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聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)是一种新型的聚酯材料,具有多种优良的性能,实现其工业化生产的技术关键,是低成本原料1,3-丙二醇(1,3-PDO)的获得,以及合成的PTT产品要达到高特性粘度和低色度的指标。本文采用低成本自制的1,3-PDO原料和自主开发的Ti/Al复合金属氧化物催化剂,经酯化-预缩聚-缩聚反应直接合成高质量的PTT产品。 原料1,3-PDO源自生物发酵法,经精制提纯含量达到99.7%。催化剂筛选实验结果显示,Ti/Al复合金属氧化物催化剂,用于PTA与1,3-PDO直接酯化合成PTT具有良好的活性,Ti/Al摩尔比为3,经500℃焙烧的Ti/Al的催化剂活性最高。通过分别考察影响酯化反应、预缩聚反应和缩聚反应结果的多种因素,得到优化的合成PTT的工艺条件为:n(1,3-PDO):n(PTA)=1.6,Ti/Al催化剂的用量为575~600ppm,首先以150℃/h的速度加热至225℃,然后缓慢升温至235℃并保持温度继续反应1h,完成酯化反应后直接进行预缩聚和缩聚反应,控制缩聚反应温度为260℃,缩聚反应时间2.25h,缩聚终压为90Pa,合成PTT产品的特性粘度可达到0.9020dL/g,b值=2.88,端羧基含量为18.34mol/t,且产品色泽良好。 本文还分别采用SEM、BET、XRD和FT-IR等仪器分析手段,对Ti/Al催化剂进行表征,研究了催化剂的结构与反应活性的关联。合成的PTT产品经1H-NMR、FT-IR、SEM、DSC和TG等的表征分析,结果表明其与标样的结构相吻合,且具有优良的产品特性。