CN1374285A - 乙二醇锑的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及乙二醇锑的制备方法,现有技术中采用醋酸锑及三氧化二锑等,由于引入醋酸根与氧根,这对产品的色泽与质量有一定的影响。本发明采用乙二醇与三氧化二锑反应,原料比过量和反应过程中不断移出水的方式,使反应向右进行。在此过程中酯化反应和反应生成的水在一精馏塔内进行,此方法称为反应精馏法。其优点是代入系统使基团对产品无不良影响,溶解度好,纯度高,色泽好,比醋酸锑活性高,广泛应用于聚苯二甲酸乙二醇酯聚合反应过程中。
Description
技术领域
本发明涉及聚对二苯甲酸乙二醇酯聚合反应中所用的催化剂制备,具体地说是乙二醇锑的制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是具有潜在应用前景的聚酯材料,其产量在工程塑料中居第五位,主要应用于电子电器、机械设备的部件、汽车及精密仪器的零部件等,以取代铜、铝及铸铁等金属材料。随着应用领域的不断扩大,PET的消费量在逐年增加。由于市场竞争的激烈,为了降低成本,在竞争中取得优势,一些企业一方面尽量扩大PET的生产能力,另一方面研究高效催化剂,以求生产出优质的产品。
现有技术采用醋酸锑及三氧化二锑,由于有醋酸根与氧根,影响产品的色泽与质量。而乙二醇锑是聚酯生产的一种新型缩聚催化剂,它是锑系列缩聚催化剂,和三氧化二锑及醋酸锑一样,也属于三价锑的活性催化范畴。与其它锑系催化剂相比,他的特点是代入系统副基团是乙二醇,对系统的产品无不良影响,其活性比醋酸锑高,可溶解在乙二醇溶液中。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处,提供一种比醋酸锑催化剂活性高的,白色结晶的乙二醇锑的制备方法。
本发明目的可以通过以下措施来达到,乙二醇锑的制备方法采用反应精馏的方法,在反应温度160-200℃,反应时间30-200min,乙二醇和三氧化二锑原料配比条件下,进行酯化脱水反应,与水形成共沸物,精馏采用筛板或是填料,理论板数在1-5块板,原料的进料位置为0-2块理论板,生成粗乙二醇锑,从塔釜出料,经常规方法纯化,最终得到纯乙二醇锑产品。共沸剂为苯,甲苯,乙苯,乙醇,丙醇等物质。共沸剂在塔顶冷却,分层,共沸剂回流,同时调节回流比,以控制反应温度。洗涤所用的溶剂为无水甲醇、无水乙醇、无水丙醇等。
本发明的反应为可逆反应,如图1所示,正反应速度常数很小,为了使反应向右进行,需采用原料过量和反应精馏移出水的方式进行合成反应。常规方法是采用过滤、洗涤、结晶等工业过程;重结晶采用乙二醇,干燥过程采用真空干燥。
本发明相比现有技术具有如下的优点:由于代入系统的副基团是乙二醇,系统对产品无不良影响,且溶于乙二醇溶液中,具有溶解度好,纯度高,色泽好,比醋酸锑活性高等特点。
附图说明
图1为制备乙二醇锑的反应方程式
图2为乙二醇锑的红外吸收光谱图
具体实施方案
下面用7个实施例,对本发明作进一步说明。
实施例1,三氧化二锑10g,乙二醇254g,加热至180℃,填料精馏塔,理论板数为2-3块,理论板回流苯,反应100min后,待流出水达到4.2ml-4.3ml(理论出水量为4.4ml),停止加热,过滤,冷却结晶,过滤,重结晶。结晶物用无水乙醇洗涤。在真空干燥后,得到白色结晶物。乙二醇由红外光谱确定及分析水份含量,具体的分析结果如下:
产品由红外光谱仪(Nicolet 750)来定性分析。产品的红外吸收光谱如图2所示。1085cm-1,1038cm-1为伸缩振动峰,2939cm-1,2872cm-1为CH2基的C-H伸缩振动峰,1461cm-1为CH2基的弯曲振动峰,说明产品中存在乙二醇基。与反应物Sb2O3的红外吸收谱图对比可以证明,Sb2O3已经转化为乙二醇锑。而产品红外谱图中3369cm-1附近强而宽的峰,可归属为O-H...O的伸缩振动,表明产品容易水解,生成(HO-CH2-CH2-O)3Sb。此分析已证明为乙二醇锑产品。
生成的水量采用HP5890II型气相色谱进行分析,检测器为TCD,载气为H2,色谱为SE-5(50m×0.53mm),气化温度为270℃,检测器为270℃,流速为39.5ml/min,从而计算出产品的收率。
实施例2,三氧化二锑10g,乙二醇305g,加热至170℃,填料精馏塔,理论板数为4-5块,回流甲苯,反应150min后,待流出水达到4.2ml-4.3ml(理论出水量为4.4ml),停止加热,过滤,冷却结晶,过滤,重结晶。结晶物用无水乙醇洗涤。在真空干燥后,得到白色结晶物。乙二醇由红外光谱确定及分析水份含量。结果同上。
实施例3,三氧化二锑15g,乙二醇305g,加热至160℃,板式精馏塔,理论板数为1块,回流乙苯,反应120min后,待流出水达到6.6ml,停止加热,过滤,冷却结晶,过滤,重结晶。结晶物用无水甲醇洗涤。在真空干燥后,得到白色结晶物。结果同上。
实施例4,三氧化二锑20g,乙二醇508g,加热至180℃,,回流乙醇,反应150min后,待流出水达到8.8ml,停止加热,过滤,冷却结晶,过滤,重结晶。结晶物用无水丙醇洗涤。在真空干燥后,得到白色结晶物。结果同上。
实施例5,三氧化二锑10g/h,乙二醇254g/h,加热至180℃,连续板式精馏塔,理论板数为2块,回流丙醇,反应物在反应器内停留时间为120min,流出水达到3.5-4.2ml/h,塔釜出料,收集一定量的产品后。经过滤,冷却结晶,过滤,重结晶。结晶物用无水乙醇洗涤。在真空干燥后,得到白色结晶物。结果同上。
实施例6,三氧化二锑15g,乙二醇403g,加热至180℃-200℃,填料精馏塔,理论板数为2-3块,回流乙醇,反应30min后,待流出水达到8.8ml,停止加热,过滤,冷却结晶,过滤,重结晶。结晶物用无水乙醇洗涤。在真空干燥后,得到白色结晶物。结果同上。
实施例7,三氧化二锑10g,乙二醇254g,加热至160℃,连续板式精馏塔,理论板数为2块,回流苯,反应200min后,待流出水达到4.2ml,停止加热,过滤,冷却结晶,过滤,重结晶。结晶物用无水乙醇洗涤。在真空干燥后,得到白色结晶物。结果同上。
Claims (4)
1、乙二醇锑的制备方法,其特征在于:用反应精馏的方法,在反应温度160-200℃,反应时间30-200min,乙二醇和三氧化二锑原料配比条件下,进行酯化脱水反应,与水形成共沸物,精馏采用筛板或是填料,理论板数在1-5块板,原料的进料位置为0-2决理论板,生成粗乙二醇锑,从塔釜出料,经常规方法纯化,最终得到纯乙二醇锑产品。
2、根据权利要求1所述的乙二醇锑的制备方法,其特征在于:采用的共沸是苯,甲苯,乙苯,乙醇,丙醇物质。
3、根据权利要求1所述的乙二醇锑的制备方法,其特征在于:共沸剂在塔顶冷却,分层,共沸剂回流,同时调节回流比,以控制反应温度。
4、根据权利要求1所述的乙二醇锑的制备方法,其特征在于:洗涤所用的溶剂为无水甲醇、无水乙醇、无水丙醇。
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