PET钛系催化剂的研究进展、发展趋势及应用策略
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产量 最大 、 品种 最多 、 应用最广 的一 类 。Ｐ Ｔ主要 足 Ｅ
及钛 酸盐类催 化剂 ， 类催化 剂成 分单一 ， 这 极易水 解 ， 化效果 不稳 定 ， 催 而且 催化 活性低 ， 应 速度慢 ， 反 产 品颜 色严 重泛 黄 。第二 代钛 系催 化剂 是钛 的氧化
物类 的催化剂 ， 这类催化剂的组分中通常掺入其
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Ｌ海 化 Ｉ ：
・
Ｖｏ． ． １ Ｎｏ３ ３３
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Ｓｈ ｈｇ ｉ ａ ｈａ Ｃｈｅ ｃ ｌＩ ｄｕ ｔ ＂ ｍｉａ ｎ ｓ￣ ３
Ｍａ ． 《 ８ ｒ ２） ｏ
Ｐ Ｔ 系催化剂的研究进展 、 Ｅ钛 发展趋势
及应用策略
孔凡 滔 吴秋 芳 杨景 辉 马新 胜 於 定华
且 由于其 生产工 艺 比较 复杂 ，所 以这类催 化 剂的生
催化剂问世。第一代钛系催化剂主要是钛酸酯类以
本 课 题 获上 海 市青 年 科技 启 明 星计 划 资助 （ 目编 号 ：７ ４ １ ） 项 ０ ＱＢ１０ ６
第一作者简介： 孔凡滔 男 １７ 年生 ９８
硕士 从事环境友好型聚酯用钛 系催化剂的开发工作
的锑 系催 化剂 … 由于 锑会 污 染环 境 ， 以锑 系催 化 ， 所
剂的使用 也成 为聚酯 生产 的 主要 污染源 之一 。随着
量增加 ， 其使用成本也随之增加。 第ｉ代钛系催化剂 主要是 近几 年才推 出的钛 的络合 物类 催 化剂『“ 这 ８１ ＿，
类催 化剂 的组成成 分 比较 复杂 ，不 同机构 所公布 的
膜 级 Ｐ Ｔ） Ｔ程 塑料行 业 。 同是 目前 世 界上 Ｐ Ｔ Ｅ 及 我 Ｅ 产 量 最大 的 国家 之一 ，０ ６ Ｐ ｒ总产量达到 １ ０ ２０ 年 Ｅｒ ０ ７
万 ｔ 以蜕 ， 酯 Ｔ业 在 化学 工 业 乃 至整 个 国 民经 ， 可 聚
酯反应体系不相容，在使用时是作为非均相催化剂 起作用的。 非均相的催化过程增加了传质的复杂性 ，
Ｔ ４ Ｑ３ ２
关键词
应用策略
中 图分 类 号
Ｏ 概 述
聚酯 是广泛 应用 于轻 】、 电子 、 械等领 域 的一 机 大 类 材 料 的 总 称 ，其 中 聚 对 苯 二 甲 酸 乙 二 醇 酯
（ ｏ ｅ ｙｅｅ Ｔ ｒｐ ｔａａ ，Ｅ 是 所有 聚酯产 品 中 Ｐ ｌ ｔ ｌ ｅｅｈｈ ｌ ｅ Ｐ Ｔ） ｙｈ ｎ ｔ
因此 目前 的使用 效果仍 旧不 够理想 。 此外 ， 这类催 化 剂的制备 工艺 比较复 杂 ，而且 原料 中使用 的成 分 比
化剂 ， 系催 化剂从上 个世纪 ７ 代起就 受到 广泛 钛 ０年
的关注 和研 究 。 在过 去 的几十年 中 ， 先后 有几代 钛 系
较多，特别是很多该类催化剂的制备过程中会引入 苯、 甲苯等 有毒 溶 剂 ， 使制 备过 程 容易 污 染环 境 ， 而
人们 对环境 保护 的 Ｈ益蕈视 ，采用环 境友好 聚酯 催 化剂取 代锑 系催化 剂 已成 为聚酯 Ｔ业发 展 的必然
催 化剂 的结构都 有 比较 大 的差 别 。这 类催 化剂研 制 的 目标 依然 是 通过 配 体配 位来 调 控钛 的化学 状态 ， 以提 高其选 择性 。但是 ， 与氧 化物类 的催化 剂相 似 ，
趋势， 而且 由于聚酯１业生产规模 大， 一 其对催化剂
的需 求量 也非 常大 ， 因此 ， 可以说环境 友好 型聚 酯催 化剂是 一个拥 有 巨大 潜 力的产业 。
１ 钛 系催 化 剂 的技 术 发 展 历 程
作 为最有 希望取 代锑 系催 化 剂的环境 友好 型催
多数钛络合物催化剂 中由于引入了结构 复杂 的配 体， 不能与乙二醇互溶 ， 在体系中的非均相性较强 ，
他 元素 钛 形成 复合 氧化 物 ，比如钛硅 氧 化物或钛 锆 氧化物 等 。这些 元素 的掺入在 一定程 度上 调节 了 钛 的外层 电子结 构 ，改善 了钛 系催化 剂的催 化选择
性 。 比于第 一代催 化剂 ， 的氧化 物类催 化剂在抗 相 钛
由精 对苯 二 甲酸和 乙二醇在催 化剂 的作用 下先 后经
过 酯化 反应 和缩 聚反 应 制得 的 ， 日前 Ｐ Ｔ最 主 要 的 Ｅ
用 途是 用于合 成 纤维 行业 （ 维级 Ｐ Ｔ纺丝 得 到 的 纤 Ｅ 产 品 即“ 涤纶 ” ， ）此外还 用 于包 装行 业 （ 瓶级 Ｐ Ｔ孜 Ｅ
水解 方面 有 了质 的改进 ，但 与在聚酯合 成 中作 为均 相催 化剂使 用 的锑 系催化 剂相 比 ，这类催 化 剂与 聚
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第 ３期
孔 儿滔等 ： Ｅ Ｐ Ｔ钛系催化剂的研究进展 、 发展趋势及应用策略
产成本 较 高 ， 聚酯 生产 成本 的影 响也 比较 大 。 对
趋 势和 核心 问题应 该是 提 高催 化 剂在 聚酯 反应 体 系 中的均 相性 ，并 在此基 础上 通过 技术 手段 调控 钛表 面 的化 学状态 ，从 两方 面共 同人手 同时提 高催 化剂 的活性 和选择 性 ， 进而 降低催 化剂 的用 量 ， 少 催化 减 剂 的使用 成本 ，使 钛 系催 化 剂在技 术层 面 和经 济层
进而 降低 了反应 速度 ， 加 了副反应 ， 增 导致 产品 的颜 色 容易泛 黄 。 此外 ， 氧化物类 的催 化剂在使 用 时存 在 颗粒 团 聚的 问题 ， 导致催 化剂 的 比表 面积 降低 ， 用 使
济 中都 占有极 其 重 要 的地位 。 目前 全世 界 ９ ％的 ０
Ｐ Ｔ生产采 用 的是 以重金１ 上海华 明高技术（ 集团 ） 限公司暨超 细粉末 国家工程研究中心 有
摘 要
回顾 ＿ Ｅ 『Ｐ Ｔ用钛系催化剂 的发展 历史 ， 通过 对技术发 展脉 络的梳理 ， 提出未来 钛系催化 剂发展 的技 术
趋势 ， 并结合我国 Ｐ Ｔ装置的特点 ， Ｅ 分析 了在我国使用钛系催化剂生产 Ｐ Ｔ的策略和前景。 Ｅ Ｐ Ｔ 钛 系催化剂 Ｅ
及钛 酸盐类催 化剂 ， 类催化 剂成 分单一 ， 这 极易水 解 ， 化效果 不稳 定 ， 催 而且 催化 活性低 ， 应 速度慢 ， 反 产 品颜 色严 重泛 黄 。第二 代钛 系催 化剂 是钛 的氧化
物类 的催化剂 ， 这类催化剂的组分中通常掺入其
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及应用策略
孔凡 滔 吴秋 芳 杨景 辉 马新 胜 於 定华
且 由于其 生产工 艺 比较 复杂 ，所 以这类催 化 剂的生
催化剂问世。第一代钛系催化剂主要是钛酸酯类以
本 课 题 获上 海 市青 年 科技 启 明 星计 划 资助 （ 目编 号 ：７ ４ １ ） 项 ０ ＱＢ１０ ６
第一作者简介： 孔凡滔 男 １７ 年生 ９８
硕士 从事环境友好型聚酯用钛 系催化剂的开发工作
的锑 系催 化剂 … 由于 锑会 污 染环 境 ， 以锑 系催 化 ， 所
剂的使用 也成 为聚酯 生产 的 主要 污染源 之一 。随着
量增加 ， 其使用成本也随之增加。 第ｉ代钛系催化剂 主要是 近几 年才推 出的钛 的络合 物类 催 化剂『“ 这 ８１ ＿，
类催 化剂 的组成成 分 比较 复杂 ，不 同机构 所公布 的
膜 级 Ｐ Ｔ） Ｔ程 塑料行 业 。 同是 目前 世 界上 Ｐ Ｔ Ｅ 及 我 Ｅ 产 量 最大 的 国家 之一 ，０ ６ Ｐ ｒ总产量达到 １ ０ ２０ 年 Ｅｒ ０ ７
万 ｔ 以蜕 ， 酯 Ｔ业 在 化学 工 业 乃 至整 个 国 民经 ， 可 聚
酯反应体系不相容，在使用时是作为非均相催化剂 起作用的。 非均相的催化过程增加了传质的复杂性 ，
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关键词
应用策略
中 图分 类 号
Ｏ 概 述
聚酯 是广泛 应用 于轻 】、 电子 、 械等领 域 的一 机 大 类 材 料 的 总 称 ，其 中 聚 对 苯 二 甲 酸 乙 二 醇 酯
（ ｏ ｅ ｙｅｅ Ｔ ｒｐ ｔａａ ，Ｅ 是 所有 聚酯产 品 中 Ｐ ｌ ｔ ｌ ｅｅｈｈ ｌ ｅ Ｐ Ｔ） ｙｈ ｎ ｔ
因此 目前 的使用 效果仍 旧不 够理想 。 此外 ， 这类催 化 剂的制备 工艺 比较复 杂 ，而且 原料 中使用 的成 分 比
化剂 ， 系催 化剂从上 个世纪 ７ 代起就 受到 广泛 钛 ０年
的关注 和研 究 。 在过 去 的几十年 中 ， 先后 有几代 钛 系
较多，特别是很多该类催化剂的制备过程中会引入 苯、 甲苯等 有毒 溶 剂 ， 使制 备过 程 容易 污 染环 境 ， 而
人们 对环境 保护 的 Ｈ益蕈视 ，采用环 境友好 聚酯 催 化剂取 代锑 系催化 剂 已成 为聚酯 Ｔ业发 展 的必然
催 化剂 的结构都 有 比较 大 的差 别 。这 类催 化剂研 制 的 目标 依然 是 通过 配 体配 位来 调 控钛 的化学 状态 ， 以提 高其选 择性 。但是 ， 与氧 化物类 的催化 剂相 似 ，
趋势， 而且 由于聚酯１业生产规模 大， 一 其对催化剂
的需 求量 也非 常大 ， 因此 ， 可以说环境 友好 型聚 酯催 化剂是 一个拥 有 巨大 潜 力的产业 。
１ 钛 系催 化 剂 的技 术 发 展 历 程
作 为最有 希望取 代锑 系催 化 剂的环境 友好 型催
多数钛络合物催化剂 中由于引入了结构 复杂 的配 体， 不能与乙二醇互溶 ， 在体系中的非均相性较强 ，
他 元素 钛 形成 复合 氧化 物 ，比如钛硅 氧 化物或钛 锆 氧化物 等 。这些 元素 的掺入在 一定程 度上 调节 了 钛 的外层 电子结 构 ，改善 了钛 系催化 剂的催 化选择
性 。 比于第 一代催 化剂 ， 的氧化 物类催 化剂在抗 相 钛
由精 对苯 二 甲酸和 乙二醇在催 化剂 的作用 下先 后经
过 酯化 反应 和缩 聚反 应 制得 的 ， 日前 Ｐ Ｔ最 主 要 的 Ｅ
用 途是 用于合 成 纤维 行业 （ 维级 Ｐ Ｔ纺丝 得 到 的 纤 Ｅ 产 品 即“ 涤纶 ” ， ）此外还 用 于包 装行 业 （ 瓶级 Ｐ Ｔ孜 Ｅ
水解 方面 有 了质 的改进 ，但 与在聚酯合 成 中作 为均 相催 化剂使 用 的锑 系催化 剂相 比 ，这类催 化 剂与 聚
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第 ３期
孔 儿滔等 ： Ｅ Ｐ Ｔ钛系催化剂的研究进展 、 发展趋势及应用策略
产成本 较 高 ， 聚酯 生产 成本 的影 响也 比较 大 。 对
趋 势和 核心 问题应 该是 提 高催 化 剂在 聚酯 反应 体 系 中的均 相性 ，并 在此基 础上 通过 技术 手段 调控 钛表 面 的化 学状态 ，从 两方 面共 同人手 同时提 高催 化剂 的活性 和选择 性 ， 进而 降低催 化剂 的用 量 ， 少 催化 减 剂 的使用 成本 ，使 钛 系催 化 剂在技 术层 面 和经 济层
进而 降低 了反应 速度 ， 加 了副反应 ， 增 导致 产品 的颜 色 容易泛 黄 。 此外 ， 氧化物类 的催 化剂在使 用 时存 在 颗粒 团 聚的 问题 ， 导致催 化剂 的 比表 面积 降低 ， 用 使
济 中都 占有极 其 重 要 的地位 。 目前 全世 界 ９ ％的 ０
Ｐ Ｔ生产采 用 的是 以重金１ 上海华 明高技术（ 集团 ） 限公司暨超 细粉末 国家工程研究中心 有
摘 要
回顾 ＿ Ｅ 『Ｐ Ｔ用钛系催化剂 的发展 历史 ， 通过 对技术发 展脉 络的梳理 ， 提出未来 钛系催化 剂发展 的技 术
趋势 ， 并结合我国 Ｐ Ｔ装置的特点 ， Ｅ 分析 了在我国使用钛系催化剂生产 Ｐ Ｔ的策略和前景。 Ｅ Ｐ Ｔ 钛 系催化剂 Ｅ
