聚酯合成催化劑知識(shí)一、縮聚催化劑的種類銻系催化劑銻系催化劑是目前聚酯生產(chǎn)中廣泛采用的一類催化劑，其中主要是三氧化二銻（Sb2O3）和三酸銻[Sb(OAC)3]。銻系催化劑催化活性較高，對(duì)副反應(yīng)的促進(jìn)作用也較小。但是，它有兩個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)，一是三價(jià)銻在縮聚時(shí)可被還原物質(zhì)（如分解產(chǎn)物乙醛、穩(wěn)定劑亞磷酸等）還原產(chǎn)生金屬銻，從而使聚酯聚合物帶有灰霧色；二是具有毒性。特別對(duì)肝臟有不良的影響。鍺系催化劑使用鍺系催化劑（如鍺酸鈉、二氧化鍺）可以得到白度高、灰分含量低和透明的PET。有人用七鍺酸鈉作催化劑合成PET，發(fā)現(xiàn)并證明了在該催化下不會(huì)產(chǎn)生附加的副反應(yīng)，用它所合成的PET制作X光片基、膠卷等相當(dāng)理想，目前已用于工業(yè)生產(chǎn)。不過，鍺系催化劑催化活性不如銻系催化劑，所得PET中醚鍵含量較多，熔點(diǎn)較低。而且鍺系催化劑價(jià)格較貴，作為纖維聚酯的催化劑沒有明顯優(yōu)點(diǎn)。錫系催化劑錫系催化劑縮聚活性高，但是所得聚酯的端羧基量較大，軟化點(diǎn)也較低，易帶黃色，而且容易生成凝膠產(chǎn)物。為了克服上述缺點(diǎn)，近年來推出了如鄰苯二甲酸二丁基錫催化劑等可以克服異物的生成。鈦系催化劑鈦系催化劑縮聚是很有前途的催化劑，因?yàn)樗呋钚蕴匦愿?，所得的PET特性粘度可達(dá)0.83，而同樣條件下銻系催化劑制得的PET產(chǎn)品特性粘度為0.62。但是，由于鈦系催化劑促進(jìn)副反應(yīng)也較明顯，所以，得到的聚酯熱穩(wěn)定性差，色澤發(fā)黃。因此，至今還不能用于工業(yè)化生產(chǎn)。二、不同催化劑對(duì)縮聚反應(yīng)的影響在縮聚反應(yīng)時(shí)，與金屬反應(yīng)的羥基是由羥乙酯基提供，反應(yīng)物中酯基上的羰基氧提供孤電子對(duì)，與催化劑金屬的空軌道進(jìn)行配位，從而增加了羰基上的碳原子的正電性縮聚時(shí)羥乙酯基上的氧進(jìn)攻正電性增大的羰基碳原子，相結(jié)合后使反應(yīng)不斷進(jìn)行。所以，較好的縮聚催化劑其金屬元素的電負(fù)性都相對(duì)較高。這是由于羥乙酯基中羥基與羰基的相互作用，又使羰基氧的電子密度減少因此，只有電負(fù)性較大的金屬才更容易與羥乙酯基中的羰基氧配位，完成縮聚催化劑反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)可以測定，Ti金屬鹽催化劑的活性最高，但它同時(shí)也是副反應(yīng)速度最快的催化劑。而Sb金屬鹽的催化劑活性中等偏上，可是對(duì)副反應(yīng)的催化活性是中等偏下。因此，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用Sb2O3或Sb（OAC）3作縮聚催化劑。三、不同催化劑對(duì)PET降解反應(yīng)的影響金屬催化劑將加速熱降解或熱氧化降解PET熱降解一般按鏈間熱降解和鏈端熱降解的機(jī)理進(jìn)行。但由于金屬催化劑的存在，會(huì)使熱降解反應(yīng)速度加快。金屬催化劑的金屬（M）與酯基上的羰基氧進(jìn)行配位，而使電子的密度沿箭頭方向變化，加速了另一與酯基相連的β碳上的H原子的斷裂，從而加速了熱降解反應(yīng)：也有人認(rèn)為，PET中金屬催化劑促進(jìn)熱降解的機(jī)理是：PET與金屬配位后，羥乙酯基的羥基進(jìn)攻同一絡(luò)合體又酯基相鄰的次甲基生成醚鍵和羧基。另外，與金屬配位后，羥乙酯基的羥基還可能進(jìn)攻同一分子的酯基相鄰的次甲基生成乙醛。不同催化劑對(duì)熱降解和熱氧化降解的影響醋酸鈦能明顯加速鏈增長的反應(yīng)，但對(duì)熱降解反應(yīng)加速也快。而醋酸銻盡管催化鏈增長不如醋酸鈦，但對(duì)熱降解的影響也小。四、不同催化