无重金属聚酯热性能和流变性能的研究

马小弟

(中国石化上海石油化工股份有限公司涤纶部，上海 200540)

锑系催化剂是聚酯合成中最广为使用的催化剂，具有一定毒性，在生产过程中对人和环境造成危害[1]。随着健康环保意识的不断加强，人们对聚酯产品中含有的金属锑对人类健康和环境造成的危害也越来越重视，故采用高效、环保型催化剂替代锑系催化剂已成为聚酯技术发展的一种趋势[2]。

近年来，聚酯用钛系催化剂的生产技术得到了快速发展。德国Acordis、Schtlebene，英国Synetix、Johnson Matthey，美国Du Pont，日本Mitsubishi Chemical、Teijin Fiber和Mitsui Chemical等公司均开发了高效、环保的钛系聚酯催化剂，这对聚酯工业的可持续发展带来了极大的促进作用[3]。

2009年起，中国石化上海石油化工股份有限公司(以下简称上海石化)与中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院以下简称(上海石化院)合作，先后在2 L小试、1 kt/a和10 kt/a连续聚合实验装置上成功开发了使用100%新型钛系催化剂连续生产聚酯产品的工艺[4]。切片商业化名称为NEP(Non-heavy metal Ecological Polyester，无重金属聚酯)，其分子结构和普通聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相同。文章对使用锑系和钛系催化剂生产的有光聚酯切片的热性能和流变性能进行了分析对比和研究。

1 实验

1.1 原辅料

试生产过程中主要的原辅料来源及规格见表1。

表1 主要原辅料来源及规格

1.2 装置

试生产时，在10 kt/a连续聚合生产线上采用前添加钛系催化剂工艺，以PTA和EG为原料，通过直接酯化法和连续缩聚反应生成无重金属聚酯切片。该生产线采用具有自主知识产权的三釜流程工艺技术，主设备包括一个内循环酯化反应器、一个上流式预缩聚反应器和一个带鼠笼式搅拌的终聚釜。……