聚对苯二甲酸丙二醇酯合成形态可控“核-壳”协同催化体系的研究

聚对苯二甲酸丙二醇酯( PTT)是20世纪90年代中期开发成功的一种具有优良性能并极具发展前途的新型热塑性聚酯。酯化法合成PTT生产流程短，无甲醇产生，设备投资少，环境污染小，将成为今后生产的主要方法。但该过程使用的催化体系尚不完善，成为近十年来国内外催化和材料领域研究的热点问题之一。尤其在国内该催化剂尚属商业空白。本研究设计了介孔"核-壳"单分散双中心复合催化剂，提出了通过形态、织构控制和组分及电子分布调节等手段，制备分别优化酯化及缩聚的双功能催化剂和改善催化剂上停留时间分布的策略，以解决目前催化剂存在的活性、选择性、分散性、稳定性和产品色泽差等问题，对开发新结构、多功能协同纳米催化体系和实现国内高性能PTT的自主产业化具有重要的理论和现实意义。

聚对苯二甲酸丙二醇酯( PTT)是20世纪90年代中期开发成功的一种具有优良性能并极具发展前途的新型热塑性聚酯。酯化法合成PTT生产流程短，无甲醇产生，设备投资少，环境污染小，将成为今后生产的主要方法。但该过程使用的催化体系尚不完善，是直接影响PTT产品质量的关键技术。尤其在国内该催化剂尚属商业空白。因此，该课题已成为近十年来国内外催化和材料领域研究的热点问题之一。本项目从催化剂的组成优化和结构设计出发，设计并制备了有机钛系和无机钛系两大类催化剂，考察并优化了催化剂的制备条件和PTT合成反应条件。还通过溶胶-凝胶法制备了"核-壳"单分散双中心复合催化剂，通过氢氧火焰水解法制备了“荔枝”型复合纳米催化剂。采用红外光谱、核磁共振、XRD、SEM、TEM等手段对催化剂和产物PTT进行了表征，提出了相关的催化机理。通过研究，在该催化剂的作用机理、组成优化和结构适应性等方面都取得了较大的进展，并研制出了在通常条件下能合成具有优良色泽的PTT产品,并使其特性粘度达到0.85dL/g的高稳定型催化剂，对开发新结构、高性能催化体系和实现国内PTT的自主产业化具有重要的理论和现实意义。