[發明專利]一種鈦酸四丁二醇酯的制備方法

在審

• 申請號: 202010836551.7
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN114075238A
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 仲軍實;李金平;戴志彬;王玉合;朱興松;夏峰偉;常玉;周倩
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化儀征化纖有限責任公司
• 主分類號: C07F7/28
• 分類號: C07F7/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種鈦酸四丁二醇酯的制備方法，所述制備方法將1,4?丁二醇與四氯化鈦在縛酸劑中進行反應，反應結束后經分離、脫除縛酸劑即得鈦酸四丁二醇酯的1,4?丁二醇溶液，制備產物為鏈狀鈦酸酯，耐水解。該方法可有效吸附酸霧，操作簡便，可控性強。

技術領域

本發明涉及一種鈦酸四丁二醇酯的制備方法，尤其涉及一種耐水解的鈦酸四丁二醇酯的制備方法。

背景技術

聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種發展迅速、產能快速增長、品種眾多的熱塑性聚酯，廣泛應用于生產、生活的各個領域。PBT樹脂具有耐熱性、耐候性、耐化學藥品性、電氣性能佳、光澤良好，廣泛應用于電子電器、汽車零件、機械、家用和日用品等諸多領域，PBT與PE、PC、PA和POM等共稱為五大泛用工程塑料。PBT樹脂在纖維、薄膜等領域也有重要應用。

PBT樹脂是在PET樹脂合成技術基礎上發展起來的，PET生產使用的催化劑主要是銻系催化劑，但是銻系催化劑對于PBT樹脂的生產完全無效。

合成PBT樹脂采用鈦系催化劑，與PET合成不同，為了抑制丁二醇在酯化反應過程中脫水生成四氫呋喃，PBT制備過程中必須加入酯化催化劑。國內外合成PBT樹脂全部使用鈦酸四丁酯(TBT)催化劑，盡管錫催化劑在PBT合成中也有良好的催化效果，但錫催化劑導致合成的PBT樹脂色相較黃，熱穩定性變差。

由于鈦酸四丁酯遇水極易發生水解反應，因此PBT生產過程中對苯二甲酸與丁二醇酯化反應生成的水使鈦酸四丁酯水解，水解產物是一種類似于TiO₂的固體物質，這種固體狀水解產物附著在反應器的換熱器表面，容易堵塞管道，影響換熱器換熱效果，導致生產能耗增大，合成的PBT樹脂色相變黃，PBT生產裝置必須定期停車清洗。

發明內容

發明目的：本發明旨在提供一種鏈狀鈦酸四丁二醇酯的制備方法。

技術方案：本發明的鈦酸四丁二醇酯的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：

(1)1,4-丁二醇與四氯化鈦在縛酸劑中進行反應；

(2)反應完畢，分離、脫除縛酸劑。

本申請的制備方法制備的鈦酸四丁二醇酯的分子式為Ti(OCH₂CH₂CH₂CH₂OH)₄，化學結構如下：

該鈦酸四丁二醇酯具有鏈狀結構，結構中具有更多的親水性基團羥基，耐水性顯著提升，不發生水解。

優選，步驟(1)中所述縛酸劑為C1～C4烷基取代叔胺中的一種或多種或含有所述叔胺的混合溶劑，且所述混合溶劑中叔胺的體積分數大于60％。

叔胺具體為三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺中的一種或多種，所述混合溶劑中還包含有不含活性官能團的酯類、醚類、酮類、烴類等溶劑，如乙酸乙酯、碳酸二甲酯、乙醚、丙酮、戊烷、庚烷等。

本申請的制備方法在反應進程中同步吸附產生的氯化氫，氯化氫未脫離反應溶液體系即被縛酸劑吸附，避免酸霧揮發，同時提升吸附效果；產酸與縛酸同步進行，無需增加額外的吸附步驟，簡化了操作。

反應溶劑選擇靈活，可以選用含有所述叔胺的混合溶劑。較高的叔胺體積分數可保證反應過程中產生的氯化氫被充分吸附，避免酸霧揮發，提高了物料的利用率。酯類、醚類、酮類、烴類等溶劑與1,4-丁二醇、四氯化鈦進行充分混合分散，既可以保證反應原料充分接觸，同時又可以降低快速反應導致的團聚和氯化氫大量揮發，有效提高反應效率和降低生產成本，抑制副產物對環境的污染。

優選，步驟(1)中所述縛酸劑與四氯化鈦的摩爾比為4：1～5：1。

縛酸劑用量既可以保證有效縛酸，又降低了后處理的難度。