專利名稱：聚酯用乙二醇銻催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化劑，特別是生產(chǎn)聚酯用的催化劑的制備方法。
目前聚酯一般是采用對(duì)苯二甲酸(PTA)與乙二醇(EG)直接酯化縮聚制得的。用于該縮聚反應(yīng)的催化劑種類很多，常用的為銻系催化劑，它主要包括有三氧化二銻和醋酸銻。其中三氧化二銻主要是由銻錠在空氣中燃燒生成的三氧化二銻。它作為催化劑的不足之處是雜質(zhì)難以除去，導(dǎo)致聚酯切片色澤、熱穩(wěn)定性、可紡性都較差。醋酸銻主要是由三氧化二銻與醋酸酐反應(yīng)制得的，它雖能克服三氧化二銻的不足，但也存在一些缺陷，比如銻含量低、生產(chǎn)過(guò)程環(huán)境污染較重。
本發(fā)明的目的在于提供一種能使得到的聚酯切片各項(xiàng)性能指標(biāo)良好而且本身的制備工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短、基本無(wú)三廢的聚酯用乙二醇銻催化劑及其制備方法。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)一種聚酯用乙二醇銻催化劑的制備方法，其特征在于a、反應(yīng)原料三氧化二銻和乙二醇兩者的重量比為三氧化二銻∶乙二醇=1∶2.5～4，b、工藝過(guò)程①將乙二醇和三氧化二銻于140～160℃回流反應(yīng)4～6小時(shí)，②于100～120℃過(guò)濾反應(yīng)物，③將濾液于170～190℃濃縮至有部分晶體析出，④將濃縮液降至室溫結(jié)晶2～3小時(shí)，
⑤離心分離結(jié)晶濃縮液，⑥將分離出的乙二醇固體于80～120mmHg真空度，水浴溫度60～80℃干燥1.5～3小時(shí)。蒸發(fā)濃縮在真空度80～120mmHg溫度170～190℃進(jìn)行。將離心分離得到的母液蒸鎦，取190～192℃鎦分備用。
乙二醇銻是銻與乙二醇的絡(luò)合物，它的分子式為Sb2(OCH2CH2O)3，分子量約為424，理論銻含量57.4％左右，外觀為白色晶體。
上述乙二醇銻是采用如下反應(yīng)制得的
其中反應(yīng)原料三氧化二銻和乙二醇兩者的重量比為三氧化二銻∶乙二醇=1∶2.5～4。
制備乙二醇銻的工藝流程如

圖1所示。
乙二醇銻的制備工藝具體如下1、反應(yīng)將乙二醇和三氧化二銻加到反應(yīng)容器中并加熱，使反應(yīng)在回流狀態(tài)下進(jìn)行，控制反應(yīng)溫度在140～160℃反應(yīng)4～6小時(shí)。
2、過(guò)濾反應(yīng)結(jié)束后停止加熱，待反應(yīng)物溫度降至100～120℃時(shí)過(guò)濾。
3、濃縮取濾液，對(duì)其加熱蒸發(fā)使之濃縮，加熱蒸發(fā)的溫度170～190℃，當(dāng)濃縮液中有部分晶體析出時(shí)停止加熱。最好蒸發(fā)濃縮過(guò)程在真空下進(jìn)行，真空度80～120mmHg蒸發(fā)的溫度為170℃。
4、結(jié)晶將上述濃縮液冷卻至室溫，使之結(jié)晶，結(jié)晶時(shí)間2～3小時(shí)。
5、離心分離結(jié)晶過(guò)程結(jié)束后，將結(jié)晶的濃縮液用離心機(jī)將乙二醇晶體與母液分開(kāi)。
6、干燥將乙二醇固體進(jìn)行真空干燥，真空度80～120mmHg干燥溫度控制在60～80℃，干燥時(shí)間1.5～3小時(shí)。得到的外觀為白色的晶體即為乙二醇銻成品。
7、分鎦將離心分離得到的母液進(jìn)行蒸鎦，取190～192℃的鎦分，其為乙二醇，可貯存以備循環(huán)使用。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的產(chǎn)品在可溶性的銻催化劑中，銻含量最高。
2、本發(fā)明的產(chǎn)品在乙二醇中溶解度高。
3、本發(fā)明的產(chǎn)品它可避免制備聚酯的縮聚反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)入新的雜質(zhì)，并且可提高縮聚能力、提高產(chǎn)量、減少熱降解的可能性。
4、采用本發(fā)明產(chǎn)品制得的聚酯具有良好的色澤、熱穩(wěn)定性和可紡性。
5、本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定、反應(yīng)時(shí)間短，可大幅度降低成本，基本無(wú)三廢排出。
圖面說(shuō)明如下圖1是本發(fā)明的工藝流程方框圖。
例1將200公斤三氧化二銻、600公斤乙二醇投入1500升反應(yīng)釜中，加熱升溫至140℃開(kāi)始回流反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度在140～160℃之間，反應(yīng)5.5小時(shí)停止加熱，得到外觀為無(wú)色透明液體的反應(yīng)物。待反應(yīng)物溫度降至120℃用泵將其輸送到過(guò)濾器中過(guò)濾。將濾液再用泵輸送到濃縮釜中并加熱，控制溫度在190℃。當(dāng)濾液中有部分晶體析出時(shí)停止加熱。再用泵將物料輸送到結(jié)晶釜中通水降溫至室溫20℃結(jié)晶。經(jīng)過(guò)2小時(shí)結(jié)晶過(guò)程結(jié)束后，將全部物料放入離心機(jī)中離心分離。將離心分離得到的母液，用泵輸送到蒸鎦釜中進(jìn)行蒸鎦，取190～192℃的鎦分，作為下一次反應(yīng)的部分原料用。將離心分離得到的乙二醇晶體置于真空度80mmHg的真空干燥器中干燥，干燥器用水浴加熱，控制水溫在80℃，干燥2小時(shí)即可得到外觀為白色結(jié)晶的成品275公斤，其銻含量57.3％、收率94.6％。
例2重復(fù)例1的操作，其中三氧化二銻200公斤、乙二醇500公斤；回流反應(yīng)在140～160℃溫度進(jìn)行6小時(shí)；過(guò)濾溫度100℃；常壓濃縮的溫度為170℃；結(jié)晶時(shí)室溫為26℃，結(jié)晶時(shí)間2小時(shí)；真空干燥的真空度為100mmHg，干燥時(shí)間1.5小時(shí)，加熱干燥器的水浴溫度為80℃；得到的成品259公斤，其銻含量56.8％、收率88.7％。
例3重復(fù)例1的操作，其中三氧化二銻200公斤、乙二醇600公斤；回流反應(yīng)在140～160℃溫度進(jìn)行4小時(shí)；濃縮在真空下進(jìn)行，其真空度為80mmHg，濃縮溫度170℃，結(jié)晶時(shí)室溫為25℃，結(jié)晶時(shí)間2小時(shí)；真空干燥的真空度為120mmHg，干燥時(shí)間3小時(shí)，加熱干燥器的水浴溫度為60℃；得到的成品272公斤、其銻含量57.8％、收率94.5％。
例4重復(fù)例1的操作，其中三氧化二銻200公斤、乙二醇800公斤；回流反應(yīng)在140～160℃溫度進(jìn)行4小時(shí)；濃縮在真空下進(jìn)行，其真空度為120mmHg，濃縮溫度190℃；結(jié)晶時(shí)室溫為28℃，結(jié)晶時(shí)間3小時(shí)；真空干燥的真空度為100mmHg，干燥時(shí)間3小時(shí)，加熱干燥器的水浴溫度為80℃；得到的成品268公斤，其銻含量57.6％、收率91.2％。
權(quán)利要求
1.一種聚酯用乙二醇銻催化劑的制備方法，其特征在于a、反應(yīng)原料三氧化二銻和乙二醇兩者的重量比為三氧化二銻∶乙二醇=1∶2.5～4，b、工藝過(guò)程①將乙二醇和三氧化二銻于140～160℃回流反應(yīng)4～6小時(shí)，②于100～120℃過(guò)濾反應(yīng)物，③將濾液于170～190℃濃縮至有部分晶體析出，④將濃縮液降至室溫結(jié)晶2～3小時(shí)，⑤離心分離結(jié)晶濃縮液，⑥將分離出的乙二醇固體于80～120mmHg真空度，水浴溫度60～80℃干燥1.5～3小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯用乙二醇銻催化劑的制備方法，其特征在于蒸發(fā)濃縮在真空度80～120mmHg溫度170～190℃進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚酯用乙二醇銻催化劑的制備方法，其特征在于將離心分離得到的母液蒸鎦，取190～192℃鎦分備用。
全文摘要
一種聚酯用乙二醇銻催化劑的制備方法,其反應(yīng)原料三氧化二銻與乙二醇的重量比為1∶2.5～4,工藝過(guò)程①將乙二醇和三氧化二銻于140～160℃回流反應(yīng)4～6小時(shí),②于100～120℃過(guò)濾反應(yīng)物,③將濾液于170～190℃濃縮至有部分晶體析出,④將濃縮液降至室溫結(jié)晶2～3小時(shí),⑤離心分離結(jié)晶的濃縮液,⑥將分離得到的乙二醇固體于80～120mmHg真空度、水浴溫度60～80℃干燥1.5～3小時(shí)。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短、基本無(wú)三廢,制得的聚酯切片性能好。
文檔編號(hào)C08G63/00GK1299839SQ9912263
公開(kāi)日2001年6月20日 申請(qǐng)日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月10日
發(fā)明者翟啟佐, 宮明, 辛守民, 王劼 申請(qǐng)人:大連第一有機(jī)化工廠