[發(fā)明專利]生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的催化劑及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610905926.4
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN107955148B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周文樂;熊金根;宋歌;周芬;章瑛虹
• 申請（專利權(quán)）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上海石油化工研究院
• 主分類號: C08G63/85
• 分類號: C08G63/85;C08G63/183;C07F7/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的催化劑，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺少適用于生產(chǎn)低含量環(huán)狀二聚體的聚對苯二甲酸丙二醇酯的催化劑的問題。本發(fā)明生產(chǎn)包括通式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(III)、(IV)結(jié)構(gòu)物質(zhì)中的至少一種：式(Ⅰ)中，R₅、R₆為碳原子數(shù)為2～12個的直鏈烷基，R₇的碳原子數(shù)為2～8個且含有1到2個羧基，鈦原子與R₇的摩爾比符合0.1<R₇/Ti<0.5；M為金屬元素，選自鎂、鋁、鋅、鋯的至少一種；式(III)中，R₅、R₆為碳原子數(shù)為2～12個的直鏈烷基的技術(shù)方案，較好的解決了該問題，可用于低含量環(huán)狀二聚體的聚對苯二甲酸丙二醇酯的工業(yè)化生產(chǎn)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種催化劑組合物，可用于制造聚對苯二甲酸丙二醇酯，可達(dá)到減少聚對苯二甲酸酯中的環(huán)狀二聚體的生產(chǎn)效果，還涉及制備這種催化劑的方法。

背景技術(shù)

聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的制備過程中不可避免的會形成部分低聚合度的結(jié)構(gòu)，其中對苯二甲酸與1，3丙二醇形成的環(huán)狀二聚體結(jié)構(gòu)具有較高的熱穩(wěn)定性，會混合在聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物中，常規(guī)工藝下其含量達(dá)到聚合物重量比的3％左右，在聚合和加工的過程中持續(xù)存在。環(huán)狀二聚體與聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物之間的相容性較差，高含量的環(huán)狀二聚體及環(huán)狀低聚物會在加工過程中遷移至聚合物表面，產(chǎn)生“起霜”的現(xiàn)象。在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維和薄膜產(chǎn)品加工的研究中都認(rèn)為減少聚合物中的低聚物含量有助于抑制起霜現(xiàn)象。聚對苯二甲酸丙二醇酯在高濕、高溫等條件下也會產(chǎn)生起霜現(xiàn)象，高含量的環(huán)狀二聚體在紡絲過程中會在噴絲板孔形成白霜，造成噴絲板堵塞，飛絲、斷絲等現(xiàn)象。降低環(huán)狀二聚體在聚對苯二甲酸丙二醇酯中的含量有助于提升產(chǎn)品的外觀和使用性能，并能減少在紡絲、注塑過程中起霜、發(fā)白泡等現(xiàn)象，減少停機清洗次數(shù)，提高產(chǎn)品產(chǎn)量。

CN102421820A中報道了使用二氯甲烷、甲醇、乙醇等溶劑索氏萃取的方法降低聚對苯二甲酸丙二醇酯中環(huán)狀二聚體含量的方法。該方法可有效減少環(huán)狀二聚體的含量，抑制起霜現(xiàn)象，然而該方法中使用了大量的有毒溶劑，如大規(guī)模應(yīng)用會對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，并且由于溶劑的大量使用，會造成生產(chǎn)成本的大幅增加。

CN200580031220.X公開了鈦催化劑與磷化合物配合使用生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的方法。磷化合物的添加有助于抑制副反應(yīng)的發(fā)生，改善聚合物色相及丙烯醛含量，且磷化合物的種類及酸堿度會影響聚合物的最終特性粘度。專利中指出磷化合物也會造成鈦化合物失活的現(xiàn)象。

以上報道中均沒有提及通過催化劑結(jié)構(gòu)設(shè)計改變聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合過程中的平衡，從而減少環(huán)狀二聚體含量的方法。本發(fā)明介紹了一種生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的催化劑，可用其生產(chǎn)低含量環(huán)狀二聚體的聚對苯二甲酸丙二醇酯。同時，本發(fā)明中的催化劑具有良好的水穩(wěn)定性，易于儲運。催化劑可與磷穩(wěn)定劑、抗氧化劑、炭黑、顏色染料等聚對苯二甲酸丙二醇酯生產(chǎn)中常用的助劑共同添加而不影響使用效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺少在用于生產(chǎn)低含量環(huán)狀二聚體的聚對苯二甲酸丙二醇酯的催化劑的問題，提供一種生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的催化劑，該催化劑用于生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯，最終產(chǎn)物具有環(huán)狀二聚體含量低的優(yōu)點，同時該催化劑還具有催化活性高，易添加易儲運的優(yōu)點。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種與解決上述技術(shù)問題之一相對應(yīng)的生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的催化劑的制備方法。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之三是提供一種應(yīng)用上述解決技術(shù)問題之一所述的催化劑生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的方法。

為了解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的催化劑，包括通式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(III)、(IV)所示結(jié)構(gòu)物質(zhì)中的至少一種：