用于合成聚对苯二甲酸乙二醇酯的Zn/Al复合氧化物催化剂
2018-10-11蔡志锋刘绍英王庆印陈学君王公应
石油化工 2018年9期
关键词:催化剂
蔡志锋 ,刘绍英 ,王庆印 ,张 华 ,陈学君 ,王公应
(1.中国科学院 成都有机化学研究所,四川 成都 610041;2.中国科学院成都有机化学有限公司,四川 成都 610041;3.中国科学院大学,北京 100049)
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优异的耐热、耐化学药品性能以及良好的韧性、电绝缘性、安全性等特点[1],广泛应用于纤维、薄膜和工程塑料等领域。目前,工业上生产PET主要采用对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)直接酯化工艺,该工艺的关键是缩聚催化剂,工业生产中常用的缩聚催化剂主要是Sb2O3。虽然Sb2O3的催化反应速率适中、得到的产品质量较好,但锑是重金属[2],有潜在的致癌作用,欧盟和日本已经禁止在食品领域使用含锑的包装材料。近年来,人们研究了钛系和铝系非重金属催化剂对直接酯化法合成PET的催化活性。钛系催化剂主要包括钛酸酯及其改性化合物[3-5]、TiO2-SiO2(简称 C-94)[6]及其改性化合物[7-9]。钛系催化剂的聚合反应速率较快,工业生产难以控制,副反应严重,产品色相较差。铝系催化剂具有环保、价格便宜等优点,是近年来的研究热点。铝系催化剂主要包括无机铝和有机铝化合物。无机铝化合物主要是Al2O3和偏铝酸钠等[10],催化活性均较低。Xiao等[11-12]研究了乙二醇铝对酯化法合成PET的催化活性,合成的PET特性黏数为0.86 dL/g、端羧基值为23 mol/t、二甘醇(DEG)含量为8.2%(w),但乙二醇铝易水解、稳定性较差。
为了克服有机铝和无机铝的不足,研究者开发了铝基复合氧化物催化剂。齐涛等[13]制备了Zn/Al复合氧化物催化剂并研究了它对生物柴油酯交换反应的活性。……
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