新型聚酯催化剂研究

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1、新型聚酯催化剂研究摘要常规的聚酯缩聚催化剂主要有锑系、钛系、锗系三个系列，目前90％左右用的是锑系催化剂。这三种催化剂有各自的优点，但是也存在着不容忽视的缺点，影响着聚酯的生产和性能。本论文从聚酯缩聚的理论出发，选择了5种铝化合物以及一种硅化合物(硅酸钠)作为聚酯缩聚催化剂，对所合成的聚酯进行了结构性能研究，并与常规Sb203、钛酸正丁酯合成的聚酯进行了比较。在合成方面，根据实验所采用的聚合釜的特点及工业合成聚酯的两条路线(DMT法、PTA法)的优劣，本论文采用DMT法作为合成聚酯的路线，除催化剂的加入量外，其余工艺条件尽量保证一致

2、。通过特性粘度的测试，发现5种铝催化剂、硅酸钠以及硅酸钠／铝酸钠复合催化剂所得聚酯的粘度(平均分子量)皆小于常规聚酯。在5种铝化合物中，由于铝酸钠与硬脂酸铝在EG中有相对较好的溶解性能，因此所得聚酯的粘度相对较大。色值的测试表明，铝催化剂所得聚酯的b值介于Sb203与钛酸正丁酯催化的聚酯之间。复合催化剂中，随其中硅酸钠含量的增多，聚酯粘度略有下降，b值逐渐下降，切片色相有所改善。表明硅酸钠适合作为铝酸钠的助催化剂。DSC测试表明，铝催化剂所得的聚酯的Tg低于常规的两种聚酯，TC则高于常规的两种聚酯，Tm与常规聚酯相差甚小。复合催化剂

3、中，减少铝酸钠的含量，增加硅酸钠的含量，可使聚酯的结晶温度下降，结晶能力提高。对同一铝催化剂，减少用量，则使聚酯的结晶温度升高，熔点降低，有利于聚酯可纺性的提高。但是同时延长了缩聚反应一———、————-————————————————一一一—～时间，使得副产物增多。j通过核磁共振氢谱和红外吸收光谱的分析，证实铝酸钠和硅酸钠催化得到的产物确为聚酯。并且通过核磁共振氢谱得出，铝酸钠、硅酸钠催化副反应产生二甘醇、乙醛的含量要高于锑催化剂，但又略低于钛催化剂。通过对聚酯结晶性能的测试，发现单独使用铝酸钠和硅酸钠，聚酯的结晶度低于Sb：0。

4、催化的聚酯。使用铝硅复合催化剂，随其中硅酸钠含量的增加，聚酯的结晶度逐渐增加。表明使用铝硅复合催化剂，在一定程度上可提高聚酯的结晶度。而使用不同的催化剂，聚酯的晶粒尺寸几乎未有改变。同时等温结晶动力学的结果显示，以铝酸钠和硅酸钠作为催化剂，并未改变PET切片的等温结晶规律，且催化所得聚酯的结晶速率比常规Sb：O。催化的聚酯略有提高。热失重测试表明，以铝酸钠和硅酸钠作为催化剂，聚酯的热性能并没有发生明显的下降(相对Sb。0。催化的聚酯)，且比钛催化剂所得的聚酯略有改善。综合来说，本论文所研究的催化剂，其催化的聚酯，除粘度低于常规聚酯外

5、，其余性能与常规聚酯不相上下，应用于工业化具有较好的前景。关键词：聚酯，缩聚，铝化合物，硅酸钠，结晶StudyOilNewPETCatalystABSTRACTTherearethreegeneralcatalysts(antimony—base，titanium—baseandgermanium-base)whichusedinPETpolycondensation．Theyhaverespectivemerits，buttheyhavesomedisadvantageswhichaffectthequalityofPET．Bas

6、edonthetheoryofpolycondensation，w一—e—se—le—ctfivealuminium-basecatalystsandonesilicon-basecatalystsforPET弼差polycondensantion．AlsothestructureandqualityofPETwerestudied．ThesynthesisofPETwasdonewithtwomethods：thewayofDMTandthewayofPTA．WeusetheDMTwayandkeepsamepolymerizat

7、ionfn{y，；ns：厶V1sz口s：}b0vealuminium．basecatalysts，Na2Si03catalystandNaAl03／Na2Si03compoundcatalystswerelowerthanthatofPETwhichuse8b203catalystandtetrabutyltitanatecatalyst．ThePETwhichuseNaAI03andaluminiumstearatecatalystshadrelativelyhighcharacteristicviscosityinfivealu

8、minium—basecatalystsfortheirbetterdissolubilityinEG．ThebvalueofPET(usingaluminiumcompound)wereamongthebvalueofPET(usi