在生物降解聚酯PBAT的生产过程中,催化体系的选择直接影响产品的分子量分布、力学性能和颜色稳定性。传统锑系催化剂存在重金属污染风险,而常规钛酸酯催化剂易水解导致产物泛黄。新型多孔复合催化剂通过将钛活性组分负载于纳米多孔碳酸钙载体上,实现了催化效率与环境友好性的双重突破。
该催化剂的制备采用三步法:首先将氯化钙与碳酸钠在模板剂作用下生成多孔碳酸钙前驱体,随后通过钛酸四丁酯乙醇溶液浸渍负载,最终经400-600℃煅烧定型。其中,40-55nm的孔径设计既保证了活性位点的充分暴露,又有效防止了钛组分的迁移团聚。
采用该催化剂的PBAT合成工艺分为酯化-缩聚两阶段:
1. 酯化阶段:将对苯二甲酸、己二酸与过量丁二醇在160-220℃常压反应,催化剂添加量为原料总质量的40-50ppm。此时纳米级孔隙显著增加了羧酸分子与活性中心的接触概率,酯化时间可缩短至3-4小时,较传统工艺效率提升约30%。
2. 缩聚阶段:当体系真空度达到50Pa以下时,补充添加150-200ppm催化剂并加入顺丁烯二酸酐稳定剂。多孔载体的刚性骨架有效抑制了钛活性组分的失活,使得最终产物重均分子量可达12万以上,特性黏数突破1.2dL/g。
作为专业的PBAT催化剂生产厂家,我们特别建议生产企业在缩聚后期采用阶梯式升温程序:先维持在240℃促进链增长,再升至250℃减少端羧基含量,此方法可使拉伸强度提升15%以上。
该多孔复合催化剂在工业化生产中展现出多重技术亮点:
• 经济性:碳酸钙载体成本仅为传统氧化铝载体的1/5,整体催化剂生产成本降低40%;
• 协同效应:载体中的钙离子可与聚酯链段形成配位作用,使PBAT薄膜的直角撕裂强度提高至58N/mm;
• 环保指标:催化剂残留量<10ppm,远低于欧盟REACH法规对重金属的限制要求。
目前,国内多家生物降解材料工厂已采用该催化剂进行量产,产品白度(L值)稳定在92以上,完全满足高端环保包装材料的透光要求。
对于希望进行工艺升级的企业,我们建议关注以下关键控制点:
• 酯化阶段水蒸汽应及时导出,避免钛活性中心水解;
• 缩聚反应釜应配备高精度温控系统,温度波动需控制在±1℃范围内;
• 采用特殊设计的聚合反应设备厂家提供的静态混合器,可确保催化剂在熔体中的均匀分散。
公司自有中试车间位于安徽池州和铜陵,拥有3000L、2000L、1000L、500L多功能反应釜多套。拥有多套自行研发装配的管道反应器,以及冷冻、板框、离心机、烘干等后处理设备,具备多功能反应中试条件。擅长的反应类型:超低温 | 高温 | 高压 | 硝化 | 氧化 | 连续精馏。数量级别:百公斤至数十吨。诚邀江浙沪研发公司合作或委托加工生产!欢迎技术人才前来中试或研发微通道工艺。