专利名称：一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法
技术领域：
本发明属于聚酯生产中缩聚反应的方法，特别涉及一种在聚酯生产中缩短缩聚反应时间的方法。
背景技术：
在聚酯生产中使用催化剂是广为人知的方法，反应时间的长短不仅反映在生产效率上，同时影响聚合物的各项技术指标，人们一直在研究高效聚酯缩聚催化剂，当前使用的聚酯催化剂主要有锑系、钛系和锗系，它们的活性又相差很大，其中钛系催化剂活性最高，副反应多，使用钛系催化剂得到的聚合物色相差，锗系催化剂有诸多的优点，但其成本高，使用受到了限制。当前工业生产中主要使用的催化剂为锑系催化剂，使用量常在几百ppm范围内，当增加用量时，可以缩短反应时间，但聚合物的色相及透明度都将变差，而当催化剂用量减少时，尽管聚合物的灰度减小，但聚合物时间过长，势必造成聚合物的色相变差，这些都将影响聚酯在非纤领域的应用。
发明内容
本发明提供一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，该方法的特征在于并非强化反应工艺条件以达到缩短反应时间之目的，而是通过在缩聚反应过程中添加锌化合物以加快反应进程，以达到缩短反应时间之目的，该聚酯的生产是指以二元酸和二元醇作为起始原料，通过酯化反应和缩聚反应来制备聚酯树脂或共聚酯。
本发明的目的是使用常规催化剂，通过优化配方，在不强化反应条件的前提下缩短聚酯生产中缩聚反应时间。使用本发明中的方法，在保证聚合物的基本技术指标不变的同时，可以将常规聚酯生产中的缩聚反应时间缩短25％～60％。
本发明内容是基于上述情况，催化剂依然使用工业上广泛使用的锑系催化剂，通过在缩聚反应中添加锌化合物，以加快缩聚反应进程，从而缩短反应时间，使用该方法生产聚酯或共聚酯，聚合物色泽好，能够在聚酯非纤领域进行多方面的应用，同时使用该方法，催化剂锑的用量可以减少，使最终聚酯产品中重金属锑的含量降低，更符合环保要求。
一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于在由二元酸和二元醇为原料生产聚酯的过程中，通过在缩聚反应过程中添加锌化合物加快反应进程，以达到缩短反应时间之目的。
选用的二元酸可以是对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸及萘二甲酸。
选用的二元醇可以是乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇及环己烷二甲醇。
生产中使用的二元酸可以是一种二元酸或多种二元酸组成的混合二元酸。
生产中使用的二元醇可以是一种二元醇或多种二元醇组成的混合二元醇。
使用的缩聚催化剂是锑系催化剂。
锑系催化剂可以选用乙酸锑、乙二醇锑或三氧化二锑。
锌化合物可以是乙酸锌，氧化锌，氯化锌。
锌化合物可以一种单独使用或多种混合使用。
至少使用一种作为稳定剂的磷化合物，可以是磷酸三甲酯或磷酸三乙酯。
发明特点根据本发明，该方法以二元酸和二元醇为起始原料，通过酯化反应和缩聚反应制备聚酯或共聚酯，其特点是使用常规工业用锑系催化剂，通过在缩聚反应过程中添加锌化合物以加快反应进程，达到缩短反应时间之目的。使用该方法可以将缩聚反应时间减少25～60％，缩短了反应时间，提高了聚合物的色泽，扩大了聚酯在非纤领域的应用。
在本方法中，二元酸和二元醇的酯化反应无需添加任何催化剂，仅仅在缩聚反应过程中加入锑系催化剂、锌化合物、稳定剂，稳定剂可选用磷化合物，锑元素的含量可以为0～200ppm，锌元素的含量可以在0～200ppm之间调节，磷元素的使用量可以在0～200ppm，缩聚反应温度选择在275～285℃之间，真空度低于100Pa，在上述条件下缩聚时间为95-180分钟，远低于工业上常规的缩聚时间，得到的聚酯或共聚酯特性粘度大于0.65，色相b值低于2.0，其主要指标如端羧基含量都控制在工业标准的范围内，聚合物可以应用于非纤领域。以下为应用实施例，其具体配方可以在说明的范围内进行调整，同时也可以加入其他聚合物改性添加剂，如无特别说明，说明书中各种添加剂的用量为与原料二元酸的质量比值，单位为百万份单位。
具体实施例实施例1
常规聚酯生产工艺，不使用锌化合物。反应设备使用2升不锈钢反应釜，带搅拌、控温及抽真空单元，将对苯二甲酸498克，乙二醇260克加入反应釜中，搅拌下升温至220～240℃进行酯化反应，压力控制在0～3kg/cm2，待反应出水108g酯化反应完成，加入磷酸三甲酯0.15g和醋酸锑0.0866g，升温至275～280℃，抽真空，高真空阶段真空度低于80Pa，反应240分钟出料，分析测得聚合物特性粘度η＝0.66，端羧基CV＝21.27，b＝2.52。
实施例2反应条件和物料配方同实施例1，不同之处仅仅是在酯化反应完成后多加入醋酸锌0.1088g，在实施例1的反应条件下缩聚反应进行170分钟，得到的聚合物η＝0.65，CV＝23.41，b＝1.63。
实施例3反应条件和物料配方同实施例1，不同之处仅仅是在酯化反应完成后多加入醋酸锌0.22g，在实施例1的反应条件下缩聚反应进行105分钟，得到的聚合物η＝0.66，CV＝22.85，b＝1.80。
实施例4反应条件和物料配方同实施例1，不同之处仅仅是在酯化反应完成后多加入氧化锌0.04g，在实施例1的反应条件下缩聚反应进行135分钟，得到的聚合物η＝0.66，CV＝25.10，b＝1.47。
实施例5反应条件和物料配方同实施例1，不同之处仅仅是在酯化反应完成后多加入氧化锌0.08g，在实施例1的反应条件下缩聚反应进行105分钟，得到的聚合物η＝0.66，CV＝24.16，b＝1.92。
实施例6反应条件和物料配方同实施例1，不同之处仅仅是在酯化反应完成后多加入氯化锌0.08g，在实施例1的反应条件下缩聚反应进行110分钟，得到的聚合物η＝0.65，CV＝25.28，b＝1.47。
实施例7反应条件和物料配方同实施例1，不同之处仅仅是在酯化反应完成后多加入醋酸锌0.16g，在实施例1的反应条件下缩聚反应进行95分钟，得到的聚合物η＝0.65，CV＝25.85，b＝1.83。
权利要求
1.一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于在由二元酸和二元醇为原料生产聚酯的过程中，使用缩聚催化剂和稳定剂，并通过在缩聚反应过程中添加锌化合物加快反应进程，以达到缩短反应时间之目的。
2.根据权利要求1中所述的一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于选用的二元酸可以是对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸及萘二甲酸。
3.根据权利要求1中所述的一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于选用的二元醇可以是乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇及环己烷二甲醇。
4.根据权利要求2中所述的一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于生产中使用的二元酸可以是一种二元酸或多种二元酸组成的混合二元酸。
5.根据权利要求3中所述的一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于生产中使用的二元醇可以是一种二元醇或多种二元醇组成的混合二元醇。
6.根据权利要求1中所述的一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于使用的缩聚催化剂是锑系催化剂。
7.根据权利要求6中所述的一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于锑系催化剂可以选用乙酸锑、乙二醇锑或三氧化二锑。
8.根据权利要求1中所述的一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于锌化合物可以是乙酸锌、氧化锌、氯化锌。
9.根据权利要求8中所述的一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于锌化合物可以一种单独使用或几种混合使用。
10.根据权利要求1中所述的一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，其特征在于至少使用一种作为稳定剂的磷化合物，可以是磷酸三甲酯或磷酸三乙酯。
全文摘要
一种缩短聚酯生产中缩聚反应时间的方法，在由二元酸和二元醇为原料生产聚酯的过程中，在不强化反应条件的前提下，通过改进催化配方以达到缩短缩聚反应时间之目的，该方法的特征在于通过添加锌化合物以加快反应进程，使用该方法可以将缩聚反应时间减少25～60％，缩短了反应时间，提高了聚合物的色泽，扩大了聚酯在非纤领域的应用。
文档编号C08G63/00GK1552754SQ0312998
公开日2004年12月8日 申请日期2003年6月4日 优先权日2003年6月4日
发明者王开林, 吴俊华, 王淑芳, 侯志忠, 田小平 申请人:中国石化集团天津石油化工公司