掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

用于制备聚酯的新催化物质、使用其制备聚酯的方法及使用其制备的聚酯

文献发布时间:2024-04-18 19:52:40



技术领域

本发明涉及一种用于由二羧酸芳杂环化合物或其衍生物制备聚酯的新催化物质、使用其制备聚酯的方法及使用其制备的聚酯。

背景技术

为了减少温室气体排放,欧美发达国家正在加强二氧化碳排放法规。因此,对生化产业的需求越来越大,因为生化产业能够减少对现有化石原料资源的依赖、减少温室气体排放。换而言之,化学产业正在从依赖石油转变为依赖生物。

作为一个实例,正在积极研究用生物基聚酯替代主要用于饮料瓶或食品储存容器的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的技术。

在聚酯的制备中,作为单体有用的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物通常是通过使5-羟甲基糠醛氧化来制备的衍生物,作为典型实例,可以列举2,5-呋喃二羧酸。需要说明的是,5-羟甲基糠醛(HMF)由糖类获得,因此它是可从自然界中广泛获得的原料的衍生物。

已经开发了通过所述二羧酸芳杂环化合物或其衍生物与二醇类的酯化反应和由此获得的低聚物的缩聚反应来制备聚酯的技术。

所述酯化反应是在常压或加压条件下惰性气体环境下发生的二元酸的羧基与二醇的OH基之间的键合反应,作为副产物产生水(式1)。

(式1)

将所产生的水作为流出物去除,从而促进所述反应,当没有流出物产生时,可以推断该酯化反应已经结束。根据需要,通过加入聚合催化剂也会加快反应。

另外,所述缩聚反应是减压环境下通过前述酯化反应得到的低聚物中一侧低聚物的末端二醇脱落且与另一侧低聚物的末端二醇发生键合。作为副产物产生二醇(式2),使二醇流出以去除,从而促进反应,提高聚合度。

(式2)

在所述缩聚工艺中,由于产生碳原子之间的双键,可能会发生着色(式3)。聚酯的着色是用于加工瓶子、薄膜、纤维等时导致美观下降的原因。此外,对衣服类进行染色时,可能很难适当地显色。

(式3)

HO-{(CH

→HO-{(CH

+HO-{(CH

如果聚合物着色,就会成为用于加工瓶子、薄膜、纤维等时导致美观下降的原因。因此,已经提出了缩聚工艺中适时加入热稳定剂等添加剂以解决着色(以下又称为热变色)的技术,但是还没有开发出具有权衡关系的热变色和分子量这一物性都得到满足的技术。

专利文献1:中国授权专利103483571号

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种用于制备聚酯的催化剂、使用其制备聚酯的方法及使用其制备的聚酯,所述聚酯具有可承受各种成型工艺的分子量,可以抑制制备途中聚酯的着色。

技术方案

本发明的第一方面提供一种用于制备聚酯的催化剂,作为用于制备聚酯的催化剂,所述催化剂包含由分子式C

此时,在所述分子式C

所述催化剂可以包含-Ti-O-P-键、-Ti-P-O-键和-Ti-O-键中的至少一个。

另外,所述催化剂可以包含由下述化学式1至化学式3表示的结构。

[化学式1]

[化学式2]

[化学式3]

(C

另外,所述催化剂的25℃下测量的比重(specific gravity)可为0.94至0.99。

另外,所述催化剂可以用于通过聚合包含由下述化学式4或化学式5表示的结构的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物来生成聚酯。

[化学式4]

[化学式5]

本发明的第二方面提供一种制备聚酯的方法,通过在催化剂存在下使二羧酸芳杂环化合物或其衍生物与亚烷基提供原料发生酯化反应,再进行缩聚反应,以制备聚酯,所述催化剂是前述的用于制备聚酯的催化剂,所述二羧酸芳杂环化合物或其衍生物包含由下述化学式4或化学式5表示的结构。

[化学式4]

[化学式5]

此时,所述亚烷基提供原料可以是脂肪族二醇或芳香族二醇。

另外,以1摩尔的由上述化学式4或化学式5表示的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物计,可以按照1.2至3.6的摩尔比使用所述亚烷基提供原料。

所述酯化反应可以是在氮气环境下、150至240℃和1至6bar压力条件下处理所述二羧酸芳杂环化合物和所述亚烷基提供原料,以获得所述二羧酸芳杂环化合物或其衍生物的酯产物。

所述缩聚反应可以是在减压条件下以230至285℃对所述酯产物进行缩聚处理。

所述催化剂的使用量可以大于5ppm至小于300ppm。

本发明的第三方面提供一种聚酯,其包含重复单元,所述重复单元包含二羧酸芳杂环化合物或其衍生物与亚烷基提供原料的酯键,25℃下测量的固有粘度和35℃下测量的固有粘度之差(ΔIV)为0.06以上,Lab色差计中b值为12以下,所述二羧酸芳杂环化合物或其衍生物包含由下述化学式4或化学式5表示的结构。

[化学式4]

[化学式5]

此时,所述亚烷基提供原料可以是脂肪族二醇或芳香族二醇。

所述聚酯的所述25℃下测量的固有粘度可为0.5以上,所述35℃下测量的固有粘度可为0.43以上。

将2g所述聚酯溶于20ml六氟异丙醇(HFIP)后(HFIP中0.1g/m1)测量的溶液状态Lab色差计中b值可以小于7.12。

所述聚酯的下述数学式1的值可为0.5以上。

[数学式1]

在上述数学式1中,ΔIV是分别在35℃和25℃下测量的固有粘度值的差值,b值是Lab色差计中的b值。

所述聚酯的下述数学式2的值可为0.4以上。

[数学式2]

在上述数学式2中,ΔIV是分别在35℃和25℃下测量的固有粘度值的差值,b值是Lab色差计中的b值,Tg是玻璃转移温度。

有益效果

根据本发明的一个方面的用于制备聚酯的催化剂具有如下效果:在不加入热稳定剂或抗氧化剂的情况下,也会提供聚酯中热变色和分子量具有权衡关系的物性。

根据本发明的另一方面的聚酯具有如下效果:由于可以被环境中存在的微生物自然降解,不仅对环境友好,而且适合替代目前使用的PET。

进一步地,根据本发明的又一方面的制备聚酯的方法具有如下优点:不需要单独的用于制备PEF的反应器,可以直接使用目前用于制备PET的反应器。

具体实施方式

在下文中,将详细描述作为原料物质使用本发明的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物来制备聚酯的方法以及所使用的催化剂。

在通篇说明书中,当某一部分被描述为“包含”某一构成要素时,除非另有特别相反的描述,否则表示还可以包含其他构成要素。

<本发明的第一方面>

本发明的第一方面提供一种用于制备聚酯的催化剂,其包含由分子式C

此时,a可为44至100的整数。

另外,b可为98至194的整数。

另外,c可为8至18的整数。

另外,d可为2至4的整数。

另外,可以是8≤c/e≤18。

作为一个实例,可以使用满足前述的a、b、c、d、e、c/e条件且含-Ti-O-P-键的催化剂、含-Ti-P-O-键的催化剂、或含-Ti-O-键的催化剂。

作为具体地实例,使用前述的a、b、c、d、e、c/e条件且含-Ti-O-P-键的催化剂、或含-Ti-P-O-键的催化剂更为优选,因为可以解决热变色和分子量的权衡关系。

所述催化剂可以包含由下述化学式1至化学式3表示的结构,但是不限于此。

[化学式1]

[化学式2]

[化学式3]

(C

根据本发明的具体实施例,所述催化剂可以是25℃下测量的比重(specificgravity)为0.94至0.99、或0.94至0.97范围内,可以在所述范围内提供聚合反应中优化的比重,因此在解决热变色和分子量的权衡关系方面更为优选。

催化剂的使用量不受特别限制,但是作为一个实例可以在大于5ppm至小于300ppm的含量范围内使用。

另外,所述催化剂可以用于通过聚合包含由下述化学式4或化学式5表示的结构的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物来生成聚酯。

[化学式4]

[化学式5]

<本发明的第二方面>

制备聚酯的方法是通过使前述的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物原料与亚烷基提供原料在用于制备聚酯的催化剂存在下发生酯化反应获得低聚物,再通过低聚物之间的缩聚来制备聚酯。

如前述所述,本发明的原料物质可以是包含由上述化学式4或化学式5表示的结构的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物。

[化学式4]

[化学式5]

所述亚烷基提供原料可以是脂肪族二醇或芳香族二醇,作为具体实例,可列举乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇等,但是不限于此。

以1摩尔的由上述化学式4或化学式5表示的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物计,优选按照1.2至3.6的摩尔比、或1.2至2.4的摩尔比使用所述亚烷基提供原料,因为可以制备分子量高和b值低的聚酯。

另外,对于制备聚酯的方法,根据需要,可以包含各种共聚合成分。作为一个实例,可以列举异山梨醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、甘油等,但是不限于此。

根据本发明的具体实施例,所述酯化反应是在氮气环境下对所述二羧酸芳杂环化合物和所述亚烷基原料物质进行处理以获得所述二羧酸芳杂环化合物或其衍生物的酯产物的步骤。

此时,反应温度可以是1 50至240℃范围内,反应压力可以是1bar至6bar,反应可以进行1hr至6hr。

优选前述的温度和压力条件,因为该条件下可以充分地进行对所述二羧酸芳杂环化合物或其衍生物的酯化工艺。

另外,所述缩聚步骤是对所述反应步骤的所得物在减压条件和苛刻的温度条件下进行以作为缩聚物制备聚酯的步骤。

本文中,除非另有说明,否则减压条件是指真空条件。

另外,所述缩聚反应的温度条件不受限制,只要是足以充分重复所产生的低聚物之间的二醇分离-二醇结合的温度范围即可,作为一个实例,可以在230至285℃的条件下进行。

所述缩聚反应可以进行1至24hr。

尤其,在本发明中,由于生成低聚物时使用的催化剂中包含-Ti-P-O-键或-Ti-O-P-键,即使在缩聚反应的苛刻的高温条件下缩短反应时间,也可以制备分子量增加以及具有对热变色的稳定性的聚酯。

<本发明的第三方面>

本发明的第三方面提供使用根据第一方面的用于制备聚酯的催化剂通过根据第二方面的制备方法来制备的聚酯。

所述聚酯包含衍生自二羧酸芳杂环化合物或其衍生物的重复单元,具体地可以包含含有二羧酸芳杂环化合物或其衍生物与亚烷基提供原料的酯键的重复单元。

所述二羧酸芳杂环化合物或其衍生物可以包含由下述化学式4或化学式5表示的结构。

[化学式4]

[化学式5]

所述亚烷基提供原料可以是脂肪族二醇或芳香族二醇,作为具体实例,可列举乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇等,但是不限于此。

所述聚酯的25℃下测量的固有粘度和35℃下测量的固有粘度之差(ΔIV)为0.06以上,作为一个实例,可为0.59以上且0.68以下。

同时,所述聚酯可以是Lab色差计中b值为12以下,作为一个实例,可以小于14.5。

也就是说,所述聚酯的ΔIV值/b值高于一般的聚酯。通常,经由缩聚工艺得到的聚酯的分子量越高,热变色导致的色值(b值)趋于越高,但由于所述聚酯是使用所述催化剂来制备,尽管ΔIV较高,色值(b值)较低,可以获得没有热变色且分子量大的高分子。

此时,所述聚酯的所述25℃下测量的固有粘度为0.5以上,作为一个实例,可为0.59以上且0.68以下,所述35℃下测量的固有粘度为0.43以上,作为一个实例,可为0.476以上且0.512以下。

另外,所述聚酯可以是溶液状态Lab色差计中b值小于7.12,作为一个实例,可为6.12以下且0.501以上。对于溶液状态Lab色差计中b值,作为一个实例,可以将2g聚酯溶于20ml六氟异丙醇(HFIP)后(HFIP中0.1g/m1),用柯尼卡美能达公司的CM-3700A产品在溶液色差计测量专用Tuartz cell中测量上述溶液状态的Lab色差计。

所述聚酯的下述数学式1的值可为0.5以上,作为一个实例,可为1.0以上且1.5以下。

[数学式1]

在上述数学式1中,ΔIV是分别在35℃和25℃下测量的固有粘度值的差值,b值是Lab色差计中的b值。

另外,所述聚酯的下述数学式2的值可为0.4以上,作为一个实例,可为0.6以上且1.21以下。

[数学式2]

在上述数学式2中,ΔIV是分别在35℃和25℃下测量的固有粘度值的差值,b值是Lab色差计中的b值,Tg是玻璃转移温度。

也就是说,对于所述聚酯,常压、25℃下测量的固有粘度和常压、35℃下测量的固有粘度之差(ΔIV)与切片状态色纯度b值和玻璃转移温度之间的相关关系计算值(数学式2)计算为0.4以上,因此ΔIV/b值、Tg值高于一般的聚酯。通常,经由缩聚工艺得到的聚酯的分子量越高,热变色导致的色值(b值)趋于越高,但由于所述聚酯是使用所述催化剂来制备,尽管ΔIV较高,色值(b值)较低,可获得没有热变色且分子量大的高分子。

另外,聚酯的COOH末端基可以在10至12meq/kg范围内。

另外,聚酯的水分含量可以在7067至7947ppm范围内。

另外,聚酯的玻璃转移温度(Tg)可以在84.7至86℃范围内。

<本发明的第四方面>

本发明的第四方面提供一种在催化剂存在下使用亚烷基原料物质聚合二羧酸芳杂环化合物或其衍生物原料来制备聚酯的装置。

第四方面的制备装置包含反应器、二羧酸芳杂环化合物或其衍生物原料的储罐和亚烷基原料物质的供应装置。此时,反应器可以是内部填充有负载活性催化剂的载体的圆柱型管柱反应器,但是不限于此。

另外,所述亚烷基提供原料的供应装置具有连接在用于连接所述二羧酸芳杂环化合物或其衍生物原料的储罐和所述反应器的管道上的结构,所述原料可以在加压状态下供应到所述反应器中。

优选采用这样的亚烷基提供原料的供应装置的配置结构,因为原料物质在加压状态下输送到反应器中,不仅无需单独或另外控制反应器内的加压条件,而且通过原料物质可以提高反应活化程度。

所述反应器压力被通过所述亚烷基提供原料的供应装置供应的亚烷基原料物质控制在1至6atm范围内,所述反应器温度可以控制在40℃至260℃范围内。

所述亚烷基原料物质与前述的相同,因此省略具体描述。

此时,二羧酸芳杂环化合物或其衍生物原料可以包含由上述化学式4或化学式5表示的结构。

所述圆柱型管柱反应器可以是内部填充有前述的催化剂。关于催化剂的描述与前述的相同,因此省略具体描述。

从所述反应器排出的所述聚酯在纯化反应器或结晶化反应器中被分离,所述纯化反应器或所述结晶化反应器下部可以包含聚酯收集单元。

所述反应器可以包含第一聚合反应器和第二聚合反应器,在此情况下,第一聚合反应器可以用作酯化反应用反应器,第二氧化反应器可以用作缩聚反应用反应器。

根据需要,所述反应器中第一聚合反应器可以用作第一次酯化反应用反应器和第二次酯化反应用反应器,第二聚合反应器可以用作缩聚反应用反应器。

作为一个实例,将所述二羧酸芳杂环化合物或其衍生物溶于亚烷基提供原料中的溶液通过反应器与二羧酸芳杂环化合物或其衍生物原料的储罐的压力差供应到反应器,利用阀门调节流量,以调节反应时间(停留时间)。

另外,经过作为反应器固定填充有催化剂的管柱(例如圆柱型管柱)结束反应的溶液输送到后处理反应器,并通过纯化和/或结晶化工艺储存到收集容器中。

储存在所述收集容器中的聚酯转换溶液从下部排出,将催化剂和聚酯分离后,作为反应产物回收聚酯。

作为原料的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物的供应位置为反应器的上端部,这样可以使反应速度最大化,但是不限于此。

在所述反应器中,作为原料的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物溶液与固定相催化剂在惰性环境下接触而发生酯化反应,此时通过设置于反应器上端部的液体质量供应器和控制阀同时控制自动或半自动送入反应器内的原料二羧酸芳杂环化合物或其衍生物溶液含量等。

另外,在原料二羧酸芳杂环化合物或其衍生物的储罐中,例如以0.5至10.0重量%或0.5至5.0重量%的浓度溶于前述的亚烷基提供原料的状态填充二羧酸芳杂环化合物或其衍生物或单独填充二羧酸芳杂环化合物或其衍生物。

当单独填充二羧酸芳杂环化合物或其衍生物时,可以通过向用于连接所述二羧酸芳杂环化合物或其衍生物的储罐和所述反应器的管道供应由亚烷基提供原料供应罐供应的亚烷基提供原料来调整前述的浓度。

作为填充到所述反应器的催化剂,准备包含前述的第一方面的催化剂的催化剂。

作为具体的实例,将前述的催化剂填充到垂直设置的管状反应器。此时,当存在酯化反应器和缩聚反应器时,该催化剂填充于所述酯化反应器用管状反应器。

填充之后,在100至500℃的反应器温度下保持真空,去除吸附的杂质,以执行反应器的催化剂填充。

所述反应器(相当于催化剂填充塔)调节为1至10bar的范围,在1bar以下的压力下反应速度会下降,而在10bar以上的压力下反应速度的上升非常微弱。因此,所述压力最佳为2至4bar。

另外,反应器的反应温度在40至260℃范围内。在40℃以下的反应温度下反应速度较慢,而在260℃以上的反应温度下催化剂表面吸附减少,因此反应性下降。对于最佳条件,40至250℃最为优异。

利用液体质量供应器向反应器(催化剂填充塔)的上部供应溶解有二羧酸芳杂环化合物或其衍生物的溶液。所供应的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物溶液在重力作用下流向反应器的下部,与催化剂发生酯化反应。

所述酯化反应产物和未反应的亚烷基提供原料的分离可以采用常规化学产品制备工艺中使用的方法。

另外,在特定温度条件下加热反应产物进行真空处理,以使过量的未反应亚烷基提供原料挥发,从而可以回收高纯度产物。

根据本发明的方法,可使用最适于提供所需产物的原料物质和催化剂在适当的条件下进行反应,因此无需另加入添加剂如热稳定剂或抗氧化剂,也可以有效地解决热变色和分子量的权衡关系并制备所需的反应产物。

实施发明的方式

在下文中,参照本发明的实施例进行描述,但下述实施例是在为了例示本发明而限制的反应时间和条件下实施,本发明的范围不限于下述实施例。

<实施例>

<实施例1-1至1-6、比较例1-1>

大小为2L的高压釜(Autoclave)反应器中按照含量加入包含下表1所示的结构的催化剂(西格玛奥德里奇公司的产品),在氮气环境中150至240℃的温度条件和1至6bar的压力条件下使428g由下述化学式4表示的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物(西格玛奥德里奇公司的产品)与283g乙二醇(西格玛奥德里奇公司的产品)进行酯化反应。

[化学式4]

确认根据催化剂含量的所需时间和理论上的流出物含量。

接着,施加压力至常压结束反应后,在真空下230至285℃的温度条件下开始缩聚反应进行5hr,从而获得聚酯。

【表1】

<比较例1-2和1-3>

作为比较例1-2,大小为2L的高压釜反应器中按照含量加入包含下表2所示的结构的催化剂(西格玛奥德里奇公司的产品),在氮气环境中150至240℃的温度条件和1至6bar的压力条件下使428g由上述化学式4表示的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物与283g乙二醇进行酯化反应。

另外,作为比较例1-3,大小为2L的高压釜反应器中按照含量加入包含下表2所示的结构的催化剂(西格玛奥德里奇公司产品),在氮气环境中150至240℃的温度条件和1至6bar的压力条件下使428g由下述化学式4表示的二羧酸芳杂环化合物或其衍生物与283g乙二醇进行酯化反应。

确认根据催化剂含量的所需时间和理论上的流出物含量。

接着,施加压力至常压结束反应后,加入下表2所示的热稳定剂(TEP,磷酸三乙酯,西格玛奥德里奇公司的产品),在真空下230至285℃的温度下开始缩聚反应进行5hr,从而获得聚酯。

确认根据催化剂含量的所需时间和理论上的流出物含量。

接着,施加压力至常压结束反应后,在真空下230至285℃的温度条件下开始缩聚反应进行5hr,从而获得聚酯。

【表2】

<物性评价>

1)测量Tg:使用TA仪器(TA Instrument)公司的DSC在N2、20psi、常温至300℃下以20℃/min的条件进行测量。

2)测量L/a/b:作为日本电色(sa-4000)公司的产品使用切片(Chip)色差计测量L/a/b值。

3)测量IV:将2g试样溶于25ml溶剂苯酚/四氯乙烷(Phenol/Tetrachloro ethane)中使用奥斯特瓦尔德粘度计测量IV。

4)测量DEG含量:作为安捷伦(Agilent)公司的GC-MS使用管柱Rtx-5MS(0.25μm×0.25mm×30m)进行测量,用单位%表示。

5)测量末端COOH基含量:使用万通(Metrohm)公司的产品进行100℃预处理后,在常温下进行分析,用单位meq/kg表示。

6)测量水分含量:使用万通公司的产品加热至160℃进行测量,用单位ppm表示。

<实验例1>

对于所述实施例1-1至1-6、比较例1-1至1-3中获得的聚酯,测量Tg、L/a/b、IV、DEG含量、末端COOH基含量、水分含量,并示于下表3中。

【表3】

如上表3所示,根据以大于5ppm至小于300ppm的适量范围使用由化学式1表示且c/e为18、25℃下测量的粘度为0.97的催化剂、由化学式2表示且c/e为11、25℃下测量的粘度为0.94的催化剂、或由化学式3表示且c/e为8、25℃下测量的粘度为0.94的催化剂的实施例1-1至1-4,所获得的聚酯的固有粘度(IV)为0.591至0.680、用色差计测量的L值为45.1至47.5、a值为1.7至1.8,b值为10.7至11.8,可知解决了分子量和热变色的权衡问题。

另外,测出聚酯的Tg为84.9至85.7℃、DEG为1.47%至2.23%、COOH末端基为10至12meq/kg、水分含量为7123至7486ppm。

另一方面,根据没有加入前述的催化剂(0ppm)的比较例1-1,可以确认未发生缩聚,分子量是低聚物(Oligomer)的分子量水平,由于分子量低,缩聚工艺中出现热变色。另一方面,根据过量(300ppmm)加入前述的催化剂的实施例1-5或实施例1-6,可以确认固有粘度(IV)有所改善,分别为0.665、0.692,但是L值、a值、b值等颜色方面结果较差。

结果证实,以大于5ppm至小于300ppm的含量范围使用前述的包含化学式1的结构的催化剂时,适合解决分子量和热变色的权衡问题。

进一步地,根据以大于5ppm至小于300ppm的适量范围使用由化学式4表示且c/e为4、25℃下测量的比重为1.0的催化剂的比较例1-2,可以确认所获得的聚酯的固有粘度(IV)为0.62,相对低于实施例,L值和a值、b值等颜色方面结果也较差。

结果证实,在前述的包含化学式4的结构的催化剂的情况下,即使以适量范围使用,也不适宜。

另外,比较例1-3是在以大于5ppm至小于300ppm的适量范围使用由化学式4表示且c/e为4、25℃下测量的比重为1.0的催化剂的比较例1-2的基础上进一步将热稳定剂加入缩聚工艺,根据比较例1-3,可以确认所获得的聚酯的固有粘度(IV)为0.50,相对低于实施例,而色值因加入热稳定剂得到相当改善。

结果证实,在前述的包含化学式4的结构的催化剂的情况下,缩聚工艺中加入热稳定剂等添加剂,才能防止热变色。

<实验例2>

对于所述实施例1-1至1-6、比较例1-1至1-3中获得的聚酯,测量IV(25℃)、IV(35℃)、切片(chip)状态色差计(L/a/b)、溶液(solution)状态色差计(L/a/b)、和Tg,并示于下表4中。

另外,表4中同时示出25℃和35℃下分别测量的固有粘度的差值(ΔIV)、由下述数学式1和数学式2计算的值。

[数学式1]

[数学式2]

【表4】

1)溶液(Solution)状态色差计测量方法:将2g合成聚酯溶于20ml六氟异丙醇(HFIP)后(HFIP中0.1g/m1),使用柯尼卡美能达公司的CM-3700A产品在溶液色差计测量专用Tuartz cell中测量溶液状态的Lab色差计。

从上表4的结果确认,根据实施例的聚酯,其常压、25℃下测量的固有粘度和常压、35℃下测量的固有粘度之差(ΔIV)与切片状态色纯度(b值)之间的相关关系计算值(数学式1)为0.06以上,切片状态下b值为12以下,溶液状态下b值小于7.12,ΔIV值/b值高于比较例。通常,经由缩聚工艺得到的聚酯的分子量越高,热变色导致的色值(b值)趋于越高,但是在实施例的情况下,尽管ΔIV高于比较例,色值(b值)较低,可以确认解决了权衡关系,而且在没有热变色的情况下可以获得分子量大的高分子。

另一方面,根据比较例的聚酯,其25℃下测量的固有粘度和35℃下测量的固有粘度之差(ΔIV)与切片状态色纯度(b值)之间的相关关系计算值(数学式1)计算为小于0.5,表现出一般通过缩聚工艺获得聚酯的分子量越高色值(b值)越高。

另外,从上表4的结果确认,根据实施例的聚酯,其常压、25℃下测量的固有粘度和常压、35℃下测量的固有粘度之差(ΔIV)与切片状态色纯度b值和玻璃转移温度之间的相关关系计算值(数学式2)计算为0.4以上,因此ΔIV/b值、Tg值高于比较例。由此确认,一般通过缩聚工艺得到的聚酯的分子量(ΔIV)越高,热变色导致的色值(b值)趋于越高,但是在实施例的情况下,尽管ΔIV高于比较例,可以获得色纯度(b值)较低的聚酯,从而解决了权衡关系。

对于前述的各实施例中例示的特征、结构、效果等,所属领域的普通技术人员可以在其他实施例中组合或变形实施。因此,应当理解为与这些组合和变形相关的内容落入本发明的范围内。

工业实用性

本发明涉及用于由二羧酸芳杂环化合物或其衍生物制备聚酯的新催化物质、使用其制备聚酯的方法及使用其制备的聚酯,所述用于制备聚酯的催化剂具有如下效果:在不加入热稳定剂或抗氧化剂的情况下,也会提供聚酯中热变色和分子量具有权衡关系的物性。

相关技术
  • 一种改性聚酯切片的制备方法、聚酯切片和聚酯纤维
  • 一种用于聚酯合成的硅钛复合均相催化剂的制备方法及其应用
  • 一种用于聚酯合成的催化剂的制备方法及其应用
  • 利用不确定组成的聚酯废料生产聚酯多元醇系列产品及其配方设计方法以及制备方法
  • 聚酯聚合催化剂、使用该催化剂制备的聚酯以及聚酯的制备方法
  • 聚酯聚合催化剂、使用该催化剂制备的聚酯以及聚酯的制备方法
技术分类

06120116332591