一种新型绿色聚酯催化剂及其制备方法

文档序号:373260 发布日期:2021-12-10 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种新型绿色聚酯催化剂及其制备方法 (Novel green polyester catalyst and preparation method thereof ) 是由 郁如松 朱云飞 郁国夫 沈新晔 姚龙飞 于 2021-08-18 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种新型绿色聚酯催化剂,由钛化合物、多元醇、磷化合物以及金属化合物经合成反应得到,钛化合物为钛酸四丁酯或钛酸四甲酯,多元醇为乙二醇,金属化合物为氢氧化锂、氢氧化钠或碳酸钾,所述的磷化合物为亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯或者是磷酸、磷酸三异丙脂、磷酸三甲苯酯、三苯基氧化瞵,其特征在于:钛化合物与多元醇的摩尔比为一比一点五;钛化合物中钛原子与磷化合物中磷原子的质量比为一比五;磷化合物中磷原子与金属化合物中金属原子的摩尔比为一比一点五。其长期保存稳定性,催化活性高,方便长时间的保存。(The application discloses a novel green polyester catalyst, which is obtained by carrying out synthesis reaction on a titanium compound, a polyol, a phosphorus compound and a metal compound, wherein the titanium compound is tetrabutyl titanate or tetramethyl titanate, the polyol is ethylene glycol, the metal compound is lithium hydroxide, sodium hydroxide or potassium carbonate, the phosphorus compound is trimethyl phosphite, triethyl phosphite or triphenyl phosphite or phosphoric acid, triisopropyl phosphate, tricresyl phosphate or triphenylphosphine oxide, and the catalyst is characterized in that: the molar ratio of the titanium compound to the polyol is one to one and a little five; the mass ratio of titanium atoms in the titanium compound to phosphorus atoms in the phosphorus compound is one to five; the molar ratio of phosphorus atoms in the phosphorus compound to metal atoms in the metal compound is one to one and a little five. It has long storage stability, high catalytic activity and long storage life.)

一种新型绿色聚酯催化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚酯催化剂技术领域,尤其涉及一种新型绿色聚酯催化剂及其制备方法。

背景技术

目前工业生产应用和研究较多催化剂主要是Sb、Ge、Ti三个系列的化合物。目前使用锑催化剂生产的约占90%。虽然锑系催化剂的催化效果很好,但是将锑化合物用作聚合催化剂时,在较长的时间内所得聚酯连续实施熔纺时,所得聚酯具有缺陷,外来杂质粘附并且累积在熔纺管口,并引起挤出通过管口的聚合物熔体发生弯曲,在熔纺和拉伸过程中,弯曲现象导致绒毛的形成和熔纺丝的破损,污染环境;而锗系催化剂虽然有良好的性能,所得PET的色调也较好,但由于价格太高,无法实现生产化。面对该问题,积极进行了使用钛化合物作为聚合催化剂的研究。钛化合物与锑化合物相比,催化活性高,少量添加即可得到所期望的催化活性,所以可以抑制异物粒子的产生。但是现有的钛系聚酯催化剂长期保存的稳定性较差,催化活性较低,而且在制备的过程中,其主要钛的原料不能很好地均匀添加到溶液中去,导致整体的质量均匀性差,在混合后存在杂质需要额外进行过滤,且混合用的设备进行维修时较为不便,浪费较多的时间,噪声较大,影响工作环境,会造成工作人员不适。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。

本申请提供了一种新型绿色聚酯催化剂,由钛化合物、多元醇、磷化合物以及金属化合物经合成反应得到,钛化合物为钛酸四丁酯或钛酸四甲酯,多元醇为乙二醇,金属化合物为氢氧化锂、氢氧化钠或碳酸钾,所述的磷化合物为亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯或者是磷酸、磷酸三异丙脂、磷酸三甲苯酯、三苯基氧化瞵,其特征在于:钛化合物与多元醇的摩尔比为一比一点五;钛化合物中钛原子与磷化合物中磷原子的质量比为一比五;磷化合物中磷原子与金属化合物中金属原子的摩尔比为一比一点五。

采用上述的一种新型绿色聚酯催化剂,其长期保存稳定性,催化活性高,通过设置合适的比例,其钛化合物与多元醇的摩尔比为一比一点五;钛化合物中钛原子与磷化合物中磷原子的质量比为一比五;磷化合物中磷原子与金属化合物中金属原子的摩尔比为一比一点五,在该配比下能将催化剂的稳定性大幅度提高,方便长时间的保存。

本发明同时公开了一种新型绿色聚酯催化剂的制备方法,其特征在于,预先在溶剂中混合醇、磷化合物、金属化合物,反应时间为1~2hr,反应温度为50~60℃;然后将上述所得液体混合物加入到反应箱中,将钛化合物均匀的加入到液体混合物中并搅拌混合,制得聚酯制备用催化剂。

本发明同时公开了一种新型绿色聚酯催化剂制备方法的反应箱,其特征在于,包括顶部开口的箱体,所述箱体顶部铰接有顶盖,所述顶盖上设置有进料斗,所述箱体中设置有转动轴,所述转动轴下端转动贯穿箱体底部,所述箱体外底部设置有若干支撑腿,所述箱体底部设置有电机,所述电机外部且位于箱体底部固定有保护罩,所述电机输出端连接有驱动轴,所述驱动轴下端贯穿保护罩后连接有驱动齿盘,所述转动轴下端设置有配合齿盘,所述驱动轴和转动轴之间通过驱动齿盘和配合齿盘配合传动连接,所述转动轴侧壁上沿高度方向间隔设置有若干打浆叶片。

优选为:若干支撑腿之间设置有横杆,所述转动轴下端转动贯穿横杆。

优选为:所述顶盖上表面远离与箱体的铰接处设置有把手。

优选为:所述保护罩内壁上设置有一层隔音棉。

优选为:还包括连接在箱体底部的出料管,所述出料管上连接有过滤出料组件,所述过滤出料组件包括设置在出料管上的出料控制阀以及连接在出料管下端的过滤箱,所述过滤箱内部设置有过滤网,所述过滤箱底部连接有下料管,所述下料管上设置有下料阀。

优选为:所述下料管上连接有用于对过滤网进行反洗的反洗组件,所述反洗组件包括连接在下料管上且位于下料阀上方的进管,所述进管上设置有水泵和进阀,所述出料管上且位于出料控制阀下方连接有出管,所述出管上设置有出阀。

优选为:所述顶盖下表面中心位置处设置有用于将钛化合物均匀的加入到液体混合物中供搅拌混合的添加组件,所述添加组件包括中空的柱体以及导管,所述导管上串连有泵体,所述导管导出端贯穿顶盖顶部后与柱体连接,所述柱体底部转动连接有转动柱,所述转动柱下端连接有具有腔室的中间柱,所述中间柱上连接有至少两根副管,所述副管远离中间柱的一端侧壁上开设有旋转喷孔,所述旋转喷孔喷射时驱动中间柱和至少两根副管绕中间柱中心轴旋转,所述副管下表面沿长度方向依次等距离间隔设置有若干喷孔。

优选为:所述副管包括相互连接的第一副管和第二副管,所述第一副管沿中间柱为中心的圆周径向线延伸,所述第一副管一端与中间柱固定连接,所述第二副管朝中间柱圆周的顺时针或逆时针方向倾斜向外延伸。

本发明的有益效果将在实施例中详细阐述,从而使得有益效果更加明显。

附图说明

图1为本申请实施例具体结构示意图。

图2为图1中A部局部放大结构示意图。

图3为本申请实施例中添加组件具体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例进行详细地说明。

实施例1:

一种新型绿色聚酯催化剂,由钛化合物、多元醇、磷化合物以及金属化合物经合成反应得到,钛化合物为钛酸四丁酯或钛酸四甲酯,多元醇为乙二醇,金属化合物为氢氧化锂、氢氧化钠或碳酸钾,所述的磷化合物为亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯或者是磷酸、磷酸三异丙脂、磷酸三甲苯酯、三苯基氧化瞵,在本发明具体实施例中,钛化合物与多元醇的摩尔比为一比一点五;钛化合物中钛原子与磷化合物中磷原子的质量比为一比五;磷化合物中磷原子与金属化合物中金属原子的摩尔比为一比一点五。

采用上述的一种新型绿色聚酯催化剂,其长期保存稳定性,催化活性高,通过设置合适的比例,其钛化合物与多元醇的摩尔比为一比一点五;钛化合物中钛原子与磷化合物中磷原子的质量比为一比五;磷化合物中磷原子与金属化合物中金属原子的摩尔比为一比一点五,在该配比下能将催化剂的稳定性大幅度提高,方便长时间的保存。

实施例2:

本发明同时公开了一种新型绿色聚酯催化剂的制备方法,在本发明具体实施例中,预先在溶剂中混合醇、磷化合物、金属化合物,反应时间为1~2hr,反应温度为50~60℃;然后将上述所得液体混合物加入到反应箱中,将钛化合物均匀的加入到液体混合物中并搅拌混合,制得聚酯制备用催化剂。制备过程稳定且均匀加入钛化合物,使得钛化合物与液体混合物充分均匀的混合,配合搅拌,得到高质量的催化剂。

实施例3:

如图1-3所示,本发明同时公开了一种新型绿色聚酯催化剂制备方法的反应箱,在本发明具体实施例中,包括顶部开口的箱体1,所述箱体1顶部铰接有顶盖2,所述顶盖2上设置有进料斗3,所述箱体1中设置有转动轴4,所述转动轴4下端转动贯穿箱体1底部,所述箱体1外底部设置有若干支撑腿5,所述箱体1底部设置有电机7,所述电机7外部且位于箱体1底部固定有保护罩8,所述电机7输出端连接有驱动轴10,所述驱动轴10下端贯穿保护罩8后连接有驱动齿盘11,所述转动轴4下端设置有配合齿盘12,所述驱动轴10和转动轴4之间通过驱动齿盘11和配合齿盘12配合传动连接,所述转动轴4侧壁上沿高度方向间隔设置有若干打浆叶片13。

使用时,液体混合物和钛化合物从进料斗3投入到箱体1内部,在电机7的驱动作用下,驱动轴10旋转,驱动轴10和转动轴4之间通过驱动齿盘11和配合齿盘12配合传动连接,从而带动转动轴4旋转,在转动轴4侧壁上沿高度方向间隔设置有若干打浆叶片13,利用若干打浆叶片13高效的对液体混合物和钛化合物进行搅拌混合,当打浆叶片13发生故障或磨损时,通过打开顶盖2即可将转动轴4上的打浆叶片13进行拆除更换,操作简单方便,在电机7外部且位于箱体1底部固定有保护罩8,用于对电机7进行保护,同时减少噪声,防止了灰尘对电机寿命的影响,为工作人员提供舒心的工作环境。

在本发明具体实施例中,若干支撑腿5之间设置有横杆6,所述转动轴4下端转动贯穿横杆6。

为了提高转动轴4旋转的稳定性,在若干支撑腿5之间设置有横杆6,转动轴4下端转动贯穿横杆6,通过横杆6和箱体1底部的配合使得转动轴4旋转稳定。

在本发明具体实施例中,所述顶盖2上表面远离与箱体1的铰接处设置有把手19。

为了进一步便于开启顶盖2,在顶盖2上表面远离与箱体1的铰接处设置有把手19。

在本发明具体实施例中,所述保护罩8内壁上设置有一层隔音棉9。

为了进一步降低电机7的运行噪声,在保护罩8内壁上设置有一层隔音棉9。

在本发明具体实施例中,还包括连接在箱体1底部的出料管20,所述出料管20上连接有过滤出料组件,所述过滤出料组件包括设置在出料管20上的出料控制阀21以及连接在出料管20下端的过滤箱22,所述过滤箱22内部设置有过滤网23,所述过滤箱22底部连接有下料管24,所述下料管24上设置有下料阀25。

在箱体1中完成混合后的物料通过出料管20出料,在出料管20上连接有过滤出料组件,具体使用时,打开出料控制阀21出料,物料通过出料管20进入到过滤箱22中,在过滤网23处被过滤出颗粒物杂质,被过滤后符合生产标准的物料从过滤箱22底部的下料管24排出,排出时下料阀25打开。

在本发明具体实施例中,所述下料管24上连接有用于对过滤网23进行反洗的反洗组件,所述反洗组件包括连接在下料管24上且位于下料阀25上方的进管31,所述进管31上设置有水泵32和进阀33,所述出料管20上且位于出料控制阀21下方连接有出管34,所述出管34上设置有出阀35。

在完成物料的过筛排出后,需要定期对过滤网23进行清洗,以避免出现堵塞的情况,而在清洗时,关闭上出料控制阀21和下料阀25,此时,打开水泵32、进阀33和出阀35,在水泵32作用下,将水通过进管31从下而上的通过过滤网23,使得过滤网23上表面的颗粒物杂质被冲洗,通过出管34排出,完成清洗后,关闭上水泵32、进阀33和出阀35,打开出料控制阀21和下料阀25进行正常的过筛出物料,实用且使用方便。

实施例4:

与实施例3不同之处在于,在本发明具体实施例中,所述顶盖2下表面中心位置处设置有用于将钛化合物均匀的加入到液体混合物中供搅拌混合的添加组件,所述添加组件包括中空的柱体41以及导管51,所述导管51上串连有泵体52,所述导管51导出端贯穿顶盖2顶部后与柱体41连接,所述柱体41底部转动连接有转动柱411,所述转动柱411下端连接有具有腔室的中间柱412,所述中间柱412上连接有至少两根副管42,所述副管42远离中间柱412的一端侧壁上开设有旋转喷孔43,所述旋转喷孔43喷射时驱动中间柱412和至少两根副管42绕中间柱412中心轴旋转,所述副管42下表面沿长度方向依次等距离间隔设置有若干喷孔44。

使用时,液体混合物从进料斗3投入到箱体1内部,在电机7的驱动作用下,驱动轴10旋转,驱动轴10和转动轴4之间通过驱动齿盘11和配合齿盘12配合传动连接,从而带动转动轴4旋转,利用若干打浆叶片13高效的对液体混合物进行搅拌混合,此时,钛化合物在泵体52的抽送下,被送入到柱体41中,柱体41底部转动连接有转动柱411,转动柱411下端连接有具有腔室的中间柱412,中间柱412上连接有至少两根副管42,副管42远离中间柱412的一端侧壁上开设有旋转喷孔43,钛化合物一部分通过旋转喷孔43喷射,另一部分通过若干喷孔44喷出,旋转喷孔43喷射时驱动中间柱412和至少两根副管42绕中间柱412中心轴旋转,若干喷孔44喷出时,将钛化合物均匀的加入到液体混合物中供搅拌混合,该结构减少了需要另外设置相应的驱动部件来额外驱动至少两根副管42旋转,来进行均匀加入钛化合物,结构简单且降低了成本,使用起来简单方便,且钛化合物的混合均匀度高,整体制备质量大大提升。

在本发明具体实施例中,所述副管42包括相互连接的第一副管421和第二副管422,所述第一副管421沿中间柱412为中心的圆周径向线延伸,所述第一副管421一端与中间柱412固定连接,所述第二副管422朝中间柱412圆周的顺时针或逆时针方向倾斜向外延伸。

通过上述设置,第二副管422朝中间柱412圆周的顺时针或逆时针方向倾斜向外延伸,增强了对副管42驱动旋转的驱动效果,使得旋转更加稳定。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

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