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一种铝系聚酯催化剂及其制备方法与应用与流程

2022-02-24 13:51:27 来源:中国专利 TAG:

1.本发明属于聚酯催化剂领域,尤其涉及铝系聚酯催化剂,特别地,涉及一种铝系聚酯催化剂及其制备方法与应用。


背景技术:

2.热塑性聚酯是由饱和二元酸和二元醇通过缩聚反应制得的线性聚合物。根据二元酸和二元醇的不同,可以合成多种热塑性聚酯。目前已经工业化生产应用的品种主要有:聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚萘二甲酸丁二醇酯(pbn)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(ptt)等。在这几个品种中,应用范围最广的是pet和pbt,尤其是pet。由于pet具有众多优良的物理、化学以及机械等性能,被广泛应用于容器、包装材料、薄膜、瓶用、胶片、塑料等领域。
3.在合成pet的过程中,催化剂不仅对酯化反应和聚合反应的反应速率有影响,同时还影响着合成过程中的副反应、反应选择性以及产品的性能。用于缩聚反应的催化剂种类繁多,主要有锑系、锗系、钛系、锡系等。锑系催化剂应用最为广泛,目前90%以上的pet工厂仍在使用锑系催化剂。锑系催化剂主要品种有sb2o3和sb(ac)3,活性适中,副反应少。但锑系催化剂含有重金属对环境会造成污染,聚酯产品带灰色。锗系催化剂具有良好的稳定性,在反应过程中引发的副反应较少,所制的聚酯色相好,但是由于资源稀少,价格昂贵,一般只用于合成高质量的聚酯。开发新型高效、无毒无污染的聚酯催化剂是聚酯生产技术进步的重要一环,聚酯催化剂的研究主要集中在开发对环境友好、无毒和更高效的新型催化剂。下游生产厂家对使用不含锑催化剂或不含重金属催化剂的聚酯产品非常感兴趣。目前一些公司开发出了含钛、铝、稀土元素、硅、锆、铪金属及其混合使用的催化剂系统。
4.传统的钛系催化剂大多是钛的有机化合物,容易水解,副反应产物较多,使得聚酯产品色相不佳。钛系催化剂虽有其固有的缺点,但其强大的催化活性以及对生物环境无害,是环保型催化剂,得到了人们的青睐。
5.铝系催化剂是另一类新型的环保型非重金属pet催化剂,其不含锑等重金属,使废物处理简单,有利于环保;其合成的聚酯具有色相好、副反应少等特点;同时其原料易得,价格便宜。现有的聚酯缩聚铝催化剂文献只是叙述了用某种铝化合物或用铝化合物和其它金属化合物共同用做聚酯催化剂,催化活性及催化速度仍不理想。如专利cn101962437a公开了使用螯合铝化合物制备聚酯的方法,所制备的纯铝乙二醇溶液促进酯化作用不明显,缩聚活性和速度也不理想,不适用与工业化聚酯生产设备。专利cn102558527a公开了使用铝化合物制备水溶性聚酯的方法,在合成过程中,由于还使用第三单体、第四单体,因此该方法在制备常规的pet时,催化剂性能还存在缺陷。专利cn102234370a公开了使用乙二醇铝用作缩聚催化剂制备聚酯的方法,催化剂溶液的配制过程比较繁琐、化合物在二醇中的溶解性较差,缩聚合时加料不方便,聚酯色泽受到一定的影响。
6.为改善铝催化剂的溶解性,提高催化活性,通过调节催化剂的结构,控制缩聚合过程存在的副反应是关键。


技术实现要素:

7.为了克服现有技术中存在的问题,本发明从设计催化剂的结构入手,通过优化二元醇的铝化合物合成方法以及引入磷酸类化合物,形成铝醇盐化合物、磷酸化合物和醇的三组分催化剂,来提高铝系催化剂在二元醇中溶解性、聚合反应活性以及聚酯产品性能。
8.本发明的目的之一在于提供一种铝系聚酯催化剂,其中包括:二元醇的铝化合物与有机磷化合物的反应产物。
9.在一种优选的实施方式中,所述二元醇的铝化合物为铝化合物与二元醇a的反应产物。
10.在进一步优选的实施方式中,铝化合物与二元醇a于70~150℃下反应,优选于80~120℃下反应。
11.在更进一步优选的实施方式中,所述二元醇的铝化合物于保护性气氛下制备,优选氮气和/或氩气下制备。
12.优选于高纯氩气下进行,纯度为99.999%。
13.在一种优选的实施方式中,所述铝化合物为铝氢化合物,优选自碱金属铝氢化物和/或碱土金属铝氢化物。
14.在进一步优选的实施方式中:
15.所述碱金属铝氢化物选自四氢铝锂lialh4、六氢铝锂li3alh6、四氢铝纳naalh4、六氢铝纳na3alh6、四氢铝钾kalh4中的至少一种;和/或
16.所述碱土金属铝氢化物选自四氢铝化镁mg(alh4)2、四氢铝化镁钙ca(alh4)2、锶铝氢化物sral2h2、sr2alh、钡铝氢化物baalh5和ba2alh7中的至少一种。
17.在一种优选的实施方式中,在制备所述二元醇的铝化合物时,所述铝化合物与二元醇a的摩尔比为1:(5~50),优选为1:(10~40)。
18.以二元醇为乙二醇为例,在现有技术中,大多是采用氧化铝、异丙醇铝或氢氧化铝与乙二醇反应制备乙二醇铝,但是所述的氧化铝、异丙醇铝或氢氧化铝较难溶解在乙二醇中,而是需要处理的温度非常高,造成很大能耗,而且得到的还是不均一的反应体系,这在后期会严重影响聚酯的色相。例如,现有技术有涉及采用异丙醇铝或醋酸铝等与乙二醇在90℃混合得到溶液,发明人也按照该方法进行了实验,但是,在该条件下是得不到澄清透明溶液的,虽然现有专利中记载得到溶液,但实际并得不到均相的溶液,而是得到白色浆状物或铝的化合物以团簇絮状物存在于乙二醇中,利用此非均相催化剂聚合得到的聚酯,有大量黄色颗粒存在于聚酯产品中,b值高,色相差。
19.但是本发明人意外地发现(同样以二元醇为乙二醇为例),当优选采用铝氢化合物与乙二醇为原料制备所述乙二醇铝,在制备时不需要太高的温度(于70~150℃下、优选80~120℃下即可),并且铝氢化合物能够较好地溶解在乙二醇中,得到较为均一的反应体系。具有简单、高效的特点,关键是能够得到均一的反应体系,更利于在后期应用时降低聚酯的b值。
20.在一种优选的实施方式中,所述有机磷化合物选自磷酸、亚磷酸、次磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、亚磷酸三乙酯、磷酸正丁酯、磷酸异丙酯、磷酸三苯酯、苯基磷酸、乙基二苯基磷酸酯、聚苯基膦酸二砜酯、苯基膦酸4-羟基苯酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸、2-氨基苯基膦酸二异丙酯、二丁基2-羟基苯基膦酸酯、二辛基苯基磷酸酯、五氟苯基二苯基
磷酸酯中的至少一种。
21.在进一步优选的实施方式中,所述有机磷化合物选自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、亚磷酸三乙酯、磷酸三苯酯中的至少一种。
22.在一种优选的实施方式中,二元醇的铝化合物与有机磷化合物于70~150℃下反应。
23.在进一步优选的实施方式中,二元醇的铝化合物与有机磷化合物于80~120℃下反应。
24.发明人经过大量实验发现,如果将所述二元醇的铝化合物与有机磷化合物在高温(于70~150℃下、优选80~120℃下即可)下(不是室温直接混合)进行反应一段时间,得到的是均相溶液,与直接混合相比,本发明所述方法得到催化剂在用于制备聚酯时,得到的聚酯的色相更优异,具体体现在具有更低的b值。
25.在一种优选的实施方式中,所述二元醇的铝化合物和有机磷化合物的摩尔比为1:(0.01~10),优选为1:(0.1~4),更优选为1:(1~4)。
26.在一种优选的实施方式中,所述铝系聚酯催化剂中进一步包括二元醇b。
27.在进一步优选的实施方式中,在所述催化剂中,二元醇的铝化合物和二元醇b的摩尔比为1:(10~300)。
28.在更进一步优选的实施方式中,在所述催化剂中,二元醇的铝化合物和二元醇b的摩尔比为1:(20~200),优选为1:(30~100)。
29.在一种优选的实施方式中,所述二元醇a和二元醇b选自乙二醇、丙二醇、丁二醇和己二醇中的至少一种。
30.在进一步优选的实施方式中,所述二元醇a与二元醇b相同。
31.在更进一步优选的实施方式中,所述二元醇a和二元醇b均选自乙二醇。
32.其中,二元醇的选择可以根据后续需要应用的聚酯反应确定,例如:如果后续聚酯是以乙二醇为原料,那么二元醇a与二元醇b选择乙二醇更合适;例如:如果后续聚酯是以丙二醇为原料,那么二元醇a与二元醇b选择丙二醇更合适,等等。
33.本发明目的之二在于提供一种本发明目的之一所述铝系聚酯催化剂的制备方法,包括以下步骤:
34.步骤1、将铝化合物与二元醇a混合进行反应,经后处理得到二元醇的铝化合物;
35.步骤2、将步骤1得到的二元醇的铝化合物、有机磷化合物和二元醇b混合,经反应得到所述铝系聚酯催化剂。
36.在一种优选的实施方式中,在步骤1中,所述铝化合物与二元醇a的摩尔比为1:(5~50),优选为1:(10~40)。
37.在一种优选的实施方式中,在步骤1中,铝化合物与二元醇a于70~150℃下反应1h以上,优选于80~120℃下反应1~5h。
38.在进一步优选的实施方式中,步骤1于保护性气氛下进行,优选氮气和/或氩气下进行。
39.在一种优选的实施方式中,所述铝化合物为铝氢化合物,优选自碱金属铝氢化物和/或碱土金属铝氢化物。
40.在进一步优选的实施方式中:
41.所述碱金属铝氢化物选自四氢铝锂lialh4、六氢铝锂li3alh6、四氢铝纳naalh4、六氢铝纳na3alh6、四氢铝钾kalh4中的至少一种;和/或
42.所述碱土金属铝氢化物选自四氢铝化镁mg(alh4)2、四氢铝化镁钙ca(alh4)2、锶铝氢化物sral2h2、sr2alh、钡铝氢化物baalh5和ba2alh7中的至少一种。
43.在一种优选的实施方式中,所述有机磷化合物选自磷酸、亚磷酸、次磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、亚磷酸三乙酯、磷酸正丁基、磷酸异丙酯、磷酸三苯酯、苯基磷酸、乙基二苯基磷酸酯、聚苯基膦酸二砜酯、苯基膦酸4-羟基苯酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸、2-氨基苯基膦酸二异丙酯、二丁基2-羟基苯基膦酸酯、二辛基苯基磷酸酯、五氟苯基二苯基磷酸酯中的至少一种。
44.在进一步优选的实施方式中,所述有机磷化合物选自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、亚磷酸三乙酯、磷酸三苯酯中的至少一种。
45.在一种优选的实施方式中,在步骤2中,所述二元醇的铝化合物和有机磷化合物的摩尔比为1:(0.01~10),优选为1:(0.1~4),更优选为1:(1~4)。
46.在一种优选的实施方式中,在步骤2中,二元醇的铝化合物和有机磷化合物于70~150℃下反应1h以上,优选于80~120℃下反应2~6h。
47.在一种优选的实施方式中,在步骤2中,二元醇的铝化合物和二元醇b的摩尔比为1:(10~300),优选为1:(20~200),更优选为1:(30~100)。
48.在一种优选的实施方式中,在步骤2中,所述二元醇a和二元醇b选自乙二醇、丙二醇、丁二醇和己二醇中的至少一种;优选地,二元醇a与二元醇b相同;更优选地,所述二元醇a和二元醇b均选自乙二醇。
49.在一种优选的实施方式中,在步骤1中,所述后处理包括蒸馏、过滤、洗涤和干燥。
50.在进一步优选的实施方式中,所述蒸馏为减压蒸馏,所述干燥于80~200℃下进行8~24h。
51.其中,在干燥后优选进行研磨。
52.本发明目的之三在于提供本发明目的之一所述铝系聚酯催化剂或利用本发明目的之二所述制备方法得到的铝系聚酯催化剂在制备聚酯中的应用,尤其在制备pet聚酯中的应用。
53.本发明目的之四在于提供一种聚酯的制备方法,包括:在目的之一所述铝系聚酯催化剂或利用本发明目的之二所述制备方法得到的铝系聚酯催化剂的存在下,以二元酸和二元醇c为原料进行反应,得到所述聚酯;优选地,所述二元醇c与二元醇a、二元醇b相同;和/或,所述二元酸选自对苯二甲酸和/或萘二甲酸。
54.最优选地,所述二元醇c、二元醇a、二元醇b均为乙二醇,所述二元酸为对苯二甲酸,制备pet聚酯。
55.所合成的pet可以用于生产纤维、薄膜、瓶片等领域,制成各种后续pet产品。
56.在一种优选的实施方式中,先于210~270℃、0.1~0.3mpa的条件下进行酯化反应,再逐渐减压升温至275~285℃、小于100pa下进行聚合反应。
57.在一种优选的实施方式中,基于聚酯的重量,所述催化剂的用量为10~300ppm,其中,所述催化剂的用量以其中al元素的用量计。
58.其中,所述聚酯的重量是指反应前基于原料推算的理论聚酯重量,具体如下获得:
按照对二元酸与二元醇1:1进行反应,并去掉脱除的水的重量。
59.上述技术方案中,所述的应用并无特殊限定,本领域技术人员可以根据现有工艺技术条件加以应用,例如但不限定将所述催化剂组合物在制备聚酯中的应用。
60.与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
61.(1)所述铝系聚酯催化剂中不含有锑化合物或锗化合物,可减少环境污染利于环保;
62.(2)本发明优选采用铝氢化合物与二元醇反应制得铝醇盐,反应温度较低,反应时间短,制备方便;
63.(3)通过铝醇盐化合物、磷酸化合物和二元醇的三组分反应,制备得到液态聚酯缩聚催化剂,方便了催化剂在酯化或缩聚阶段的加料操作;
64.(4)本发明所述催化剂较好地解决了铝的醇类化合物催化剂在二元醇中溶解性差,活性低的问题;
65.(5)本发明所述催化剂在二元醇中溶解性好,催化活性高,可以明显降低反应的副产物,生产的聚酯色相优良。
具体实施方式
66.下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
67.实施例与对比例中采用的原料,如果没有特别限定,那么均是现有技术公开的,例如可直接购买获得或者根据现有技术公开的制备方法制得。
68.实施例与对比例中采用的原料,如果没有特别限定,那么均是现有技术公开的,例如可直接购买获得或者根据现有技术公开的制备方法制得。
69.在本发明中,聚酯的特性粘度、色相等通过以下方法测试:
70.(1)特性粘度:苯酚-四氯乙烷混和液作溶剂,25℃的温度下用乌氏粘度计测定。
71.(2)色相:粒料样在135℃处理1小时后用byk gardner公司的color-view自动色差计测定其hunter l值(亮度)、a值(红-绿的色相)和b值(黄-蓝的色相)。其中,l值越高,亮度越大;b值高则聚酯切片偏黄。对于本发明来说,希望追求高的l值,低的b值。
72.【实施例1】
73.催化剂的制备:
74.在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇62克(1摩尔),往反应器中通入氩气后,再缓慢滴入100毫升1摩尔/升的四氢铝锂lialh4甲苯溶液,在100℃下反应2小时。减压蒸馏去除溶液、过滤,并用蒸馏水洗涤残留物3次。将产品在80℃下真空干燥,研磨干燥后的块状固体至≤120目的粉末。将研磨后的白色粉末状物质置于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中,加入磷酸三甲酯14克(0.1摩尔)和乙二醇200克,在100℃反应温度下反应3小时至体系变为均相液体,得到催化剂a。
75.聚酯的制备:
76.将600克对苯二甲酸和300克乙二醇及催化剂a(基于生成的聚酯的量,钛原子的重量为30ppm),混合成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为230~255℃,反应压
力为0.25mpa,通过精馏装置排出反应生成的水。当酯化出水量达理论出水95%时结束酯化。酯化结束后降至常压,抽真空减压到反应体系压力低于100pa,同时反应温度逐渐升至280℃,当体系反应达到150分钟后停止反应,之后将反应产物从聚合釜底部以条形连续挤出,冷却及切粒。所制备的聚酯切片的特性粘度为0.83,色相l89.6、b4.7。
77.【实施例2】
78.催化剂的制备:
79.在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇62克(1摩尔),往反应器中通入氩气后,再缓慢滴入100毫升1摩尔/升的四氢铝锂lialh4甲苯溶液,在100℃下反应2小时。减压蒸馏去除溶液、过滤,并用蒸馏水洗涤残留物3次。将产品在80℃下真空干燥,研磨干燥后的块状固体至≤120目的粉末。将研磨后的白色粉末状物质置于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中,加入磷酸三苯酯32.6克(0.1摩尔)和乙二醇200克,在120℃反应温度下反应3.5小时至体系变为均相液体,得到催化剂b。
80.聚酯的制备:
81.将600克对苯二甲酸和300克乙二醇及催化剂b(基于生成的聚酯的量,钛原子的重量为30ppm),混合成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为230~255℃,反应压力为0.25mpa,通过精馏装置排出反应生成的水。当酯化出水量达理论出水95%时结束酯化。酯化结束后降至常压,抽真空减压到反应体系压力低于100pa,同时反应温度逐渐升至280℃,当体系反应达到150分钟后停止反应,之后将反应产物从聚合釜底部以条形连续挤出,冷却及切粒。所制备的聚酯切片的特性粘度为0.85,色相l88.7、b4.3。
82.【实施例3】
83.催化剂的制备:
84.在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇62克(1摩尔),往反应器中通入氩气后,再缓慢滴入100毫升1摩尔/升的四氢铝纳naalh4甲苯溶液,在110℃下反应2小时。减压蒸馏去除溶液、过滤,并用蒸馏水洗涤残留物3次。将产品在80℃下真空干燥,研磨干燥后的块状固体至≤120目的粉末。将研磨后的白色粉末状物质置于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中,加入磷酸三苯酯32.6克(0.1摩尔)和乙二醇200克,在120℃反应温度下反应3.5小时至体系变为均相液体,得到催化剂c。
85.聚酯的制备:
86.将600克对苯二甲酸和300克乙二醇及催化剂c(基于生成的聚酯的量,钛原子的重量为30ppm),混合成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为230~255℃,反应压力为0.25mpa,通过精馏装置排出反应生成的水。当酯化出水量达理论出水95%时结束酯化。酯化结束后降至常压,抽真空减压到反应体系压力低于100pa,同时反应温度逐渐升至280℃,当体系反应达到150分钟后停止反应,之后将反应产物从聚合釜底部以条形连续挤出,冷却及切粒。所制备的聚酯切片的特性粘度为0.82,色相l88.7、b4.4。
87.【实施例4】
88.催化剂的制备:
89.在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇62克(1摩尔),往反应器中通入氩气后,再缓慢滴入100毫升1摩尔/升的四氢铝钾kalh4甲苯溶液,在120℃下反应2小时。减压蒸馏去除溶液、过滤,并用蒸馏水洗涤残留物3次。将产品在80℃下真空干燥,研磨
干燥后的块状固体至≤120目的粉末。将研磨后的白色粉末状物质置于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中,加入磷酸三苯酯32.6克(0.1摩尔)和乙二醇200克,在100℃反应温度下反应4小时至体系变为均相液体,得到催化剂d。
90.聚酯的制备:
91.将600克对苯二甲酸和300克乙二醇及催化剂d(基于生成的聚酯的量,钛原子的重量为30ppm),混合成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为230~255℃,反应压力为0.25mpa,通过精馏装置排出反应生成的水。当酯化出水量达理论出水95%时结束酯化。酯化结束后降至常压,抽真空减压到反应体系压力低于100pa,同时反应温度逐渐升至280℃,当体系反应达到150分钟后停止反应,之后将反应产物从聚合釜底部以条形连续挤出,冷却及切粒。所制备的聚酯切片的特性粘度为0.85,色相l87.9、b5.1。
92.【实施例5】
93.催化剂的制备:
94.在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇62克(1摩尔),往反应器中通入氩气后,再缓慢滴入50毫升1摩尔/升的四氢铝化镁mg(alh4)2甲苯溶液,在120℃下反应4小时。减压蒸馏去除溶液、过滤,并用蒸馏水洗涤残留物3次。将产品在80℃下真空干燥,研磨干燥后的块状固体至≤120目的粉末。将研磨后的白色粉末状物质置于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中,加入磷酸三甲酯28克(0.2摩尔)和乙二醇200克,在120℃反应温度下反应3小时至体系变为均相液体,得到催化剂e。
95.聚酯的制备:
96.将600克对苯二甲酸和300克乙二醇及催化剂e(基于生成的聚酯的量,钛原子的重量为30ppm),混合成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为230~255℃,反应压力为0.25mpa,通过精馏装置排出反应生成的水。当酯化出水量达理论出水95%时结束酯化。酯化结束后降至常压,抽真空减压到反应体系压力低于100pa,同时反应温度逐渐升至280℃,当体系反应达到150分钟后停止反应,之后将反应产物从聚合釜底部以条形连续挤出,冷却及切粒。所制备的聚酯切片的特性粘度为0.81,色相l88.9、b4.0。
97.【实施例6】
98.催化剂的制备:
99.在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇4摩尔,往反应器中通入氩气后,再缓慢滴入100毫升1摩尔/升的锶铝氢化物sral2h2甲苯溶液,在80℃下反应5小时。减压蒸馏去除溶液、过滤,并用蒸馏水洗涤残留物3次。将产品在80℃下真空干燥,研磨干燥后的块状固体至≤120目的粉末。将研磨后的白色粉末状物质置于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中,加入磷酸正丁酯1摩尔和乙二醇10mol,在80℃反应温度下反应6小时至体系变为均相液体,得到催化剂。
100.聚酯的制备:
101.将600克对苯二甲酸和300克乙二醇及催化剂(基于生成的聚酯的量,钛原子的重量为10ppm),混合成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为240~265℃,反应压力为0.3mpa,通过精馏装置排出反应生成的水。当酯化出水量达理论出水95%时结束酯化。酯化结束后降至常压,抽真空减压到反应体系压力低于100pa,同时反应温度逐渐升至285℃,当体系反应达到150分钟后停止反应,之后将反应产物从聚合釜底部以条形连续挤出,
冷却及切粒。得到的产物同样具有良好的色相和高的特性粘度。
102.【实施例7】
103.催化剂的制备:
104.在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇0.5摩尔,往反应器中通入氩气后,再缓慢滴入100毫升1摩尔/升的四氢铝化镁钙ca(alh4)2甲苯溶液,在70℃下反应1小时。减压蒸馏去除溶液、过滤,并用蒸馏水洗涤残留物3次。将产品在80℃下真空干燥,研磨干燥后的块状固体至≤120目的粉末。将研磨后的白色粉末状物质置于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中,加入亚磷酸三乙酯0.3摩尔和乙二醇20mol,在70℃反应温度下反应2小时至体系变为均相液体,得到催化剂。
105.聚酯的制备:
106.将600克对苯二甲酸和300克乙二醇及催化剂(基于生成的聚酯的量,钛原子的重量为50ppm),混合成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为220~245℃,反应压力为0.1mpa,通过精馏装置排出反应生成的水。当酯化出水量达理论出水95%时结束酯化。酯化结束后降至常压,抽真空减压到反应体系压力低于100pa,同时反应温度逐渐升至275℃,当体系反应达到150分钟后停止反应,之后将反应产物从聚合釜底部以条形连续挤出,冷却及切粒。得到的产物同样具有良好的色相和高的特性粘度。
107.【实施例8】
108.催化剂的制备:
109.在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇5摩尔,往反应器中通入氩气后,再缓慢滴入100毫升1摩尔/升的六氢铝纳na3alh6甲苯溶液,在150℃下反应1小时。减压蒸馏去除溶液、过滤,并用蒸馏水洗涤残留物3次。将产品在80℃下真空干燥,研磨干燥后的块状固体至≤120目的粉末。将研磨后的白色粉末状物质置于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中,加入乙基二苯基磷酸酯0.2摩尔和乙二醇2mol,在150℃反应温度下反应2小时至体系变为均相液体,得到催化剂。
110.聚酯的制备:
111.将600克对苯二甲酸和300克乙二醇及催化剂(基于生成的聚酯的量,钛原子的重量为80ppm),混合成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为210~235℃,反应压力为0.2mpa,通过精馏装置排出反应生成的水。当酯化出水量达理论出水95%时结束酯化。酯化结束后降至常压,抽真空减压到反应体系压力低于100pa,同时反应温度逐渐升至275℃,当体系反应达到150分钟后停止反应,之后将反应产物从聚合釜底部以条形连续挤出,冷却及切粒。得到的产物同样具有良好的色相和高的特性粘度。
112.【比较例1】
113.由与实施例1同样的方法制备乙二醇铝作为催化剂(基于生产的聚酯的量,铝原子的重量为30ppm)。采用与实施例1同样的方法制备聚酯,所制备的聚酯切片的特性粘度为0.74,色相l87.9、b6.6。
114.【比较例2】
115.由与实施例1同样的方法制备乙二醇铝,将所制备乙二醇铝与磷酸三甲酯和乙二醇的室温混合物(摩尔比1:1:10)作为催化剂(基于生产的聚酯的量,铝原子的重量为30ppm)。采用与实施例1同样的方法制备聚酯,所制备的聚酯切片的特性粘度为0.73,色相
88.49、b5.8。
116.【比较例3】
117.在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇62克(1摩尔),往反应器中加入异丙醇铝20.4克(0.1摩尔),在100℃下反应2小时。减压蒸馏去除溶液、过滤,并用蒸馏水洗涤残留物3次。将产品在80℃下真空干燥,研磨干燥后的块状固体至≤120目的粉末。将研磨后的白色粉末状物质置于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中,加入磷酸三甲酯14克(0.1摩尔)和乙二醇200克,在100℃反应温度下反应3小时得到催化剂f。
118.由与实施例1同样的方法制备聚酯,采用催化剂f催化剂(基于生产的聚酯的量,铝原子的重量为30ppm)。所制备的聚酯切片的特性粘度为0.76,色相l88.1、b6.2。
119.【比较例4】
120.重复实施例1的过程,区别在于:采用等量的异丙醇铝替换四氢铝锂lialh4,其它条件不变。
121.在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇62克(1摩尔),往反应器中加入异丙醇铝7.8克(0.1摩尔),在100℃下反应2小时。减压蒸馏去除溶液、过滤,并用蒸馏水洗涤残留物3次。将产品在80℃下真空干燥,研磨干燥后的块状固体至≤120目的粉末。将研磨后的白色粉末状物质置于带有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中,加入磷酸三甲酯14克(0.1摩尔)和乙二醇200克,在100℃反应温度下反应3小时得到催化剂g。
122.由与实施例1同样的方法制备聚酯,采用催化剂g催化剂(基于生产的聚酯的量,铝原子的重量为30ppm)。所制备的聚酯切片的特性粘度为0.67,色相l87.8、b7.3。
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