基于SWOT分析的钛系聚酯的开发及应用
钛系聚酯催化剂的工业应用进展
钛系聚酯催化剂的工业应用进展苑娜娟【摘要】With the increasing of people consciousness about environmental protection and ecological balance, titanium system polyester products as a kind of environmentally friendly products have emerged, while promoting the development and application of titanium system catalyst for polyester. The development idea and development process of titanium system catalyst for polyester was described, and the industrial application of titanium system catalyst for polyester both at home and abroad was introduced. It was one of the important direction that application of environmental titanium polyester catalyst developed differential polyester products.%随着人们对环境保护、生态平衡等意识的提高，钛系聚酯产品作为一种环保产品也应运而生，同时推动了钛系聚酯催化剂的开发与应用。
本文主要叙述了钛系聚酯催化剂的研制思路及开发进程，介绍了钛系聚酯催化剂的国内外工业应用状况，指出了应用环保性钛系聚酯催化剂是开发差别化聚酯产品的一个重要方向。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)013【总页数】3页(P30-31,65)【关键词】聚酯;钛系催化剂;工业应用【作者】苑娜娟【作者单位】中石化天津分公司研究院，天津 300271【正文语种】中文【中图分类】TQ323.4聚酯是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经过缩聚产生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，是我国目前聚酯产品中产量最大、品种最多的一类合成材料，主要应用在容器、包装材料、薄膜、瓶用、胶片、塑料等领域。
新型钛系催化剂在PET的工业化应用
ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ，ａ ｎｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｆ ｏ ｔ ｅ ｈ ｈ ｕ ｅ Ｌ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｅ ｌ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｉ ｎ ｎ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ，ｈ ａ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ
ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｔ ｉ ｔ ａ ｎ ｉ ｕ ｍ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ； ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ； ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
２ 工 业试验 方 案
本次试验原则是 ： 保证整 个试 验过程工 艺平稳 、 产品质
摘要 ： 本 文详细论述了天津石化公司研究 院开发生产 的新型钛系催化剂在 ２ ０万 ｔ ／ ａ 聚酯装置单条生产线上的工业化应用过程复配使用可以有效降低酯化反应温度 ， 降低装置能耗 ， 同时提高切 片的色相 Ｌ 值 和熔体 的可 纺性 ， 具有 良 好 的工业应用前景 。
关键词 ： 钛系催化剂 ； 聚酯 ； 应用 中图分类号 ： Ｔ Ｑ ３ ２ ３ ． ４ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ８—０ ２ １ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ １— ０ ０ ９ ０—０ ４
Ａ Ｎｅ ｗ Ｔｉ ｔ ａｎ ｉ ｕｍ Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＰＥＴ
织 品” 对“ 绿色纤 维” 的要求 ； 而 锗系催 化剂 价格 过于 昂贵 ；
钛及钛合金的应用现状与发展趋势分析
钛及钛合金的应用现状与发展趋势分析1. 钛及钛合金的应用现状与发展趋势分析钛及其合金具有重量轻、强度大、耐热性强、耐腐蚀等许多优特性，被誉为“未来的金属”，是具有发展前途的新型结构材料。
钛及其合金不仅在航空、宇宙航行工业中有着十分重要的应用，而且已经开始在化工、石油、轻工、冶金、发电等许多工业部门中广泛应用。
1.1. 钛在化工等部门的应用钛的另一个显著特点是耐腐蚀性强，这是由于它对氧的亲合力特别大，能在其表面上生成一层致密的氧化膜，可保护钛不受介质腐蚀。
金属钛在大多数水溶液中，都能在表面生成钝化氧化膜。
因此，钛在酸性、碱性、中性盐水溶液中和氧化性介质中具有很好的稳定性，比现有的不锈钢和其它有色金属的耐腐蚀性都好，甚至可与铂比美。
但是，如果在某种介质中，能连续溶解钛表面氧化膜时，则钛在这种介质中便会受到腐蚀。
例如，钛在氢氟酸、浓的或热的盐酸、硫酸和磷酸中，由于这些溶液溶解钛表面氧化膜，所以钛被腐蚀。
如果在这些溶液中加入氧化剂或某些金属离子时，则钛表面氧化膜便会受到保护，此时钛的稳定属于增加。
1.2. 化学工业钛在各种酸、碱、盐介质中，除上述四种无机酸和腐蚀性很强的氯化铝外，都具有很好的稳定性。
所以，钛是化学工业中优良的抗腐蚀材料，得到了越来越广泛的应用。
例如，在氯碱工业中使用钛金属阳极和钛制湿氯气冷却器，收到很好的经济效果，被誉为氯碱工业中的一大革命。
1.3. 石油工业钛在有机化合物中，除了温度较高下的五种有机酸(甲酸、乙酸、草酸、三氯乙酸和三氟乙酸)外，都具有非常好的稳定性。
因此，钛是石油炼制和石油化工中优良的结构材料，可以用来制作各种热交换器、反应器、高压容器和蒸馏塔等。
三．冶金工业钛属活性金属，具有良好的吸气性能，是炼钢工业中优良的脱气剂，它能化合钢在冷却时析出的氧和氮。
在钢中加入少量的钛(<0.1%)可使钢坚韧而富有弹性。
钛也是炼钢，炼铝等工业中重要的合金添加剂。
钛具有超导性，是一种常见的超导材料。
高稳定性钛系聚酯催化剂TiOC@SiO_(2)的制备及应用
高稳定性钛系聚酯催化剂TiOC@SiO_(2)的制备及应用刘斌;王勇军;吕汪洋;陈文兴【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2024(43)3【摘要】钛系聚酯催化剂因催化活性高、环境友好等优点,是传统锑系聚酯催化剂的理想替代品。
为了制备出耐水解性好、分散性好、催化性能稳定的钛系聚酯催化剂,采用反相微乳液法,制备得到核壳结构催化剂TiOC@SiO_(2)。
在钛有机化合物的表面包覆一层硅氧烷,以此稳定钛有机化合物的催化活性。
利用多种现代表征方法对TiOC@SiO_(2)的形貌、结构和性能进行了表征分析,并探究其在合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的催化性能。
研究结果表明,TiOC@SiO_(2)催化剂为粒径约200nm的核壳球形结构,无Ti—O—Si键,钛含量为6.95%。
TiOC@SiO_(2)催化剂在90℃下水浴2h后,其结构和催化活性保持不变,复合结构显著提高了钛有机化合物的耐水解性和分散性。
在聚酯合成实验中,仅添加5μg/g TiOC@SiO_(2),在270℃下缩聚反应92min,即可制备出特性黏度为0.677dL/g、端羧基含量为14.4mol/t、b值为2.16的PET。
【总页数】8页(P1395-1402)【作者】刘斌;王勇军;吕汪洋;陈文兴【作者单位】浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室【正文语种】中文【中图分类】TS15;TQ426【相关文献】1.钛系催化剂对聚酯缩聚反应速度和热稳定性影响的研究2.高活性抗水解钛系聚酯催化剂的合成及应用3.钛系和锑系催化剂对阻燃聚酯制备的影响4.汉法语言中“鸡”的文化意义对比分析5.蒙脱石基钛系聚酯催化剂的制备及其应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
钛行业的创新应用介绍钛行业的创新应用和市场前景
钛行业的创新应用介绍钛行业的创新应用和市场前景钛是一种轻质、高强度、耐腐蚀的金属材料，因其独特的性能，在各个领域都有广泛的应用。
随着科技的发展和工艺的改进，钛行业在创新应用方面取得了重要进展。
本文将介绍钛行业的创新应用和市场前景。
一、航空航天领域钛在航空航天领域的应用是最为广泛和重要的。
由于其轻质、高强度和耐腐蚀性，钛被广泛用于飞机、火箭等航空器的制造中。
钛制品不仅能够减轻飞机的重量，提高燃油效率，还能够增加航空器的耐久性和安全性。
随着航空航天技术的不断进步和发展，对钛行业的需求将持续增长，给钛行业带来了巨大的市场前景。
二、医疗领域钛在医疗领域的应用也越来越广泛。
钛的生物相容性非常好，不会引起人体的排斥反应，因此被广泛应用于人体植入物的制造中。
例如，人工关节、牙种植体、心脏支架等医疗器械都可以采用钛材料制造，提高患者的生活质量和医疗效果。
钛行业的创新应用在医疗领域有着巨大的潜力和市场前景。
三、汽车工业钛在汽车工业中的应用也逐渐增多。
由于钛的轻质和高强度，使用钛材料可以减轻汽车的重量，提高燃油效率和行驶性能。
此外，钛材料还具有良好的抗腐蚀性能，可以延长汽车的使用寿命。
随着对汽车安全性和环保性要求的不断提高，对钛行业在汽车领域的需求将逐渐增加，市场前景广阔。
四、能源领域钛在能源领域的应用也具有重要意义。
钛材料可以用于制造太阳能电池板、风力发电装置等，提高能源的可再生性和清洁性。
此外，钛还可用于制造储氢合金、储电池等设备，为能源储备和利用提供了更多可能性。
随着全球能源需求的增长和环保意识的提升，钛行业在能源领域的创新应用有着巨大的市场潜力。
总结：钛行业在各个领域的创新应用展现了其独特的优势和巨大的市场潜力。
航空航天、医疗、汽车和能源等领域对钛材料的需求将持续增长，给钛行业带来了广阔的市场前景。
随着科技的不断发展和进步，相信钛行业的创新应用将会迎来更多的突破和发展，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
新型钛系聚酯催化剂的开发与应用
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ ～ ０ ３ — ２ ４ 。
作者简介 ：昌建桦 ，经济师 ，工商管理硕 士 ，就职
于 中国石油化工股 份有限公司化工事业部 ，主要从
事化工产品营销管理工作。
２ ０ １ ３ 年 第 ４ 期总 第 ２ ２ ｏ 期
幺
ｔ ．１ ９
Ｓ ｉ Ｏ ： 复合 固体催化 剂 ，其粒 径小 于 １ ０ ｍ，易分 散 于 乙二 醇 中 ，抗 水 解 ，催 化 活 性 至 少 是锑 系 催 化 剂 的６～８ 倍 ，缺点 是 制 得 的产 品色 度存 在 泛 黄 的
关键词 ：聚酯
钛系催化剂
工业应用
１ 概 述
Ｅ Ｐ Ａ ４ ０ Ｃ Ｆ Ｒ１ ４ １ 规定 饮用 水 中锑含 量不 能超 过６ ｇ ／ Ｌ 。未 来对 锑 的使用 限制 将会 越来 越严 格 。 锗 系 催 化 剂 具 有 良好 的 稳 定 性 ，反 应 过 程 中 副 反 应 较 少 ，最 大 的优 点 是 制 得 的 聚 酯 颜 色 纯 白 ，透 明度 较 高 ，在 非 纤 维领 域 广 受 欢 迎 。但 其 活 性低 于锑 系催 化 剂 ，在 反应 体 系 中 的溶解 性
问题 。
的使 用量 达全球 聚酯 催化 剂消 费量 的 １ ０ ％。
日本 ＿ 一井 化 学 开 发 了钛 系 的 ＭＰ 催 化 剂 ，从
２ ０ ０ ２ 年 开始商业 化生产 无锑 Ｃ Ａ１ ３ ５ 型 聚 酯 催 化 剂 ，主 要 用 于 碳 酸 饮 料 和 矿 泉 水 瓶 用 聚 酯 的 生 产 ，并积 极 扩 大 其 在热 灌 装 和 对 乙醛 高 度 敏感 领 域 的应用 ，取得 了一定效 果 。 日本 三 菱 化 学开 发 了名 为 “ Ｎ ｏ ｖ ａ ｃ ａ ｔ ” 的ＮＣ ２ 系列钛系催 化剂 。该催化 剂为液体 催化剂 ，可 以和 乙二醇互溶 ，使用 该催化 剂生产 的树脂产 量 明显 增 加 。三菱 化学不仅 在全球 范 围推 广树脂 ，而且推 广 催 化剂和生产技 术 ，目前 已在亚 洲进行转让 。 Ｗｅ ｌ ｌ ｍ ａ ｎ 公 司推 出基于钛 催 化剂 的瓶用 聚酯 ， 具有 低 乙醛 含 量 和低 气 味 、快 速 模 塑 周期 和质 量 轻 的特 点 ，可灌 装 更 高温 度 的饮 料 。 品级Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ
钛系催化剂在聚酯行业应用分析
钛系催化剂在聚酯行业应用分析作者：刘真来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第09期摘要：随着我国聚酯行业的快速发展，当前聚酯行业普遍使用的锑系催化剂逐渐无法满足行业的需求。
而新型的钛系催化剂凭借着成本低、生产耗能低的特点，正在渐渐取代锑系催化剂而成为聚酯行业的主要原料之一。
但是，钛系催化剂在聚酯行业的应用过程中也存在着一些问题，因此必须加快探索钛系催化剂在聚酯行业的应用，有效发挥钛系催化剂的优势。
本文从钛系催化剂在我国的研究现状出发，简要分析其在聚酯行业的应用现状。
关键词：钛系催化剂;聚酯行业;应用1 我国的钛系催化剂工业化研究、应用现状钛系催化剂是由中石化天津分公司研究院于2001年开展的研究工作当中首次开发出来的，并成功地将其运用到工业化过程当中去。
目前，在我国能够生产钛系催化剂的主要有中国实用化工股份有限公司天津分公司研究院、江陰市桐岐四河化工厂、上海讯凯化工科技有限公司、上海石化研究院等几个厂家。
其中，中石化天津分公司对于钛系催化剂的研究时间最长、生产规模最大、效果最好。
上海石油化工股份有限公司、仪征化纤、中石化天津分公司，它们都是在工业化装置上应用钛系催化剂取代了锑系催化剂。
1.1 钛系催化剂的聚酯行业应用钛系催化剂的应用，首先要从2005年中石化天津分公司在聚酯生产装置的试验上来说起。
中石化天津分公司二期聚酯装置原本采用的是德国吉玛五釜连续缩聚工艺流程，后接连续短纤维生产线。
在2009年开始，将原本的乙二醇缩聚催化剂替换为自主研发生产的钛系催化剂，50%钛系催化剂投入使用，保持了设备的稳定生产。
此后在2015年，中石化天津分公司将钛系催化剂的比例提高到100%，完全取代了原有的锑系催化剂，首次实现了钛系催化剂取代锑系催化剂的目标，并且保证了稳定的生产过程以及合格的产品质量，且产品质量指标均优于锑系催化剂产品。
此外，通过DSC（差示扫描量热法），可以判断出聚酯的各项性能指标，如聚酯的结晶性能、熔融性能等，根据这些指标就能判断出聚酯产品的可纺性。
PET钛系催化剂的研究进展_发展趋势及应用策略
ＰＥＴ钛系催化剂的研究进展、发展趋势及应用策略孔凡滔吴秋芳杨景辉马新胜於定华上海华明高技术（集团）有限公司暨超细粉末国家工程研究中心（上海２００２３１）综述摘要回顾了ＰＥＴ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ＰＥＴ装置的特点，分析了在我国使用钛系催化剂生产ＰＥＴ的策略和前景。
关键词ＰＥＴ钛系催化剂应用策略中图分类号ＴＱ３４２０概述聚酯是广泛应用于轻工、电子、机械等领域的一大类材料的总称，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯（ＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）是所有聚酯产品中产量最大、品种最多、应用最广的一类。
ＰＥＴ主要是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，目前ＰＥＴ最主要的用途是用于合成纤维行业（纤维级ＰＥＴ纺丝得到的产品即“涤纶”），此外还用于包装行业（瓶级ＰＥＴ及膜级ＰＥＴ）及工程塑料行业。
我国是目前世界上ＰＥＴ产量最大的国家之一，２００６年ＰＥＴ总产量达到１７００万ｔ，可以说，聚酯工业在化学工业乃至整个国民经济中都占有极其重要的地位。
目前全世界９０％的ＰＥＴ生产采用的是以重金属锑的化合物为主要成分的锑系催化剂［１］，由于锑会污染环境，所以锑系催化剂的使用也成为聚酯生产的主要污染源之一。
随着人们对环境保护的日益重视，采用环境友好型聚酯催化剂取代锑系催化剂已成为聚酯工业发展的必然趋势，而且由于聚酯工业生产规模巨大，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化剂，钛系催化剂从上个世纪７０年代起就受到广泛的关注和研究。
在过去的几十年中，先后有几代钛系催化剂问世。
第一代钛系催化剂主要是钛酸酯类以及钛酸盐类催化剂［２－３］，这类催化剂成分单一，极易水解，催化效果不稳定，而且催化活性低，反应速度慢，产品颜色严重泛黄。
钛系催化剂在聚酯合成领域的应用进展及趋势(上)
注：1）聚酯工程塑料包括片材、板材以及共混物（玻璃纤维、填充剂 等）；2）锑使用量按200 mg/kg平均值计，催化剂是氧化锑、醋酸锑和乙二醇 锑；3）假设采用钛系催化剂，则钛使用量按20 mg/kg估算。
钛系催化剂由于有更高的催化活性而备受关注，早 期使用的是钛的无机盐（如氟钛酸钾、草酸钛钾）或有 机酯类（如钛酸四丁酯）。钛酸四丁酯在DMT路线上使 用，催化剂用量少，反应速度快，可以缩短反应时间。 但用于PTA路线，由于水解的作用，以及缩聚过程中的 副反应，使PET色相泛黄，端羧基升高，二甘醇含量上 升，熔点下降。近20年，针对PTA路线合成PET，国内外 研究并部分工业化采用复合钛系催化剂、醇钛系以及纳 米氧化钛系催化剂，并发明了新催化稳定体系，可与金 属盐产生协同抗氧化作用，有效地抑制部分钛催化剂对 热降解反应的催化，取得了非常不错的效果。
表 1 维 聚酯瓶 聚酯薄膜
聚酯工程塑料1） 聚酯需求合计 估算催化剂中的锑2） 钛系催化剂钛含量3）
2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 5 000 5 500 5 750 6 000 6 450 7 000 2 725 2 882 3 050 3 227 3 414 3 612 800 820 840 935 980 1 000 300 370 500 560 650 700 8 825 9 572 10 140 10 722 11 494 12 312 1.76 1.91 2.02 2.14 2.30 2.46 0.069 0.075 0.079 0.084 0.090 0.096
应用技术 纤维技术 Fiber Technology
钛系催化剂在聚酯合成领域的应用进展 及趋势（上）
文 | 孙 宾 王鸣义
聚酯的现状及未来五至十年发展前景
聚酯的现状及未来五至十年发展前景聚酯产业是化学工业中的重要部门之一，广泛应用于纺织、塑料、电子、建筑等领域。
本文将探讨聚酯产业的现状以及未来五至十年的发展前景。
首先，让我们来了解聚酯的基本特性。
聚酯是一种由酯基组成的高分子化合物，在化学结构上具有一定程度的稳定性和可调性。
由于其优异的物理性能和化学稳定性，聚酯已成为许多行业的首选材料。
目前，聚酯产业正呈现出快速增长的趋势。
随着全球经济的发展和人民生活水平的提高，对纺织品、塑料制品和电子产品的需求不断增加，推动了聚酯产业的发展。
特别是在纺织和塑料行业，聚酯因其优良的强度、耐磨损性和抗腐蚀性能而备受青睐。
然而，聚酯产业也面临着一些挑战。
首先，环境保护压力日益加大。
由于聚酯的生产过程中会产生大量的废水、废气和废渣，对环境造成一定的影响。
因此，聚酯生产企业需加强环境管理，寻找更加环保的生产工艺和新型材料。
其次，竞争压力不断增加。
聚酯市场规模不断扩大，竞争对手也不断涌现，使得市场竞争变得异常激烈。
要在竞争中立于不败之地，企业需要不断提升产品质量和技术创新能力。
然而，在未来五至十年，聚酯产业仍将保持良好的发展势头，并有望实现更大的突破。
首先，随着可持续发展的理念深入人心，聚酯产业将更加注重环保技术的应用。
例如，发展生物可降解聚酯材料，减少对环境的污染。
其次，随着科技的不断进步，新型聚酯材料的研发将成为聚酯产业的重要方向。
新材料的应用将使聚酯产品具备更多的功能和应用领域，推动产业的进一步发展。
最后，随着消费者对生活品质要求的提高，聚酯制品的创新将得到更多的关注。
例如，开发具有抗菌、防水、防紫外线等功能的聚酯纺织品，提高产品附加值。
总结来说，聚酯产业在现阶段已经取得了较大的发展，并具备广阔的市场前景。
然而，企业在积极拓展市场的同时，也要关注环境保护和技术创新，以适应市场的变化和需求的提升。
未来五至十年，聚酯产业有望实现更大的突破和进步，为各个领域的发展做出更大的贡献。
新型钛系聚酯催化剂的应用研究
昂贵 ； 钛系催化剂具有高活性 ， 但制得的聚酯存在稳 定 性差 和 制 品泛 黄 、 浑浊 的 问题 ， 因而 一直 没有 得到 大规模 使 用 。
钛 系催 化 剂 是 当前 研 究 最 多 的一 类 聚 酯 催 化 剂 。如 德 国 的 Ｌ ｕ ｒ ｇ ｉ Ｚ ｉ ｍ ｍ ｅ ｒ 和 Ａ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｓ公 司 对 新
系催 化剂 活性适 中 ， 价 格低 廉 ， 副 反应 少 ， 但 在 反应
将一 定量 比例 的 Ｐ Ｔ Ａ与 Ｅ Ｇ加 入 ２ Ｌ聚合 反应
釜， 在２ ３ ０— ２ ４ ０℃ 和 ０ ． ２ ＭＰ ａ 左 右的压 力下 进行酯
中还原成锑 ， 使聚酯成灰色， 染 色工序 中被浸 出、 进 而污染水源等 刮； 锗 系催化剂具有 良好 的稳定性 ，
新 型 钛 系聚 酯 催 化 剂 的 应 用 研 究
周 灵 杰
（ 中石化股份公司天津分公 司研究 院 ， 天津 ３ ０ ０ ２ ７ １ ）
摘要 ： 研究 了采用 自制钛系聚酯催化剂 ， 考察各聚合工艺及合 成产品性 能。结果表 明： 制备 的钛系催化剂活性 高、 性能稳定 、
催化剂用量小 。钛系催化剂合成的聚酯切片各项性能指标 良好 ， 成功通 过工业化纺丝试验 ， 提高 了成品丝 品质 ， 钛 系催化剂
Ｓ ｂ Ｏ ３ 和 ｓ ｂ ： （ Ｅ Ｇ） ， 市售 ， 聚合 级 。Ｔ Ｙ催化剂 ， 自 制。
１ ． ２ ２ Ｌ釜聚 合试 验
发高效催化剂是当今聚酯行业的主要潮流之一 。目 前工 业生 产 应 用 和研 究 较 多 的 聚 酯 催 化 剂 主要 是 锑、 锗、 钛 ３个 系 列 的 化合 物 ， 但 都 有 明显 不 足 。锑
钛系催化剂制备的聚酯热性能分析
２ ０ ０
２ ５ ０
图 ２ 液态钛 催化 剂制 备的切 片 Ｄ Ｓ Ｃ 图谱
作者 简介 ： 张野 （ １ ９ ７ １ 一 ） ，辽宁省 辽 阳市人 ，高级 工程师 ，毕业 于抚 顺石 油学院高 分子化 工专业 ，现工作在 辽 阳石化 分公 司研究 院
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ９ ． ０ ４
１ 试 验 部 分
１ ． １ 主要原 料及试 验 装置
图 １ 固态钛 催化剂 制备 的切 片 Ｄ Ｓ Ｃ 图谱 表１ 固态钛 催化 剂制备 的切 片 热力学 数值
固态 钛 系催 化 剂制 备 的 聚酯 Ｄ Ｌ系 列 切 片 ， 液
态钛 系催化剂制备的聚酯 Ｓ Ｈ系列切片， 锑催化剂
制备 的聚 酯 Ｐ Ｅ Ｔ 。 差示 扫描 量热 仪 Ｄ Ｓ Ｃ ８ ２ １ ， 热 重分 析仪 。
１ ． ２ 测 试方 法
１ ０
８ ６
４
熔点 、 玻璃 化温 度 、 结 晶温度 的测量 由差示 扫描 量热 仪 Ｄ Ｓ Ｃ ８ ２ １ 完成。
聚酯切片和催化剂的热失重测试由热重分析仪
完成。
ｆ ２
０
蚤０
—
２
ห้องสมุดไป่ตู้
２ 结果 与讨论
２ ． １ 切 片的 Ｄ Ｓ Ｃ分 析
学数 值 出现 偏差 。
２ ． ２ 切片 的 Ｔ Ｇ分析
从 表 ３中可 以看 出 ， ２种 催 化 剂 制 备 的 聚酯 在
失重 １ ％ 时的温度都远高于以锑为催化剂制备的聚
酯 的热 失重 温度 ， 而且 在失 重 为 １ ０ ％ 的温度 也 都远 高 于 以锑 为催 化剂 制备 的聚酯 的热失 重 温度 。
钛的应用及发展
钛的应用及发展钛是一种非常重要的金属材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。
它具有良好的耐蚀性、高强度、轻质、耐高温等特点，因此在航空航天、船舶制造、化工、生物医药等领域有着重要的应用。
随着科技的发展和工业的进步，钛材料的应用领域不断拓展，发展势头良好。
首先，钛在航空航天领域有着广泛的应用。
由于其高强度和良好的耐腐蚀性，钛材料在航空航天领域被广泛应用于航空发动机、飞机结构零部件、导弹和火箭等领域。
在航天器的制造中，钛也有着重要的地位，它可以用于制造航天器的外壳、燃气轮机、燃气发生器等部件，以确保航天器在极端条件下能够正常运行。
其次，钛在化工领域也有着重要的应用。
由于钛具有良好的耐腐蚀性，因此在化工领域被广泛应用于制造化工反应器、化工管道、储罐等设备。
特别是在一些对腐蚀性很强的介质中，钛材料比其他金属更加耐用，因此被广泛应用于化工设备的制造。
除此之外，钛还在生物医药领域有着重要的应用。
随着人们对健康的重视和医疗技术的发展，生物医药领域对材料的要求也越来越高。
钛具有良好的生物相容性，在人体内不会产生排斥反应，因此被广泛应用于制造人工骨骼、人工关节、牙科种植体等医疗器械。
另外，钛也被用于制造一些高端的医疗设备，如核磁共振设备和手术器械等。
钛材料的应用在其他领域也在不断拓展，比如在汽车制造领域，由于钛具有轻质和高强度的特点，因此被用于制造汽车发动机、悬挂系统等零部件，以降低整车的重量，提高汽车的燃油经济性和性能。
在体育器材制造领域，也有一些高端的运动器材采用了钛材料，如高档自行车、高尔夫球杆等，利用钛的轻质和高强度优势，提高器材的性能。
随着社会经济的发展和科技的进步，钛材料的应用领域会进一步拓展。
未来，钛材料有望在水处理、环保等领域有更广泛的应用。
另外，随着钛产业的发展，钛材料的生产工艺也在不断完善，生产成本也在逐步降低，这将进一步推动钛材料的应用。
同时，也会有更多的新型钛合金问世，具有更好的性能，满足更多领域的需求。
钛资源开发与应用的创新与优化研究
钛资源开发与应用的创新与优化研究钛是一种重要的金属元素，具有轻、强、耐腐蚀等特性，在航空、汽车、医疗、化工等工业领域有广泛的应用。
钛的矿产资源分布很广，但是由于开采难度大、成本高，钛资源的开发利用一直是一个难题。
为了解决这一问题，需要进行钛资源开发与应用的创新与优化研究。
一、钛资源的开发与利用现状我国是世界上钛矿储量最大的国家之一，但是钛矿的开采难度和成本很高。
目前，国内外钛矿资源主要利用硫酸法或氯化法获得钛精矿，然后再制备成各种钛材料。
但是，这两种方法都存在一定的弊端。
硫酸法是指将钛矿矿物经浸出、还原、沉淀、过滤、干燥等工序制备出钛精矿的方法。
这种方法的优点是操作简单、成本低、工艺成熟，但是存在SO2的污染问题，同时硫酸法只适合于少数品种的钛矿石。
氯化法是指将钛矿石或钛精矿加入氯化剂，经过还原、氯化、升华、冷凝等工序制备出各种纯度的钛材料。
这种方法的优点是可以制备出高纯度的钛材料，但是氯化剂价格昂贵、对设备要求高、操作复杂等问题也制约了其发展。
综上所述，目前钛资源的开发和利用还存在一些问题，需要寻找创新的方法和技术。
二、创新与优化研究的方向1. 以钛矿多元素共生规律为导向的智能化选矿技术钛矿石多种元素的共生规律很复杂，因此开发一种能够智能识别和分离不同元素的选矿技术，对于提高钛资源的开发效率和利用价值具有重要意义。
2. 非经络钛矿拆解技术经络矿是一种难以直接提取钛的矿，这种矿石主要分布在亚洲、非洲和南美洲等地。
因此，开发一种非经络钛矿的拆解技术，将经络钛矿转化为易于提取钛元素的矿物，将是钛资源开发的一个重要突破口。
3. 钛矿晶体化学研究钛矿的结构和晶体化学特性对其提取效率和材料性能有很大影响。
因此，开展钛矿晶体化学研究，对于优化提取方法和制备高性能钛材料具有重要意义。
4. 新型旋转盘床炉热还原法传统的硫酸法和氯化法都存在一些缺点，如操作复杂、设备成本高、产生污染等。
因此，研发一种新型旋转盘床炉热还原法，对于提高钛矿石的提取效率和降低成本具有很大潜力。
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聚酯生产工艺参数不能有大的改变、对后续加工 应用的工艺无影响；二是还没有技术成熟的钛系 催化剂市售。国外公司的催化剂通常不对外销 售、价格昂贵，国内聚酯企业在催化剂研发上能力 不足，专业的催化剂研发机构与实际装置又脱节， 而已开发的比较成熟的钛系催化剂的制备和应用 技术，都是开发厂家独享的专有技术。
的限制¨“，生态纺织品在ＧＢ／Ｔ １８８８５＿２００９作
出锑可萃取量小于等于３０ ｍｇ／蚝的限制¨３｜，聚 酯纤维中的锑含量的限量由ＧＢ ２２２８２—２００８规
定为小于等于２６０ ｍｇ／ｋｇ¨引。钛系催化剂的主要 成分为钛，属于非重金属，钛被广泛应用于牙科医
工业发展迅猛，２０１３年国内聚酯生产能力已超过 ４０ ０００ ｋ∥ａ，约占世界聚酯总生产能力的５５％¨Ｊ。 目前，聚酯催化剂主要分锑、锗和钛３个系 列。锑系催化剂应用最为广泛，聚酯生产中主要 使用三氧化二锑、醋酸锑和乙二醇锑等旧Ｊ，但锑 对人体及生物具有慢性毒性及致癌性旧。ｊ。锗系 催化剂在反应过程中副反应较小，但是资源少，价 格昂贵，因此很少使用∞ｊ。钛系催化剂对人体健 康及生态环境均无影响，具有较高的催化活性，缺 点是副反应大、聚酯产品色相严重发黄。近年来
有统一的规范和标准。
动饮料瓶的成型加工，其耐热性比已有品级高５～
ＣｌｅａｒＴｉ
８１８用于灌装碳酸饮
料和矿泉水软质包装。 ２．２国内钛系聚酯的现状
（３）聚酯行业竞争激烈、推行新产品存在市 场风险。目前国内聚酯产能过剩，行业竞争激烈， 钛系聚酯属于市场上的新产品，新产品开发起始 阶段面临较大的市场风险。 基于ＳＷＯＴ分析，钛系聚酯开发应用的优势 在于钛系催化剂属于环保型高效催化剂、钛系聚 酯产品性能优良、对后续工艺有利；劣势在于钛系
（３）限制重金属锑、清洁生产、保护环境的需 要。近年来，国际社会对锑的限制使用提出一些 新的要求，锑及其化合物被美国环保局及欧盟列 为优先污染物，也是日本环境厅密切关注的污染 物，在巴塞尔公约中关于危险废物的越境迁移限 定中将锑列为危险废物之列。欧盟规定饮用水中 锑的最大允许质量浓度为５斗ｇ／Ｌ。美国环保局 规定空气中锑的允许质量浓度为６斗ｇ／Ｌ，饮用水 中锑的最高污染水平为６斗ｇ／Ｌ¨６｜。我国《地表 水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８—２００２）和《生活饮用 水卫生规范》（ＧＢ５７４９—２００６）中均将锑的限值定 为５斗ｇ／Ｌ，《城市给水工程规划规范》（ＧＢ ５０２８２—１９９８）规定水厂出水中锑的质量浓度小于 １０¨ｇ／Ｌ，同时还规定饮用水水源中锑的质量浓度 小于５０斗ｇ／Ｌ［１７‘１９ Ｊ。从国家对生态环保的发展要 求看，未来对锑的使用限制将会越来越严格，而钛 系聚酯的开发应用，可以避免重金属在催化剂的
ｃ－９４催化剂，催化剂呈固体，易分散于乙二醇中， 活性至少是锑系催化剂的６～８倍，缺点是制得的 聚酯产品色度存在泛黄的问题。德国Ｓａｃｈｔｌｅｂｅｎ
公司开发了名为Ｈｏｍｂｉｆａｓｔ ＰＣ的高活性Ｔｉ０２聚
酯催化剂，已应用于纤维级和瓶级聚酯切片的生 产，制得的产品色度存在泛黄的问题；英国Ｓｙｎ—
ｅｔｉｘ公司（２００２年后被Ｊｏｈｎ Ｍａ出ｙ公司收购）推
收稿日期：２０１４．０４．０ｌ；修改稿收到日期：２０１４—０９＿２０。 作者简介：臧国强（１９７０一），男，高级工程师，主要研究方 向为聚酯催化剂合成及聚酯生产工艺。Ｅ・ｍａｉｌ：ｚａｎｇｇｕｏ—
ｑｉａｎｇ．巧ｓｈ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ。
（１）钛系催化剂具有无毒、高效、来源广泛、 种类多等特点。目前，国内对于锑系催化剂的生 产使用已在ＧＢ ９６８５＿２００８中作出了迁移量的 规定¨１｜，食品容器用聚酯产品的锑含量在ＧＢ １３１１４一１９９１作出锑溶出量小于等于１．５ ｍｇ／ｋｇ
锑系催化剂呈固体，在乙二醇中溶解度较小，使用
含量的技术要求会愈加严格，开发钛系聚酯产品 符合绿色环保要求。
（２）聚酯企业增强装置和产品竞争力的需 要。我国聚酯工业发展迅猛的同时，市场竞争激
烈。简化工艺流程、扩大生产规模、提高单线生产
能力已成为当今聚酯生产技术的发展趋势。因此
时需要加热溶解、保温保存的；而液体钛系催化剂 通常是与乙二醇互溶的，在催化剂的调制与计量
聚酯开发还不成熟、受市场竞争的影响大；钛系聚
近１０年来，国内众多研究机构在钛系聚酯催 化剂制备和聚酯合成方面，做了大量研究工作，例 如北京服装学院、华东理工大学、济南化纤有限公 司等，但是真正进入工业化应用的还不多。
中石化聚酯企业近几年来在钛系聚酯的研究
开发方面，取得了较好的进展ｍ Ｊ。例如：中石化 天津分公司从２０００年开展钛系催化剂的研究，自 主开发的钛系催化剂于２００９年４月在２条１００ ｋＬ／ａ聚酯生产线上连续使用至今已５年，５０％取 代乙二醇锑生产纤维级聚酯产品，减少了锑系催 化剂的使用，并提升了聚酯产品的性能，并于
２０１４年第３７卷
系聚酯有良好的市场前景，近１０年来已成为热
点，各研究机构、生产企业纷纷加人此行列，发表
美国ＷｅＵｍａｎ公司推出基于钛催化剂的瓶用 聚酯，品级ｎｅ珊ａ １０℃；品级Ｔｈｅ珊ａ
Ｃ１ｅａｒ Ｔｉ
８４２用于果汁类和运
了大量的专利，但最终投入应用的较少，低水平的 重复较多；另外，钛系聚酯产品的生产、应用还没
方面，使用方便，节能。 （４）钛系聚酯对后续产品加工有利。钛系聚
开发应用包括钛系催化剂在内的新型高效催化
剂，可以降低生产成本、增强装置的竞争力。
酯由于使用量少，不含重金属，灰分少，纺丝过程 中可减少纺丝组件上杂质的累积，延长使用周期 等；在织物的染色、印染等过程中，不会析出重金
属锑和产生含锑废水，利于环保。 １．２钛系聚酯的劣势 （１）钛系聚酯的研发及应用尚处于未成熟阶
国外各种钛系催化剂相继问世，国内许多机构也
疗材料及化妆品中，对人体健康及生态系统无毒、 无不良影响，因此，钛系催化剂为环保型催化剂。
通常，聚酯生产中钛系催化剂的用量（以钛
对聚酯的含量计）为５～６０斗∥ｇ，而锑系催化剂
用量（以锑对聚酯的含量计）为１６０—２６０¨ｇ／ｇ，
因此，钛系催化剂用量较少，催化效率更高。 钛元素在地球上储量排名在所有化学元素中 位列第七，钛的无机物和有机物种类较多，来源丰 富有利于钛系催化剂的生产。近年来，国内外发 表了众多钛系催化剂的发明专利，也推出了许多 种钛系催化剂，例如：美国Ｄｕｐｏｎｔ、德国Ａｃｏｒｄｉｓ、
术环节，所耗人力、物力、财力较大，经历的时间很
到后续用户的使用习惯、市场供求关系等非技术
因素的制约。 １．３钛系聚酯的机遇
长；同时，一些研究机构虽然对钛系催化剂作了大
量研究，但与装置结合不紧密，应用效果欠佳。 （２）钛系聚酯的研究开发各自为战。由于钛
（１）贴有生态标签的纺织品深受客户欢迎。
万方数据
合成纤维工业
出了Ｖｃ系列液体钛系催化剂，在国外聚酯装置 上有应用，正在对外商业推广催化剂。 日本帝人公司开发的完全不含锑等重金属的 聚酯缩聚催化剂，注册为“ＰＵＲＩＴＹ”商标，已批量
基金项目：中国石化股份有限公司项目（２０８０３５）。
万方数据
第６期
臧国强．基于ｓｗＯＴ分析的钛系聚酯的开发及应用
５３
材用聚酯等方面更有优势。钛系催化剂合成的聚 酯色相较锑系产品严重泛黄，但目前推出的钛系 催化剂已较好地解决了色相黄的问题。
（３）钛系聚酯对酯化、缩聚等工艺过程有利。
由于锑是重金属，欧盟的最新法规已限制纺织品 的锑含量，如果产品中不含锑，能以生态标签 “Ｅｃｏ—ｌａｂｅｌ”来区别辨识，这类产品很受消费者的
英国Ｓｙｎｅｔｉｘ、日本Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｔｅｉｊｉｎ和
Ｍｉｔｓｕｉ
开展了其制备和应用研究，钛系聚酯的研究和生
产日益成为当前聚酯工业的热点与难点∞。１ ０｜。
作者运用势态（ＳＷＯＴ）分析方法，对钛系聚 酯开发应用的有利条件、不利因素以及机会和威 胁几个方面进行综合评估、分析，对钛系聚酯开发 应用提出对策和建议。 １钛系聚酯开发应用的ＳＷｏＴ分析
果表明，其￡值与锑系基本相当，６值与醛含量比 锑系聚酯略高，于２０１３年ｌＯ月进行了生产非锑
膜用聚酯切片（ＦＧ６５０）的工业化试验，有望很快 进入工业生产。 ３钛系聚酯开发应用的建议 （１）各聚酯生产企业应高度重视加快推进钛 系聚酯产品的开发。钛系聚酯的规模化生产、应 用、发展仍需要一段时间。目前正是聚酯行业发
１．１钛系聚酯的优势
Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ等公司都相继开发了各种牌号
的钛系聚酯催化剂¨引。 （２）钛系聚酯产品具有不含重金属、色相￡ 值高、灰分少等特性。钛系聚酯与锑系聚酯并无 本质上的区别，从已有的研究结果看，钛系聚酯的 ￡值一般比锑系聚酯高，外观表现为更亮、无“锑 灰色”，所含灰分更少，因此，在某些高档膜用、片
２０１２年在１００ ｋ∥ａ装置上完全取代乙二醇锑开 发生产了不含重金属锑的膜级钛系聚酯产品 ＨＦＧ８００，产品深受市场欢迎。中国石化上海石化 涤纶事业部于２００９年使用钛系催化剂在１０
ｋＬ／ａ
酯在绿色产品发展、聚酯装置提高竞争力及保护 环境等发展方面存在良好机遇；钛系聚酯在发展
过程中还将面临一些技术及市场风险。 ２钛系聚酯开发应用的发展现状 ２．１国外钛系聚酯的现状
制造及使用过程、聚酯制品的合成、应用和回收过 程中，对人和环境造成不利的影响。 １．４钛系聚酯面临的挑战
段。目前国内能够生产钛系聚酯产品的厂家很
少，中石化聚酯企业的钛系聚酯生产也未达到产
业化程度。原因有两点：一是钛系聚酯的核心是 钛系催化剂完全取代锑系催化剂，钛系催化剂应 用的前提是良好的活性与选择性，并满足现有聚
综述与专论
合成纤维工业，２０１４，３７（６）：５２
ＣＨＩＮＡ ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ ＦＩＢＥＲ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
基于ＳＷＯＴ分析的钛系聚酯的开发及应用
臧国强
（中国石油化工股份有限公司天津分公司研究院，天津３００２７１） 摘要：运用势态（ｓｗ０Ｔ）分析方法，对国内钛系聚酯的开发应用从优势、劣势、机遇和挑战４个方面进行