专利快讯｜中石油：一种聚酯及共聚酯缩聚催化剂及其制备方法与应用

CN115785423A 

一种聚酯及共聚酯缩聚催化剂及其制备方法与应用

申请人：中石油

首次公开日：2023-03-14

 

专利摘要

本发明涉及一种聚酯及共聚酯缩聚催化剂的制备方法，包括以下步骤：将钛化合物、硅化合物和磷化合物加入溶剂中在50～110℃下反应1～10小时，得到钛催化剂A；在50℃～110℃条件下，将层状粘土和无机酸溶液混合搅拌，搅拌完成后，用蒸馏水洗涤至中性，将所得产物抽滤，300℃～600℃干燥焙烧2～8小时，研磨，制得酸改性的层状粘土即固体酸载体；优选的，所述干燥焙烧的温度为400℃～500℃；将固体酸载体加入到钛催化剂A的醇溶液中，加热回流35小时，抽滤干燥得到催化剂。本发明还涉及一种聚酯及共聚酯缩聚催化剂及其应用。本发明提供的催化剂活性高，并可以稳定保存，该催化剂制备的聚酯及共聚酯的色相好。

 

背景技术

现今“白色污染”日益严重，聚己二酸、对苯二甲酸/丁二醇酯(PBAT)具有良好的生物降解性，兼具聚己二酸丁二醇酯(PBA)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能，目前生物降解塑料研究中较为活跃，市场应用前景广泛；脂肪-芳香族共聚酯(CPEs)因其具有良好的生物降解性，且热稳定性好、力学性能优良，大大改善了原有脂肪族聚酯的性能，正成为研究的一大热点。此外PBAT还是优良的生物降解材料，因此它可以用来改善脂肪族聚酯如聚乳酸(PLA)的力学性能。

目前，主要有锗、锑和钛等三种元素的化合物用于聚酯的合成。锑系催化剂是目前最常用的聚酯催化剂，活性适中，副反应少，但是锑在聚酯的合成过程中会还原析出，使切片成灰色，增加纺丝组件压力，另外锑元素在染色工序中造成水的污染，在食品包装领域中含锑产品的毒性受到人们的关注。锗系催化剂合成的聚酯产品具有极佳的色相，但是锗金属价格昂贵，应用有极大的局限性。钛系催化剂是目前研究最多的一类催化剂，早期使用的是钛无机盐或有机酯类(钛酸四丁酯、钛酸异丙酯等)，制得的聚酯产品色相泛黄，端羧基升高，因而其应用受到限制。因此需要开发一种新的催化剂。

 

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种聚酯及共聚酯缩聚催化剂及其制备方法，该聚酯及共聚酯缩聚催化剂为负载型固体催化剂，可以稳定保存及运输，同时由于固体超强酸的引入，提高了催化剂的催化性能，保证了聚酯产品更好的色相。本发明提供的聚酯及共聚酯缩聚催化剂可以用来生产PET、PBT、PBAT、PBS、PEF以及共聚酯等，合成的聚酯产品可以用来生产纤维、工程塑料、薄膜、板材等。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的催化剂制备方法，制备的固体酸载体，由于固体超强酸材料的特殊酸性以及表面性能能够对聚酯催化剂的产生重要影响，通过库伦相互作用，超强酸性载体将增强中心金属的电负性和阳离子稳定性，从而增加活性催化剂的百分比、活性、和寿命，新型超强酸载体是层状结构的粘土，其突出的特点是高酸性和可以层层剥离的结构，由于载体也具有高酸性，提高了主催化剂的催化性能。

因此，得到的催化剂更稳定，不易水解，有利于更方便的加入到聚酯反应体系，具有更好的反应活性，含杂质基团少，合成的聚酯产品色相更好。

 

（数据来源：智慧芽）