Poliestera (PET) fibro estas la plej granda vario de sinteza fibro. Vesto farita el poliestera fibro estas komforta, krispa, facile lavebla, kaj rapide sekiĝi. Poliestro ankaŭ estas vaste uzata kiel kruda materialo por pakaĵoj, industriaj teksaĵoj kaj inĝenieraj plastoj. Rezulte, poliestro disvolviĝis rapide tutmonde, kreskante je averaĝa jara indico de 7% kaj kun granda eligo.
Produktado de poliesteroj povas esti dividita en dimetil -tereftalan (DMT) itineron kaj tereftalan acidan (PTA) itineron laŭ proceza vojo kaj povas esti dividita en intermita procezo kaj kontinua procezo koncerne funkciadon. Sendepende de la produktada procezo -vojo adoptita, la polikondensa reago postulas la uzon de metalaj komponaĵoj kiel kataliziloj. La reago de polikondensado estas ŝlosila paŝo en la produktada procezo de poliestero, kaj la tempo de polikondensado estas la botelo por plibonigado de la rendimento. La plibonigo de la kataliza sistemo estas grava faktoro por plibonigi la kvaliton de poliestro kaj mallongigi la polikondensan tempon.
Urbanmines Tech. Limigita estas ĉefa ĉina kompanio specialigita en la R&D, produktado kaj provizado de antimonia triokido de poliestera katalizilo, antimonia acetato kaj antimonia glicol. Ni faris detalajn esplorojn pri ĉi tiuj produktoj-la R & D-Sekcio de UrbanMines nun resumas la esploradon kaj aplikon de antimoniaj kataliziloj en ĉi tiu artikolo por helpi niajn klientojn flekseble apliki, optimumigi produktadajn procezojn kaj provizi ampleksan konkurencivon de poliesteraj fibraj produktoj.
Hejmaj kaj eksterlandaj akademiuloj ĝenerale opinias, ke poliestera polikondensado estas reago de ĉena etendo, kaj la kataliza mekanismo apartenas al ĉela kunordigo, kio postulas la katalizan metalan atomon provizi malplenajn orbitalojn por kunordigi kun la arko de elektronoj de karbonil oksigeno por atingi la celon de katalizo. Por polikondensado, ĉar la elektron -nuba denseco de karbonil -oksigeno en la hidroksietila ester -grupo estas relative malalta, la elektronegativeco de metalaj jonoj estas relative alta dum kunordigo, por faciligi kunordigon kaj ĉenan etendon.
The following can be used as polyester catalysts: Li, Na, K, Be, Mg, Ca, Sr, B, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Ti, Nb, Cr, Mo, Mn, Fe, Co, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg and other metal oxides, alcoholates, carboxylates, borates, halides and amines, ureas, Guanidinoj, sulfur-enhavantaj organikaj komponaĵoj. Tamen, la kataliziloj, kiuj estas uzataj nuntempe kaj studitaj en industria produktado, estas ĉefe SB, GE, kaj TI -seriaj komponaĵoj. Multaj studoj montris, ke: GE-bazitaj kataliziloj havas malpli da flankaj reagoj kaj produktas altkvalitan PET, sed ilia agado ne estas alta, kaj ili havas malmultajn rimedojn kaj multekostas; TI-bazitaj kataliziloj havas altan aktivecon kaj rapidan reagan rapidon, sed iliaj katalizaj flankaj reagoj estas pli evidentaj, rezultigante malbonan termikan stabilecon kaj flavan koloron de la produkto, kaj ili ĝenerale nur povas esti uzataj por la sintezo de PBT, PTT, PCT, ktp; SB-bazitaj kataliziloj ne nur estas pli aktivaj. La produkta kvalito estas alta ĉar SB-bazitaj kataliziloj estas pli aktivaj, havas malpli da flankaj reagoj kaj estas pli malmultekostaj. Tial ili estis vaste uzataj. Inter ili, la plej ofte uzataj SB-bazitaj kataliziloj estas antimonia triksido (SB2O3), antimonia acetato (SB (CH3COO) 3), ktp.
Rigardante la disvolvan historion de la poliestera industrio, ni povas konstati, ke pli ol 90% de la poliesteraj plantoj en la mondo uzas antimoniajn komponaĵojn kiel katalizilojn. Antaŭ 2000, Ĉinio enkondukis plurajn poliesterajn plantojn, kiuj ĉiuj uzis antimoniajn komponaĵojn kiel katalizilojn, ĉefe SB2O3 kaj SB (CH3COO) 3. Per la komunaj klopodoj de ĉinaj sciencaj esploroj, universitatoj kaj produktadaj fakoj, ĉi tiuj du kataliziloj nun estis plene enlande produktitaj.
Ekde 1999, franca kemia kompanio Elf lanĉis antimonian glicol [SB2 (OCH2CH2CO) 3] katalizilon kiel ĝisdatigitan produkton de tradiciaj kataliziloj. La poliesteraj blatoj produktitaj havas altan blankecon kaj bonan spinneblecon, kiu altiris grandan atenton de hejmaj katalizaj esplorinstitucioj, entreprenoj kaj fabrikantoj de poliestroj en Ĉinio.
I. Esploro kaj Apliko de Antimona Triokido
Usono estas unu el la plej fruaj landoj por produkti kaj apliki SB2O3. En 1961, la konsumado de SB2O3 en Usono atingis 4.943 tunojn. En la 1970 -aj jaroj, kvin kompanioj en Japanio produktis SB2O3 kun totala produktokapacito de 6.360 tunoj jare.
La ĉefaj SB2O3-esploroj kaj disvolvaj unuoj estas ĉefe koncentritaj en iamaj ŝtatposedataj entreprenoj en Hunan-provinco kaj Ŝanhajo. Urbanmines Tech. Limigita ankaŭ establis profesian produktadlinion en Hunan -provinco.
(I). Metodo por produkti antimonian triksidon
La fabrikado de SB2O3 kutime uzas antimonian sulfidan ercon kiel krudan materialon. Metala antimono unue estas preparita, kaj poste SB2O3 estas produktita uzante metalan antimonon kiel krudan materialon.
Ekzistas du ĉefaj metodoj por produkti SB2O3 el metala antimono: rekta oksidado kaj nitrogen -malkomponaĵo.
1. Rekta oksidiga metodo
Metala antimono reagas kun oksigeno sub hejtado por formi SB2O3. La reaga procezo estas jena:
4SB ＋ 3O2 ＝＝ 2SB2O3
2. Amonolizo
Antimona metalo reagas kun kloro por sintezi antimonian trikloridon, kiu tiam estas distilita, hidrolizita, ammonolizita, lavita kaj sekigita por akiri la finitan SB2O3 -produkton. La baza reaga ekvacio estas:
2SB ＋ 3Cl2 ＝＝ 2SBCL3
SBCL3 ＋ H2O ＝＝ SBOCL ＋ 2HCl
4SBOCL ＋ H2O ＝＝ SB2O3 · 2SBOCL ＋ 2HCl
SB2O3 · 2SBOCL ＋ OH ＝＝ 2SB2O3 ＋ 2NH4Cl ＋ H2O
(Ii). Uzoj de antimonia triksido
La ĉefa uzo de antimonia triksido estas kiel katalizilo por polimerazo kaj flama retardanto por sintezaj materialoj.
En la poliestera industrio, SB2O3 unue estis uzata kiel katalizilo. SB2O3 estas uzata ĉefe kiel polikondensa katalizilo por la DMT -itinero kaj la frua PTA -itinero kaj estas ĝenerale uzata en kombinaĵo kun H3PO4 aŭ ĝiaj enzimoj.
(Iii). Problemoj kun antimonia triksido
SB2O3 havas malbonan solveblecon en etilenglicol, kun solvebleco de nur 4,04% je 150 ° C. Tial, kiam etilenglicol estas uzata por prepari la katalizilon, SB2O3 havas malbonan disvastigeblecon, kiu povas facile kaŭzi troan katalizilon en la polimeriga sistemo, generi altajn fandajn ciklajn trimerojn kaj alporti malfacilaĵojn por ŝpini. Por plibonigi la solveblecon kaj disvastigeblecon de SB2O3 en etilenglicol, ĝi estas ĝenerale adoptita uzi troan etilenglicol aŭ pliigi la dissolvan temperaturon ĝis pli ol 150 ° C. Tamen, pli ol 120 ° C, SB2O3 kaj etilenglicol povas produkti antimonan antimonian precipitaĵon de etilenglicol kiam ili agas kune dum longa tempo, kaj SB2O3 povas esti reduktita al metala antimono en la polekondensa reago, kiu povas kaŭzi "nebulon" en poliestera blato kaj efiki produktan kvaliton.
Ii. Esplorado kaj apliko de antimona acetato
Prepara metodo de antimona acetato
Unue, antimonia acetato estis preparita reagante antimonian triokidon kun aceta acido, kaj aceta anhidrido estis uzata kiel dehidratanta agento por sorbi la akvon generitan de la reago. La kvalito de la finita produkto akirita per ĉi tiu metodo ne estis alta, kaj necesis pli ol 30 horoj por antimonia triksido dissolviĝi en aceta acido. Poste, antimonia acetato estis preparita reagante metalan antimonion, antimonian tricloridon aŭ antimonian triksidon kun aceta anhidrido, sen bezono de deshidratanta agento.
1. Antimona Triclorida Metodo
En 1947, H. Schmidt et al. En Okcidenta Germanujo preparis SB (CH3COO) 3 per reagado de SBCL3 kun aceta anhidrido. La reaga formulo estas jena:
SBCL3+3 (CH3CO) 2O == SB (CH3COO) 3+3CH3COCL
2. Antimony Metal Method
En 1954, Tapaybea de la iama Sovetunio preparis SB (CH3COO) 3 per reagi metalan antimonon kaj peroksicetilon en benzena solvo. La reaga formulo estas:
SB ＋ (CH3COO) 2 == SB (CH3COO) 3
3. Antimony -triksida metodo
En 1957, F. Nerdel de Okcidenta Germanujo uzis SB2O3 por reagi kun aceta anhidrido por produkti SB (CH3COO) 3.
SB2O3 ＋ 3 （CH3CO） 2O ＝＝ 2SB （CH3COO） 3
La malavantaĝo de ĉi tiu metodo estas, ke la kristaloj emas agregi en grandajn pecojn kaj firme algluiĝi al la interna muro de la reaktoro, rezultigante malbonan produktan kvaliton kaj koloron.
4. Antimony Trixide Solvent Method
Por venki la mankojn de ĉi -supra metodo, neŭtrala solvilo estas kutime aldonita dum la reago de SB2O3 kaj aceta anhidrido. La specifa prepara metodo estas jena:
(1) En 1968, R. Thoms de la Usona Mosun -Kemia Kompanio publikigis patenton pri preparado de antimonia acetato. La patento uzis xilenon (o-, m-, p-xileno, aŭ miksaĵon de ĝi) kiel neŭtralan solvon por produkti fajnajn kristalojn de antimonia acetato.
(2) En 1973, la Ĉe Czechio elpensis metodon por produkti fajnan antimonian acetaton uzante toluenon kiel solvilon.
Iii. Komparo de tri antimon-bazitaj kataliziloj
| Antimonia triksido | Antimona acetato | Antimonia glicolato | |
| Bazaj Propraĵoj | Ofte konata kiel antimona blanka, molekula formulo SB 2 O 3, molekula pezo 291.51, blanka pulvoro, fandopunkto 656 ℃. Teoria antimonia enhavo estas ĉirkaŭ 83,53 %. Relativa denseco 5.20g/ml. Solvebla en koncentrita hidroklorika acido, koncentrita sulfura acido, koncentrita nitria acido, tartarika acido kaj alkala solvo, nesolvebla en akvo, alkoholo, diluita sulfura acido. | Molekula formulo SB (AC) 3, molekula pezo 298.89, teoria antimonia enhavo ĉirkaŭ 40.74 %, fandopunkto 126-131 ℃, denseco 1.22g/ml (25 ℃), blanka aŭ ekster-blanka pulvoro, facile solvebla en etilena glicol, tolueno kaj xileno. | Molekula formulo SB 2 (ekz.) 3, la molekula pezo estas ĉirkaŭ 423.68, la fandopunkto estas ＞ 100 ℃ (dec.), La teoria antimonia enhavo estas ĉirkaŭ 57.47 %, la aspekto estas blanka kristala solida, ne-toksa kaj bongusta, facile absorba humideco. Ĝi estas facile solvebla en etilenglicol. |
| Sinteza metodo kaj teknologio | Ĉefe sintezita per stibnita metodo: 2SB 2 S 3 +9O 2 → 2SB 2 O 3 +6SO 2 ↑ SB 2 O 3 +3C → 2SB +3CO ↑ 4SB +O 2 → 2SB 2 O 3NOTE: Stibnite / Iron Ore / Limestone → Varmigado kaj Fuming → Kolekto kaj Fumingo → Fero / Fera Orelo / Kalkŝtono → Varmeto kaj Fuming → Furio / Fera Orelo / Kalkŝtono kaj Fuming kaj Fuming → | La industrio ĉefe uzas SB 2 O 3 -solventan metodon por sintezo: SB2O3 ＋ 3 (CH3CO) 2O → 2SB (AC) 3Process: Varmiga refluo → varma filtrado → kristaligo → vakua, do la ne -tole, do la ne, do la ne, sl. 3 ne povas esti en malseka stato, kaj la produktada ekipaĵo ankaŭ devas esti seka. | La industrio ĉefe uzas la metodon SB 2 O 3 por sintezi: SB 2 O 3 +3EG → SB 2 (ekz.) 3 +3H 2 Oprocess: nutrado (SB 2 O 3, aldonaĵoj kaj ekz. bezonas esti izolita de akvo por malebligi hidrolizon. Ĉi tiu reago estas revertebla reago, kaj ĝenerale la reago estas antaŭenigita per uzado de troa etilenglicol kaj forigante la produktan akvon. |
| Avantaĝo | La prezo estas relative malmultekosta, ĝi estas facile uzebla, havas moderan katalizan aktivecon kaj mallongan policondensan tempon. | Antimona acetato havas bonan solveblecon en etilenglicol kaj estas egale disvastigita en etilenglicol, kiu povas plibonigi la utilan efikecon de antimono; antimonia acetato havas la karakterizaĵojn de alta kataliza agado, malpli da degenera reago, bona varmo -rezisto kaj prilaborado; Samtempe, uzi antimonian acetaton kiel katalizilon ne bezonas aldonon de kun-katalizilo kaj stabiligilo. La reago de la antimonia acetata kataliza sistemo estas relative milda, kaj la produkta kvalito estas alta, precipe la koloro, kio estas pli bona ol tiu de la antimonia triksido (SB 2 O 3) sistemo. | La katalizilo havas altan solveblecon en etilenglicol; Nulo-valenta antimono estas forigita, kaj malpuraĵoj kiel feraj molekuloj, kloridoj kaj sulfatoj, kiuj influas polikondensation, reduktiĝas al la plej malalta punkto, forigante la problemon de acetata jona korodo sur ekipaĵo; SB 3+ en SB 2 (ekz. Kvanto de SB 3+, kiu ludas katalizan rolon, estas pli granda. La koloro de la poliestera produkto produktita de SB 2 (ekz) 3 estas pli bona ol tiu de SB 2 O 3 iomete pli alta ol la originalo, igante la produkton aspekti pli hela kaj pli blanka; |
| Malavantaĝo | La solvebleco en etilenglicol estas malriĉa, nur 4,04% je 150 ° C. En la praktiko, etilenglicol estas troa aŭ la dissolva temperaturo estas pliigita al pli ol 150 ° C. Tamen, kiam SB 2 O 3 reagas kun etilenglicol dum longa tempo je pli ol 120 ° C, etilenglicol -antimonia precipitaĵo povas okazi, kaj SB 2 O 3 povas esti reduktita al metala ŝtuparo en la polikondensa reago, kiu povas kaŭzi "grizan nebulon" en poliesteraj blatoj kaj efiki produktan kvaliton. La fenomeno de polivalentaj antimoniaj oksidoj okazas dum la preparado de SB 2 O 3, kaj la efika pureco de antimono estas tuŝita. | La antimona enhavo de la katalizilo estas relative malalta; La acetaj acidaj malpuraĵoj enkondukis korodajn ekipaĵojn, poluas la medion, kaj ne kondukas al la akva akvo; La produktada procezo estas kompleksa, la funkciaj mediaj kondiĉoj estas malriĉaj, estas poluado, kaj la produkto facile ŝanĝas koloron. Facilas malkomponi kiam varmigitaj, kaj la hidrolizaj produktoj estas SB2O3 kaj CH3COOH. La materia restadotempo estas longa, precipe en la fina polikondensa stadio, kiu estas signife pli alta ol la SB2O3 -sistemo. | La uzo de SB 2 (ekz) 3 pliigas la katalizan koston de la aparato (la kosto-kresko nur povas kompensi se 25% de PET estas uzata por mem-ŝpinado de filamentoj). Krome, la B -valoro de la produkta nuanco iomete pliiĝas. |