的催化劑體系，提高了生產安全性，友好了環境。同時，通過協同使用含有稀土金屬元素的組分a和組分b，提高了酯化條件下催化劑體系的反應活性，縮短了酯化反應的時間，提高了所制備的脂肪族聚酯的色相和光澤度，降低發黃現象的產生。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

正如背景技術部分所指出的，在現有技術中存在，由于芳香族二元酸的反應溫度較高(高于200℃)，而乙二醇的沸點較低，為197.3℃(低于200℃)。通常需要在加壓密閉環境下進行反應。現有的催化劑雖然能夠促使乙二醇和芳香族二元酸反應，但是由于催化劑在乙二醇和芳香族二元酸的反應條件下催化活性較差，就造成了反應時間長，反應產物易黃變的問題。