纳米Ti/Si复合催化剂对聚酯的催化特性研究

研究了纳米Ti/Si复合催化剂在聚酯反应中的催化特性,讨论了催化剂浓度、Ti/Si比、催化剂添加 方式等对聚合反应及产物的影响,并与常规聚酯催化剂醋酸锑进行了比较。结果表明:随着纳米Ti/Si复合 催化剂中Si含量的增加,催化剂浓度增大,PET缩聚反应时间缩短。相同反应条件下,Ti/Si比为94/6与 90/10的复合催化剂的催化活性约为醋酸锑的2倍;同时纳米Ti/Si复合催化剂对酯化阶段和缩聚阶段都有 较明显的催化作用。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯合成催化剂研究进展

探讨了各类锑系催化剂、钛系催化剂(包括乙二醇钛)等不同类型的催化剂在聚酯缩聚反应中的催化性能研究的最新成果,指出在各种类型催化剂中,由于具有作为催化剂时不会带入多余的杂质进入反应体系等优点,乙二醇锑和乙二醇钛的应用前景较为广阔。     

世界聚酯缩聚催化剂新进展

综述了聚酯缩聚催化剂的原理、种类及发展历程,指出当前世界上活性最高的聚酯缩聚催化剂是钛硅催化剂(C-94),其活性是锑系催化剂的6～8 倍,文中比较了C-94 催化剂与SbO3 和Sb(Ac)3 催化剂的催化结果。我国目前正在进行乙二醇锑催化剂的应用试验,该催化剂活性高于醋酸锑催化剂     

不同催化体系所得聚酯的等温结晶研究

用DSC法对三氧化二锑 (Sb2 O3)、氟钛酸钾 (K2 TiF6 )、钛酸四丁酯 (Ti(OC4 H9) 4)及乙二醇锑(S -2 4) 4种催化体系所得聚酯进行等温结晶研究 ,求得了结晶速率常数 (k)和Avrami指数 (n)。结果表明 ,锑系催化剂所得聚酯的结晶速度总体大于钛系催化剂所得聚酯 ,其中以Sb2 O3催化所得聚酯结晶速度最快 ,而Ti(OC4 H9) 4催化所得聚酯结晶速度最慢。DTA结果表明锑系催化剂所得聚酯冷结晶温度低于钛系催化剂所得聚酯 ,与结晶速度测试结果相一致。     

聚酯合成催化技术的研究进展

聚酯工业的进步离不开先进的催化技术。本文对聚酯合成催化体系的研究进展进行了评述。着眼于目前占主导的金属催化剂,对锑、钛、锡、锗、铝等催化剂在活性、副反应等方面所开展的金属复合、配体改性、载体负载等工作进行了总结,介绍了有机物、离子液体、酶等非金属催化体系的研究进展,并对促进聚酯合成的电、光、微波等催化辅助技术进行了评述。催化能力强、副反应少、聚合条件温和催化体系的开发有助于聚酯品质的提升,将先进的表征手段、模型研究以及聚酯构效关系规律探索结合到催化体系的研究中,可加速高效聚酯催化技术的研发。     

高稳定性钛系聚酯催化剂TiOC@SiO2的制备及应用

钛系聚酯催化剂因催化活性高、环境友好等优点,是传统锑系聚酯催化剂的理想替代品。为了制备出耐水解性好、分散性好、催化性能稳定的钛系聚酯催化剂,采用反相微乳液法,制备得到核壳结构催化剂TiOC@SiO₂。在钛有机化合物的表面包覆一层硅氧烷,以此稳定钛有机化合物的催化活性。利用多种现代表征方法对TiOC@SiO₂的形貌、结构和性能进行了表征分析,并探究其在合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的催化性能。研究结果表明,TiOC@SiO₂催化剂为粒径约200nm的核壳球形结构,无Ti—O—Si键,钛含量为6.95%。TiOC@SiO₂催化剂在90℃下水浴2h后,其结构和催化活性保持不变,复合结构显著提高了钛有机化合物的耐水解性和分散性。在聚酯合成实验中,仅添加5μg/g TiOC@SiO₂,在270℃下缩聚反应92min,即可制备出特性黏度为0.677dL/g、端羧基含量为14.4mol/t、b值为2.16的PET。     

络合钛复合纳米凹凸棒土催化聚酯反应研究

以钛酸四丁酯、柠檬酸为基本原料制备了一种新型络合钛聚酯催化剂,并将其与纳米凹凸棒土(ATP)复合,得到一类复合催化剂,对络合钛及复合催化剂分别进行了红外和透射电镜表征,证实了金属钛与柠檬酸配体发生了络合,复合催化剂具有良好的分散状态。通过催化聚酯反应对络合钛及多种复合催化剂的性能进行了评价,结果表明:与常规聚酯催化剂Sb2O3相比较,络合钛催化活性约为Sb2O3的6倍,但产品色相b值较高(大于15.60);将络合钛与纳米凹凸棒土以2:1的质量比负载后,催化反应得到的聚酯b值从16.30降为3.79,综合反应速度和聚酯色相的结果,认为络合钛与凹凸棒土的合适质量配比为5:2。此外,讨论了复合催化剂对聚酯物化性能的影响,通过DSC、TGA等测试手段,发现络合钛复合纳米凹凸棒土作催化剂制备的聚酯的结晶温度比Sb2O3催化制备的聚酯要高7℃以上,熔点高6℃左右,二甘醇含量更低,其热降解性能相近。     

不同催化剂瓶级聚酯CP及SSP切片的流变性能研究

用毛细管流变仪研究了由钛、锑两种催化剂分别合成的瓶用聚酯基础切片(CP)及瓶级切片(SSP)的流变性能。结果表明:钛系瓶级聚酯的剪切粘度大于锑系瓶级聚酯;切片稀化程度钛系大于锑系;相同温度条件下,钛系瓶级聚酯非牛顿指数小于锑系瓶级聚酯。钛系瓶级聚酯粘流活化能Eη大于锑系瓶级聚酯。     

钛锑复合催化剂聚酯切片的结晶性及可纺性

通过差示扫描量热分析和X射线衍射分析等研究了钛锑复合催化剂生产的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片的结晶性能及其可纺性。结果表明:与常规锑系催化剂生产的PET切片相比,钛锑复合催化剂生产的PET切片的结晶速度慢,结晶度低,熔体降温结晶温度有所下降,冷结晶温度有所上升,可纺性好;钛锑催化剂的PET纤维的力学性能优于常规锑系催化剂的PET纤维。     

钛系聚酯催化剂研究技术进展

对比分析了锑、锗、钛系聚酯催化剂;详细介绍了钛系聚酯催化剂的不同研究方向、技术进展以及应用情况。指出钛系聚酯催化剂的研究包括钛化合物的稳定化、钛酸酯或氯化钛的水解或共水解以及钛化合物的负载化3个方面,钛系催化剂稳定性及合成的聚酯色相明显提高。高效环保的钛系催化剂取代传统锑系催化剂将是聚酯工业发展的必然结果。     

PET高效复合催化剂性能研究

研究了自主开发的PET缩聚复合催化剂的缩聚反应宏观动力学,以及合成PET的结晶性能、热稳 定性、流变性能、可纺性和纤维的染色性能,并与三氧化二锑催化剂进行了比较。结果表明,与三氧化二锑催 化剂相比,复合催化剂可以提高PET缩聚反应速率20％以上,对切片的结晶性能无不利影响,切片具有良好 的热分解稳定性,切片的流变性能、可纺性和纤维的染色性能没有明显变化。在10 kt/a装置上聚合试验,证 实PET切片质量稳定。     

聚丙烯酸酯-偏二氯乙烯/三氧化二锑复合乳液的制备

采用种子乳液聚合法,制备了聚丙烯酸酯-偏二氯乙烯/三氧化二锑复合乳液,探讨了三氧化二锑含量对复合乳液粒径、力学性能、热稳定性的影响。研究结果表明,随着三氧化二锑质量分数的增加,复合乳液的粒径逐渐增大,复合膜的拉伸强度逐渐提高,而断裂伸长率逐渐减小。三氧化二锑的加入,提高了聚合物的热稳定性。     

钛硅氧化物催化剂在PET合成中的应用

研究了钛硅复合氧化物催化剂在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)2 L聚合釜和10 kt/a间歇式生产装置上的应用,并与乙二醇锑催化剂应用结果进行了对比.结果表明:在2L聚合釜上,钛硅氧化物催化剂显示出好的催化活性,终缩聚时间比锑催化剂缩短了20 min,但在10 kt/a生产装置上,终缩聚时间比锑催化剂延长了60 min;...     

Niobium compound catalyst for polycondensation reaction to form polyethylene terephthalate(PET)

A catalytic mechanism of PET formation was investigated and new types of tin and antimony catalysts were designed. On the basis of the investigation a new type of niobic acid has been found as an effective catalyst. The result was confirmed with a pilot plant which is a type of continuous thin layer polycondensation method. Niobic acid prepared by hydrolysis of NbCl₅ with NaOH was very effective, whereas one prepared with NH₄OH showed no activity. Coloration of PET, however, remains as an unresolved problem.     

Nucleation of crystallization of polyester by catalyst remnants—a review

The antimony catalyst content of poly(ethylene terephthalate) has an appreciable effect on the tendency of the polymer to crystallize upon cooling from the melt. Nucleation density increases significantly as antimony catalyst concentration increases. The crystallization tendency of the polymer at a given molecular weight correlates strongly with both the antimony content and the diethylene glycol comonomer content. The behavioral patterns of nucleation by catalyst remnants are similar in polyester prepared from terephthalic acid or dimethyl terephthalate. The antimony catalyst is deposited in the polyester matrix in a form suitable to nucleate quiescent crystallization. The differences in tendency to crystallize that correlate with catalyst and diethylene glycol comonomer content are reflected in the crystallinity of injection molded samples.     

聚酯生产用催化剂特性及配制

介绍聚酯装置中催化剂的种类：锑系催化剂、锗系催化剂和钛系催化剂及它们在聚酯生产中应用的优缺点。对三氧化二锑的2种配制方式进行了比较,介绍了催化剂添加量和调配槽加热面积的计算方法。     

聚酯纤维技术发展及前景探讨

从6个方面综述了近年来我国聚酯纤维的发展,并对发展前景进行了探讨。认为,锑系催化剂仍将会较长时间保留,特别是乙二醇锑应用前景广阔,但从环保出发,新型催化剂必须要研究开发。共缩聚改性应是聚酯改性的主流方法,而纳米无机粒子对面料和服装的表面处理以及微胶囊法制备功能纤维将会得到更大的发展。细旦化、超细旦化和异形化仍是聚酯纤维发展的重要趋势。聚酯纤维的发展取决于纺织加工中混纺技术的发展,后者将是未来聚酯面料制备的主要技术。实用的多组分复合技术将会有着良好的发展前景。重视聚酯的回收利用技术,也是聚酯纤维发展不可缺少的一环。     

Preparation and barrier property of poly(ethylene terephthalate)/clay nanocomposite using clay‐supported catalyst

Poly(ethylene terephthalate) (PET)/clay nanocomposite was prepared by the direct polymerization with clay‐supported catalyst. The reaction degree of catalyst against the cation exchange capacity of clay was 8 wt %. The intercalation of PET chains into the silicate layers was revealed by X‐ray diffraction studies. SEM morphology of the nanocomposite showed a good dispersion of clay‐supported catalyst, ranging from 30 to 100 nm. The intercalated and exfoliated clay‐supported catalyst in PET matrix was also observed by TEM. The improvement of O₂ permeability for PET/clay‐supported catalyst composite films over the pure PET is approximately factors of 11.3–15.6. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 100: 4875–4879, 2006