CN109666136B - 低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法 - Google Patents

低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109666136B
CN109666136B CN201710962755.3A CN201710962755A CN109666136B CN 109666136 B CN109666136 B CN 109666136B CN 201710962755 A CN201710962755 A CN 201710962755A CN 109666136 B CN109666136 B CN 109666136B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyester
reaction
compound
acid
injection molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710962755.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109666136A (zh
Inventor
关震宇
熊金根
王睿
章瑛虹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201710962755.3A priority Critical patent/CN109666136B/zh
Publication of CN109666136A publication Critical patent/CN109666136A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109666136B publication Critical patent/CN109666136B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/85Germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183Terephthalic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/80Solid-state polycondensation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/83Alkali metals, alkaline earth metals, beryllium, magnesium, copper, silver, gold, zinc, cadmium, mercury, manganese, or compounds thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

本发明涉及一种低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法,主要解决以往钛系催化剂制备的聚酯制品尤其是瓶片经注塑后乙醛残余量高的问题,通过采用包括以下原料物质的反应产物的催化剂:1)具有以下通式的钛化合物A:Ti(OR)4;2)选自具有2~10个碳原子的二元醇B;3)选自元素周期表IA中的一种金属化合物C;4)选自有机酸中的至少一种脂肪族有机酸D;5)选自磷化合物中的至少一种磷酸酯化合物E;6)选自元素周期表中IIA、IB、IIB、VIIB、VIII中的至少一种金属化合物F;7)选自有机胺或有机铵的含氮化合物G的技术方案,较好的解决了该问题,可用于低乙醛含量聚酯树脂的工业生产中。

Description

低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法
技术领域
本发明涉及一种低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种重要的工业原料,由于其具有优异的化学性质和物理性质,被广泛的应用于纤维、膜、片、瓶等材料。其具有优良的机械强度、化学稳定性、气体阻隔性、芳香保留性、卫生程度等,价格便宜、重量较轻,特别适合用于制造需要热消毒灌装的饮料容器。
目前工业生产和研究较多的聚酯催化剂主要是锑、锗和钛三个系列的催化剂,其中聚酯工业装置中使用最为普遍的是锑系催化剂(包括三氧化二锑、醋酸锑和乙二醇锑等),目前世界上90%以上的聚酯是由锑系催化剂生产出来的,我国的聚酯装置也主要采用锑系催化剂。金属锑属于重金属元素,该催化剂生产的树脂在饮料容器领域中应用时,会出现一个问题:锑系催化剂在高温条件下会从容器中洗脱出来,造成微量的锑进入内装的饮料中。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,但是由于资源少,价格昂贵。钛系聚酯催化剂具有高活性,但是钛系聚酯催化剂制得的聚酯存在热稳定性差和制品泛黄、浑浊的问题,在高温条件下易分解产生乙醛,造成乙醛进入内装的饮料,因而一直没有得到大规模使用。
特开2000-143789公开了一种进行聚合反应时添加钛化合物和选自镁化合物、铝化合物、钡化合物等的至少一种化合物,但上述披露的方法存在所得到的聚酯具有较差的色调。
CN1328072和CN1327985公开了以钛酸酯和乙二醇反应生成一种颗粒状的钛的二元醇化合物作为聚酯催化剂,这种颗粒状的聚酯催化剂有可能在聚酯的工业生产中带来一些应用问题,而且专利中未报到采用这种催化剂制得聚酯的乙醛含量。
CN101687984公开了一种加入次磷酸化合物以提高有机钛酸酯催化的聚酯的固相缩聚方法,其中聚酯在熔融加工中显示出低乙醛的生成,但专利中未涉及固相缩聚后乙醛含量的相关报道。
EP1013692指出,在缩聚和熔体模塑过程中会产生作为副产物的乙醛,可使用钛和一些金属化合物作为缩聚催化剂来抑制,而钛和金属原子如镁的具体量应是特定的比例。
CN1457343指出,可以通过添加含钛、镁、磷的化合物,且添加顺序为先磷后镁后钛,钛与酯化后添加的方法,制备低乙醛含量的聚酯,根据本发明人的研究,这种方法制备的聚酯在控制乙醛生成方面确有改善,但在缩聚速率尤其是固相缩聚速率上存在很大缺陷。
CN1863839指出,可使用钛、锌、磷和乳酸做为缩聚催化剂,制备高固相缩聚速率的聚酯,但文中未提及制得聚酯的乙醛含量控制。
CN102002214A指出,可以通过含钛元素化合物作为缩聚反应催化剂,添加含磷元素稳定剂和镁,同时添加某种含磷和钙的化合物,使固相缩聚速度增加,获得较低的瓶坯乙醛。
CN101679620A指出,可使用钛、磷做为缩聚催化剂,不添加乙醛清除剂并采用液相缩聚的方式得到适合制造瓶装水的聚酯,聚酯组合物中游离乙醛低。
但使用以上技术的钛系催化剂制得的产品在固相缩聚后普遍存在颜色偏黄及热稳定性差的问题,导致聚酯制品的乙醛含量高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是以往钛系催化剂制备的聚酯制品尤其是瓶片经注塑后乙醛残余量高的问题,提供一种低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法。该方法具有乙醛残余量低的优点。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:一种低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法,包括以下步骤:
a)以二元羧酸和二元醇为原料,采用钛系聚酯催化剂进行酯化反应,得到预聚物,然后进行熔融缩聚反应得到聚酯产物;所用的钛系聚酯催化剂包括以下原料物质在0~200℃反应0.5~10小时的反应产物:
(1)具有以下通式的钛化合物A:
Ti(OR)4
R为选自1~10个碳原子的直链或支化烷基;
(2)选自具有2~10个碳原子的二元醇B;
(3)选自元素周期表IA中的一种金属化合物C;
(4)选自有机酸中的至少一种脂肪族有机酸D;
(5)选自磷化合物中的至少一种磷酸酯化合物E;
(6)选自元素周期表中IIA、IB、IIB、VIIB、VIII中的至少一种金属化合物F;
(7)选自有机胺或有机铵的含氮化合物G;
其中,二元醇B与钛化合物A的摩尔比为(1~8)∶1;金属化合物C与钛化合物的摩尔比为(0~10)∶1;脂肪族有机酸D与钛化合物A的摩尔比为(1~20)∶1;磷酸酯化合物E与钛化合物A的摩尔比为(0~10)∶1;金属化合物F与钛化合物A的摩尔比为(0.1~20)∶1;含氮化合物G与钛化合物A的摩尔比为(0.1~20)∶1;
b)将熔融缩聚得到的聚酯产物经预结晶处理后,进行固相聚合以得到特性粘度大于0.8分升/克的聚酯。
c)固相聚合后,将聚酯切片放入注塑机进行样条注塑,得到所述低乙醛聚酯注塑件。
上述技术方案中,优选:所述酯化反应的条件为:反应温度为230~280℃,反应压力为常压~0.5MPa;所述熔融缩聚反应的条件为:反应温度为250~320℃,反应压力为小于150Pa;所述固相聚合的条件为:反应温度为200~250℃,在惰性气体流通下进行;所述注塑机的注塑条件为:腔体温度为250~300℃,模具温度为100~150℃,注塑压力为200~500bar,保压压力为30~80bar。
上述技术方案中,所述二元羧酸优选自对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸或环己烷二甲酸中的至少一种;所述二元醇优选自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和1,4-环己烷二甲醇中的至少一种。
上述技术方案中所述钛化合物A具有式(I)所示的通式:
Figure BDA0001435615130000031
其中,R1至R4独立选自C1~C8的烃基。作为举例,所述钛化合物A例如可以是选自钛酸四甲酯、钛酸四乙酯、钛酸四乙基己酯、钛酸四丙酯、钛酸四异丙酯或钛酸四丁酯、钛酸四异辛酯中的至少一种。
上述技术方案中所述二元醇B优选自于1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、乙二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇和二乙二醇中的至少一种。
上述技术方案中,所述金属化合物C中IA族金属优选自锂、钠或钾中的至少一种。所述金属化合物C优选氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐或C2~C4羧酸的盐。所述金属化合物C更优选方案选自氢氧化钠或氢氧化钾。
上述技术方案中,所述脂肪族有机酸D优选自乳酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸或草酸中的至少一种。
上述技术方案中,所述磷酸酯化合物E优选具有式(II)所示的通式:
Figure BDA0001435615130000041
其中R5、R6和R7除不能同时为H以外独立选自H、C2~C6的烃基。作为举例,例如可以选自磷酸一甲酯、磷酸一乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三异丙酯、磷酸三丁酯或磷酸三苯酯中的至少一种。
上述技术方案中,所述金属化合物F优选自锌、锰、镁、钙或钴化合物中的至少一种;如醋酸镁、醋酸锌、醋酸钴中的至少一种。
上述技术方案中,所述含氮化合物G优选自乙酸铵、三乙胺、柠檬酸三铵及六次甲基四胺中的至少一种。
上述技术方案中,二元醇B与钛化合物A的摩尔比优选为(1~4)∶1;金属化合物C与钛化合物的摩尔比优选为(1~10)∶1;脂肪族有机酸D与钛化合物A的摩尔比优选为(1~15)∶1;磷酸酯磷化合物E与钛化合物A的摩尔比优选为(0~6)∶1;金属化合物F与钛化合物A的摩尔比为(0.1~20)∶1。
上述技术方案中,所述含氮化合物G与钛化合物A的摩尔比优选为(0.1~10)∶1。
上述技术方案中,制备聚酯催化剂的反应温度优选范围为10~180℃,反应时间优选范围为2~6小时。基于熔融缩聚反应得到聚酯产物的重量,催化剂的添加量以钛原子计优选为1~20ppmw。
上述技术方案中,所述惰性气体优选为氮气。
本发明钛系聚酯催化剂的制备方法如下:
将钛化合物加入所需量的二元醇、选自元素周期表中IA的至少一种金属化合物、元素周期表中选自IIA、IB、IIB、VIIB或VIII中的至少一种金属化合物、有机酸和磷化合反应得到均相液态钛系聚酯催化剂。
聚酯的制备方法如下:
可以采用已知的聚酯制备方法,第一步由二元羧酸和二元醇进行酯化反应,得到预聚物,反应温度为230~280℃,反应压力为常压~0.5MPa。第二步在高真空下进行缩聚反应,反应温度250~320℃,反应压力为小于150Pa。钛系聚酯催化剂在酯化反应开始前加入到反应体系中。反应结束后进行挤出切粒。
聚酯的固相聚合(SSP)方法:
将上述方法制备的聚酯进一步进行固相聚合提高粘度。在进行固相聚合前,应先对聚酯进行预结晶处理。将上述聚酯制备方法制备的聚酯颗粒,置于80~130℃,优选90~120℃的真空环境下加热1分钟~3小时来进行干燥。干燥结束后,在惰性气体氛围或真空环境下,将温度提升至100~180℃,优选140~170℃进行预结晶,结晶时间为1~10小时,优选3~7小时。
预结晶结束后,将颗粒送入固相聚合反应装置,在氮气流通下对颗粒进行固相聚合反应。反应温度为200~250℃,优选210~230℃,氮气流速为0~10L/min,优选1~5L/min。设备在1个小时内升温至设定值。反应时间为1~10小时,优选3~8小时。
聚酯的注塑方法:
固相聚合后,将增粘切片放入HAAKE MINI JET注塑机进行样条注塑,腔体温度为250~300℃,模温温度为100~150℃,注塑压力为300~500bar,时间为30~40s,保压压力为30~50bar,时间为20~40s,得到所述的低乙醛含量聚酯注塑件。
在本发明中,聚酯的特性粘度、色相和乙醛含量(AA)等通过以下方法测试:
(1)特性粘度:苯酚-1,1,2,2-四氯乙烷混合液(重量比1:1)作溶剂,25℃的温度下用乌氏粘度计测定。
(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。
(3)乙醛含量(AA):经固相缩聚的聚酯样品粉碎后精确称量0.5g装入顶空瓶中,用氮气置换瓶中空气并密封。设定顶空进样器炉温150℃,平衡时间60分钟。样品的乙醛含量使用气相色谱仪(GC7890,Agilent)通过顶空进样进行定量分析。
本发明人惊奇的发现,采用该方法制得的聚酯经固相聚合及注塑后具有较低的乙醛含量,取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1】
催化剂A的制备
在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇12.4克(0.2摩尔),往反应器中缓慢滴入钛酸四异丙酯28.4克(0.1摩尔),析出白色沉淀物,在70℃下反应2小时,将产物离心分离,并用蒸馏水洗涤残留物3次,将产品在70℃下真空干燥,得到白色粉末状物质。
将干燥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,加入乙二醇50克,48克25wt%的氢氧化钠水溶液(0.3摩尔),醋酸镁42.8克(0.2摩尔),一水柠檬酸42克(0.2摩尔),磷酸三甲酯42克(0.3摩尔),乙酸铵15.4克(0.2摩尔)在150℃反应温度下反应2小时,得到近无色均相液体,为催化剂A。
聚酯的制备
将600克对苯二甲酸和316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5ppmw),混和配成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为230~255℃,压力为0.25MPa,通过精馏装置排出反应生成的水。酯化结束后降至常压,抽真空减压至体系压力低于100Pa,同时反应温度逐渐升至280℃,当体系反应达到150min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、切粒。
聚酯的固相聚合
将液相缩聚得到的聚酯颗粒在真空环境、100℃的条件下进行干燥,干燥后将温度提升至160℃进行预结晶处理6小时。将处理后的颗粒放置于固相聚合反应装置内并在氮气流速4L/min、220℃的条件下进行聚酯的固相缩聚反应,反应时间为10小时。冷却后取出。
将粒料用HAAKE MINI JET注塑机内,在腔体温度为280℃,模温温度为120℃,注塑压力为500bar,保压压力为50bar,这个条件下进行注塑。
测试结果见表1。
【实施例2】
除将乙酸铵的量改为38.5克(0.5摩尔)外,与实施例1采用同样的方法进行聚酯的制备和聚酯的固相聚合反应。
测试结果见表1。
【实施例3】
除将乙酸铵的量改为61.6克(0.8摩尔)外,与实施例1采用同样的方法进行聚酯的制备和聚酯的固相聚合反应。
测试结果见表1。
【实施例4】
除将乙酸铵的量改为77克(1摩尔)外,与实施例1采用同样的方法进行聚酯的制备和聚酯的固相聚合反应。
测试结果见表1。
【实施例5】
催化剂B的制备
在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇12.4克(0.2摩尔),往反应器中缓慢滴入钛酸四异丙酯28.4克(0.1摩尔),析出白色沉淀物,在70℃下反应2小时,将产物离心分离,并用蒸馏水洗涤残留物3次,将产品在70℃下真空干燥,得到白色粉末状物质。
将干燥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,加入乙二醇50克,32克25wt%的氢氧化钠水溶液(0.2摩尔)、醋酸镁42.8克(0.2摩尔),磷酸三甲酯28克(0.2摩尔),一水柠檬酸63克(0.3摩尔)、三乙胺20.2克(0.2摩尔)在150℃反应温度下反应2小时,得到近无色均相液体,为催化剂B。
与实施例1采用同样的方法进行聚酯的制备和聚酯的固相聚合反应。
测试结果见表1。
【实施例6】
催化剂C的制备
在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇12.4克(0.2摩尔),往反应器中缓慢滴入钛酸四异丙酯28.4克(0.1摩尔),析出白色沉淀物,在70℃下反应2小时,将产物离心分离,并用蒸馏水洗涤残留物3次,将产品在70℃下真空干燥,得到白色粉末状物质。
将干燥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,加入乙二醇50克,48克35wt%氢氧化钾水溶液(0.2摩尔)、醋酸镁42.8克(0.2摩尔)、磷酸三甲酯28克(0.2摩尔),一水柠檬酸63克(0.3摩尔)、柠檬酸三铵48.6(0.2摩尔)在150℃反应温度下反应2小时,得到近无色均相液体,为催化剂C。
与实施例1采用同样的方法进行聚酯的制备和聚酯的固相聚合反应。
测试结果见表1。
【实施例7】
催化剂D的制备
在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇12.4克(0.2摩尔),往反应器中缓慢滴入钛酸四异丙酯28.4克(0.1摩尔),析出白色沉淀物,在70℃下反应2小时,将产物离心分离,并用蒸馏水洗涤残留物3次,将产品在70℃下真空干燥,得到白色粉末状物质。
将干燥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,加入乙二醇50克,48克35wt%氢氧化钾水溶液(0.2摩尔)、醋酸镁42.8克(0.2摩尔)、磷酸三甲酯28克(0.2摩尔),一水柠檬酸63克(0.3摩尔)、六次甲基四胺28(0.2摩尔)在150℃反应温度下反应2小时,得到近无色均相液体,为催化剂C。
与实施例1采用同样的方法进行聚酯的制备和聚酯的固相聚合反应。
测试结果见表1。
【实施例8】
聚酯的制备
将600克对苯二甲酸和316克乙二醇,混和配成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为230~255℃,压力为0.25MPa,通过精馏装置排出反应生成的水。酯化结束后降至常压,加入催化剂C(基于生成的聚酯的量,钛原子的重量为5ppmw),搅拌5min后,抽真空减压至体系压力低于100Pa,同时反应温度逐渐升至280℃,当体系反应达到150min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、切粒。
由与实施例1同样的方法对聚酯颗粒固相聚合。
测试结果见表1。
【比较例1】
催化剂E的制备
在装有搅拌器、冷凝器和温度计的反应器中加入乙二醇12.4克(0.2摩尔),往反应器中缓慢滴入钛酸四异丙酯28.4克(0.1摩尔),析出白色沉淀物,在70℃下反应2小时,将产物离心分离,并用蒸馏水洗涤残留物3次,将产品在70℃下真空干燥,得到白色粉末状物质。
将干燥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,加入乙二醇50克,48克25wt%的氢氧化钠水溶液(0.3摩尔),醋酸镁42.8克(0.2摩尔),一水柠檬酸42克(0.2摩尔),磷酸三甲酯42克(0.3摩尔)在150℃反应温度下反应2小时,得到近无色均相液体,为催化剂E。
与实施例1采用同样的方法进行聚酯的制备和聚酯的固相聚合反应。
测试结果见表1。
【比较例2】
聚酯的制备
将600克对苯二甲酸和316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5ppmw)、乙酸铵(基于2倍钛原子摩尔量的质量数),混和配成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为230~255℃,压力为0.25MPa,通过精馏装置排出反应生成的水。酯化结束后降至常压,抽真空减压至体系压力低于100Pa,同时反应温度逐渐升至280℃,当体系反应达到150min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、切粒。
聚酯的固相聚合
将液相缩聚得到的聚酯颗粒在真空环境、100℃的条件下进行干燥,干燥后将温度提升至160℃进行预结晶处理6小时。将处理后的颗粒放置于固相聚合反应装置内并在氮气流速4L/min、220℃的条件下进行聚酯的固相缩聚反应,反应时间为10小时。冷却后取出。
将粒料用HAAKE MINI JET注塑机内,在腔体温度为280℃,模温温度为120℃,注塑压力为500bar,保压压力为50bar,这个条件下进行注塑。
测试结果见表1。
【比较例3】
聚酯的制备
将600克对苯二甲酸和316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5ppmw),混和配成浆料,加入到聚合釜中,进行酯化反应,酯化温度为230~255℃,压力为0.25MPa,通过精馏装置排出反应生成的水。酯化结束后降至常压,抽真空减压至体系压力低于100Pa,同时反应温度逐渐升至280℃,当体系反应达到150min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、切粒。
聚酯的固相聚合
将液相缩聚得到的聚酯颗粒在真空环境、100℃的条件下进行干燥,干燥后将温度提升至160℃进行预结晶处理6小时。将处理后的颗粒混合乙酸铵(基于2倍钛原子摩尔量的质量数)后放置于固相聚合反应装置内并在氮气流速4L/min、220℃的条件下进行聚酯的固相缩聚反应,反应时间为10小时。冷却后取出。
将粒料用HAAKE MINI JET注塑机内,在腔体温度为280℃,模温温度为120℃,注塑压力为500bar,保压压力为50bar,这个条件下进行注塑。
测试结果见表1。
表1
Figure BDA0001435615130000101

Claims (4)

1.一种低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法,包括以下步骤:
a)以二元羧酸和二元醇为原料,采用钛系聚酯催化剂进行酯化反应,得到预聚物,然后进行熔融缩聚反应得到聚酯产物;所用的钛系聚酯催化剂包括以下原料物质在10~180℃反应0.5~10小时的反应产物:
(1) 具有以下通式的钛化合物A:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
(I)
其中,R1至R4独立选自C1~C8的烃基;
(2) 选自1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、乙二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇和二乙二醇中的至少一种的二元醇B;
(3)选自元素周期表IA中的一种金属化合物C;其中IA族金属选自锂、钠或钾中的至少一种;
(4) 选自有机酸中的至少一种脂肪族有机酸D;所述脂肪族有机酸D选自乳酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸或草酸中的至少一种;
(5) 选自磷化合物中的至少一种具有式(II)所示的通式的磷酸酯化合物E:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
(II),
其中R5、R6和R7除不能同时为H以外独立选自H、C2~C6的烃基;
(6) 选自元素周期表中IIA、IIB、VIIB 、VIII中的至少一种金属化合物F;所述金属化合物F选自锌、锰、镁、钙或钴化合物中的至少一种;
(7) 选自有机胺或有机铵的含氮化合物G;所述含氮化合物G选自乙酸铵、三乙胺、柠檬酸三铵及六次甲基四胺中的至少一种;
其中,二元醇B与钛化合物A的摩尔比为(1~8)∶1;金属化合物C与钛化合物的摩尔比为(0~10)∶1;脂肪族有机酸D与钛化合物A的摩尔比为(1~20)∶1;磷酸酯化合物E与钛化合物A的摩尔比为(0~10)∶1;金属化合物F与钛化合物A的摩尔比为(0.1~20)∶1;含氮化合物G与钛化合物A的摩尔比为(0.1~20)∶1;
b)将熔融缩聚得到的聚酯产物经预结晶处理后,进行固相聚合以得到特性粘度大于0.8分升/克的聚酯;
c)固相聚合后,将聚酯切片放入注塑机进行样条注塑,得到所述低乙醛含量的聚酯注塑件。
2.根据权利要求1所述低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法,其特征在于所述酯化反应的条件为:反应温度为230~280℃,反应压力为常压~0.5MPa;所述熔融缩聚反应的条件为:反应温度为250~320℃,反应压力为小于150Pa;所述固相聚合的条件为:反应温度为200~250℃,在惰性气体流通下进行;所述注塑机的注塑条件为:腔体温度为250~300℃,模具温度为100~150℃,注塑压力为200~500bar,保压压力为30~80bar。
3.根据权利要求1所述低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法,其特征在于二元羧酸选自对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸或环己烷二甲酸中的至少一种;二元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和1,4-环己烷二甲醇中的至少一种。
4.根权利要求1所述低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法,其特征在于所述金属化合物F选自醋酸镁、醋酸锌、醋酸钴中的至少一种。
CN201710962755.3A 2017-10-17 2017-10-17 低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法 Active CN109666136B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710962755.3A CN109666136B (zh) 2017-10-17 2017-10-17 低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710962755.3A CN109666136B (zh) 2017-10-17 2017-10-17 低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109666136A CN109666136A (zh) 2019-04-23
CN109666136B true CN109666136B (zh) 2022-04-05

Family

ID=66139564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710962755.3A Active CN109666136B (zh) 2017-10-17 2017-10-17 低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109666136B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1457343A (zh) * 2001-02-06 2003-11-19 三菱化学株式会社 聚酯物树脂及其制造方法
CN101263176A (zh) * 2005-09-16 2008-09-10 伊士曼化工公司 用于减少聚酯聚合物中的乙醛的含磷化合物
CN106589340A (zh) * 2015-10-19 2017-04-26 中国石油化工股份有限公司 低乙醛聚酯制品的生产方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000226446A (ja) * 1999-02-04 2000-08-15 Toyobo Co Ltd 中空成形品用ポリエステル樹脂
US6277289B1 (en) * 1999-07-01 2001-08-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Treatment of aqueous aldehyde waste streams
US6274212B1 (en) * 2000-02-22 2001-08-14 The Coca-Cola Company Method to decrease the acetaldehyde content of melt-processed polyesters
DE10045719B4 (de) * 2000-09-15 2018-01-11 Inventa-Fischer Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von Polyestern mit reduziertem Gehalt an Acetaldehyd
CN101012303A (zh) * 2007-02-01 2007-08-08 中国石化仪征化纤股份有限公司 低乙醛含量聚酯的制备方法
CN102477147A (zh) * 2010-11-25 2012-05-30 东丽纤维研究所(中国)有限公司 一种聚酯及其用途
CN104558575A (zh) * 2013-10-28 2015-04-29 中国石油化工股份有限公司 低乙醛钛系聚酯的生产方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1457343A (zh) * 2001-02-06 2003-11-19 三菱化学株式会社 聚酯物树脂及其制造方法
CN101263176A (zh) * 2005-09-16 2008-09-10 伊士曼化工公司 用于减少聚酯聚合物中的乙醛的含磷化合物
CN106589340A (zh) * 2015-10-19 2017-04-26 中国石油化工股份有限公司 低乙醛聚酯制品的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109666136A (zh) 2019-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103772684B (zh) 钛催化的聚酯的生产方法
TWI473833B (zh) 聚對苯二甲酸乙二酯之製法
KR101752927B1 (ko) 열 안정성이 개선된 코폴리에스터 및 이의 제조 방법
CN104558574B (zh) 钛系聚酯催化剂
CN113677733A (zh) 制造聚酯用聚合催化剂和使用该聚合催化剂制造聚酯的方法
CN104629033B (zh) 低乙醛钛系聚酯的生产方法
CN104558575A (zh) 低乙醛钛系聚酯的生产方法
CN109666136B (zh) 低乙醛含量的聚酯注塑件的制备方法
CN104558554B (zh) 聚酯树脂的制备方法
CN109666135B (zh) 低乙醛含量的聚酯树脂的制备方法
CN106589340A (zh) 低乙醛聚酯制品的生产方法
CN109666137B (zh) 低乙醛含量的聚酯树脂催化剂及其制备方法
CN111087594B (zh) 抗紫外线钛系聚酯的合成方法
CN103739834B (zh) 固相聚合钛系聚酯的生产方法
CN113801311A (zh) 聚酯制备方法
US8859713B2 (en) Process for making polyethylene terephthalate
CN103772672B (zh) 全消光钛系聚酯的生产方法
JP5045216B2 (ja) ポリエステル重縮合用触媒の製造方法、該触媒を用いたポリエステルの製造方法
CN102002214A (zh) 一种不含锑及钴元素的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯组合物
CN109575262B (zh) 半消光钛系聚酯的生产方法
CN114075330B (zh) 一种铝系聚酯催化剂及其制备方法与应用
TW201122051A (en) Polyethylene teraphthalate polyester grain without containing antimony and cobalt elements.
WO2008021421A1 (en) Process for preparation of polyesters without solid state polymerization
CN104558555B (zh) 高粘度聚酯树脂的聚合方法
JP5320891B2 (ja) ポリエステル成形体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant