Polyester (PET) fib se pi gwo varyete fib sentetik. Rad ki fèt ak fib Polyester se konfòtab, sèk, fasil pou lave, epi rapid pou sèk. Polyester tou lajman itilize kòm yon matyè premyè pou anbalaj, fil endistriyèl, ak plastik jeni. Kòm yon rezilta, Polyester te devlope rapidman atravè lemond, ogmante nan yon pousantaj mwayèn chak ane nan 7% ak yon pwodiksyon gwo.
Pwodiksyon Polyester ka divize an wout dimethyl terephthalate (DMT) ak wout asid tereftalik (PTA) an tèm de wout pwosesis epi yo ka divize an pwosesis tanzantan ak pwosesis kontinyèl an tèm de operasyon. Kèlkeswa wout pwosesis pwodiksyon yo te adopte, reyaksyon polikondansasyon an mande pou itilize konpoze metal kòm katalis. Reyaksyon polikondansasyon an se yon etap kle nan pwosesis pwodiksyon polyestè a, ak tan polikondansasyon an se yon pwoblèm pou amelyore sede a. Amelyorasyon sistèm katalis la se yon faktè enpòtan nan amelyore kalite Polyester ak diminye tan polikondansasyon an.
UrbanMines Tech. Limited se yon konpayi dirijan Chinwa ki espesyalize nan R&D, pwodiksyon, ak ekipman pou polyester katalis-klas antimwàn trioksid, antimwàn acetate, ak antimwàn glikol. Nou te fè rechèch apwofondi sou pwodwi sa yo—Departman R&D UrbanMines kounye a rezime rechèch ak aplikasyon katalis antimwàn nan atik sa a pou ede kliyan nou yo aplike fleksibilite, optimize pwosesis pwodiksyon, epi bay compétitivité konplè nan pwodwi fib Polyester.
Entelektyèl domestik ak etranje jeneralman kwè ke polikondansasyon polyester se yon reyaksyon ekstansyon chèn, ak mekanis katalitik la fè pati kowòdinasyon chelation, ki mande pou atòm metal katalis la bay orbital vid yo kowòdone ak pè a arc nan elektwon nan oksijèn carbonyl reyalize objektif la nan. kataliz. Pou polikondansasyon, depi dansite nwaj elèktron oksijèn carbonyl nan gwoup ester hydroxyethyl la relativman ba, elektwonegativite iyon metal relativman wo pandan kowòdinasyon, pou fasilite kowòdinasyon ak ekstansyon chèn.
Sa ki annapre yo ka itilize kòm katalis Polyester: 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 ak lòt oksid metal, alkòl, karboksilat, borat, alogen ak amine, ure, guanidine, ki gen souf konpoze òganik. Sepandan, katalis yo kounye a yo itilize ak etidye nan pwodiksyon endistriyèl yo se sitou Sb, Ge, ak Ti seri konpoze. Yon gwo kantite etid yo te montre ke: katalis ki baze sou Ge gen mwens reyaksyon segondè epi yo pwodwi bon jan kalite PET, men aktivite yo pa wo, epi yo gen kèk resous epi yo chè; Ti ki baze sou katalis gen gwo aktivite ak vitès reyaksyon rapid, men reyaksyon bò katalitik yo pi evidan, sa ki lakòz pòv estabilite tèmik ak koulè jòn nan pwodwi a, epi yo ka jeneralman itilize sèlman pou sentèz la nan PBT, PTT, PCT, elatriye; Sb ki baze sou katalis yo pa sèlman pi aktif. Bon jan kalite pwodwi a wo paske katalis ki baze sou Sb yo pi aktif, gen mwens reyaksyon segondè, epi yo pi bon mache. Se poutèt sa, yo te lajman itilize. Pami yo, katalis Sb ki pi souvan itilize yo se trioksid antimwàn (Sb2O3), asetat antimwàn (Sb(CH3COO)3), elatriye.
Gade nan istwa devlopman nan endistri polyestè a, nou ka jwenn ke plis pase 90% nan plant yo Polyester nan mond lan itilize konpoze antimwàn kòm katalis. Nan lane 2000, Lachin te prezante plizyè plant Polyester, yo tout te itilize konpoze antimwàn kòm katalis, sitou Sb2O3 ak Sb(CH3COO)3. Atravè efò konjwen rechèch syantifik Chinwa, inivèsite, ak depatman pwodiksyon, de katalis sa yo kounye a te konplètman pwodwi domestik.
Depi 1999, konpayi chimik franse Elf te lanse yon glycol antimwàn [Sb2 (OCH2CH2CO) 3] katalis kòm yon pwodwi modènize nan katalis tradisyonèl yo. Polyester chips yo pwodwi yo gen gwo blanch ak bon spinnability, ki te atire gwo atansyon nan enstitisyon rechèch domestik katalis, antrepriz, ak manifaktirè Polyester nan Lachin.
I. Rechèch ak aplikasyon trioksid antimwàn
Etazini se youn nan premye peyi ki pwodui ak aplike Sb2O3. An 1961, konsomasyon Sb2O3 nan Etazini te rive nan 4,943 tòn. Nan ane 1970 yo, senk konpayi nan Japon te pwodwi Sb2O3 ak yon kapasite pwodiksyon total de 6,360 tòn chak ane.
Sb2O3 prensipal rechèch ak devlopman inite Lachin nan yo sitou konsantre nan ansyen antrepriz leta nan pwovens Hunan ak Shanghai. UrbanMines Tech. Limite tou te etabli yon liy pwodiksyon pwofesyonèl nan pwovens Hunan.
(mwen). Metòd pou pwodwi trioksid antimwàn
Envantè de Sb2O3 anjeneral itilize minrè sulfid antimwàn kòm matyè premyè. Antimwàn metal premye prepare, ak Lè sa a, Sb2O3 pwodui lè l sèvi avèk antimwàn metal kòm matyè premyè.
Gen de metòd prensipal pou pwodwi Sb2O3 soti nan antimwàn metalik: oksidasyon dirèk ak dekonpozisyon nitwojèn.
1. Metòd oksidasyon dirèk
Antimwàn metal reyaji ak oksijèn anba chofaj pou fòme Sb2O3. Pwosesis reyaksyon an se jan sa a:
4Sb＋3O2＝＝2Sb2O3
2. Amonoliz
Antimwàn metal reyaji ak klò pou fè sentèz antimwàn trichloride, ki answit distile, idrolize, amonolize, lave, epi seche pou jwenn pwodwi Sb2O3 fini. Ekwasyon reyaksyon debaz la se:
2Sb＋3Cl2＝＝2SbCl3
SbCl3＋H2O＝＝SbOCl＋2HCl
4SbOCl＋H2O＝＝Sb2O3·2SbOCl＋2HCl
Sb2O3·2SbOCl＋OH＝＝2Sb2O3＋2NH4Cl＋H2O
(II). Itilizasyon trioksid antimwàn
Itilizasyon prensipal la nan trioksid antimwàn se kòm yon katalis pou polymerase ak yon rezistan flanm dife pou materyèl sentetik.
Nan endistri Polyester, Sb2O3 te premye itilize kòm yon katalis. Sb2O3 se sitou itilize kòm yon katalis polikondansasyon pou wout DMT ak wout PTA bonè epi li jeneralman itilize nan konbinezon ak H3PO4 oswa anzim li yo.
(III). Pwoblèm ak trioksid antimony
Sb2O3 gen solubility pòv nan ethylene glycol, ak yon solubility nan sèlman 4.04% nan 150 ° C. Se poutèt sa, lè ethylene glycol yo itilize pou prepare katalis la, Sb2O3 gen pòv dispèsibilite, sa ki ka fasilman lakòz twòp katalis nan sistèm nan polymérisation, jenere segondè-pwen k ap fonn trimers siklik, epi pote difikilte nan k ap vire. Pou amelyore solubility ak dispersibility nan Sb2O3 nan ethylene glycol, li jeneralman adopte yo sèvi ak twòp ethylene glycol oswa ogmante tanperati a disolisyon pi wo a 150 ° C. Sepandan, pi wo pase 120 ° C, Sb2O3 ak ethylene glycol ka pwodwi ethylene glycol antimwàn presipitasyon lè yo aji ansanm pou yon tan long, ak Sb2O3 ka redwi a antimwàn metalik nan reyaksyon an polikondansasyon, ki ka lakòz "bwouya" nan chips Polyester ak afekte. bon jan kalite pwodwi.
II. Rechèch ak aplikasyon acetate antimony
Metòd preparasyon nan acetate antimony
Okòmansman, yo te prepare acetate antimwàn lè yo reyaji trioksid antimwàn ak asid acetic, epi yo te itilize anidrid acetic kòm yon ajan dezidratasyon pou absòbe dlo ki te pwodwi pa reyaksyon an. Bon jan kalite a nan pwodwi a fini jwenn pa metòd sa a pa t 'wo, epi li te pran plis pase 30 èdtan pou antimony trioksid fonn nan asid acetic. Apre sa, antimwàn acetate te prepare pa reyaji antimwàn metal, trichloride antimwàn, oswa trioksid antimwàn ak anidrid acetic, san yo pa bezwen yon ajan dezidratasyon.
1. Antimony trichloride metòd
An 1947, H. Schmidt et al. an Lwès Almay te prepare Sb(CH3COO)3 pa reyaji SbCl3 ak anidrid acetic. Fòmil reyaksyon an se jan sa a:
SbCl3+3(CH3CO)2O==Sb(CH3COO)3+3CH3COCl
2. Antimwàn metal metòd
An 1954, TAPaybea nan ansyen Inyon Sovyetik te prepare Sb(CH3COO)3 pa reyaji antimwàn metalik ak peroxyacetyl nan yon solisyon benzèn. Fòmil reyaksyon an se:
Sb＋(CH3COO)2==Sb(CH3COO)3
3. Antimony metòd trioksid
An 1957, F. Nerdel nan Almay Lwès te itilize Sb2O3 pou reyaji ak anhydride acetic pou pwodui Sb(CH3COO)3.
Sb2O3＋3（CH3CO）2O＝＝2Sb（CH3COO）3
Dezavantaj nan metòd sa a se ke kristal yo gen tandans rasanble nan gwo moso epi bwa byen fèm nan miray enteryè a nan raktor a, sa ki lakòz bon jan kalite pwodwi pòv ak koulè.
4. Antimony trioksid metòd sòlvan
Pou simonte enpèfeksyon metòd ki anwo yo, anjeneral yo ajoute yon sòlvan net pandan reyaksyon Sb2O3 ak anidrid acetic. Metòd espesifik preparasyon an se jan sa a:
(1) An 1968, R. Thoms nan American Mosun Chemical Company te pibliye yon patant sou preparasyon acetate antimwàn. Patant la te itilize xylene (o-, m-, p-xylene, oswa yon melanj ladan l) kòm yon sòlvan net pou pwodwi kristal amann nan acetate antimwàn.
(2) An 1973, Repiblik Tchekoslovaki te envante yon metòd pou pwodui asetat antimwàn fin itilize toluèn kòm sòlvan.
III. Konparezon twa katalis ki baze sou antimwàn
| Trioksid Antimony | Antimony Acetate | Antimony Glycolate | |
| Pwopriyete debaz yo | Souvan ke yo rekonèt kòm blan antimwàn, fòmil molekilè Sb 2 O 3, pwa molekilè 291.51, poud blan, pwen k ap fonn 656 ℃. Kontni antimwàn teyorik se apeprè 83,53%. Dansite relatif 5.20g/ml. Soluble nan asid asid konsantre, asid silfirik konsantre, asid nitrique konsantre, asid tartrik ak solisyon alkali, solubl nan dlo, alkòl, dilye asid silfirik. | Molekilè fòmil Sb(AC) 3, pwa molekilè 298.89, kontni antimwàn teyorik apeprè 40.74%, pwen k ap fonn 126-131℃, dansite 1.22g/ml (25℃), poud blan oswa blan, fasil idrosolubl nan etilèn glikol, toluèn. ak ksilèn. | Fòmil molekilè Sb 2 (EG) 3 , Pwa molekilè a se apeprè 423,68, pwen k ap fonn se ＞ 100 ℃ (dec.), kontni an antimwàn teyorik se apeprè 57,47%, aparans la se blan kristal solid, ki pa toksik ak san gou, fasil pou absòbe imidite. Li fasil idrosolubl nan ethylene glycol. |
| Metòd sentèz ak teknoloji | Sitou sentèz pa metòd stibnite: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 3Remak: Stibnite / Iron Ore / Limestone → Chofaj ak Fuming → Koleksyon | Endistri a sitou itilize metòd Sb 2 O 3 - sòlvan pou sentèz: Sb2O3 ＋ 3 ( CH3CO ) 2O→ 2Sb (AC) 3 Pwosesis: rflu chofaj → filtraj cho → kristalizasyon → siye vakyòm → pwodwiRemak: Sb (AC) 3 se fasil idrolize, kidonk netral sòlvan toluèn oswa xylene yo itilize yo dwe anidrid, Sb 2 O 3 pa ka nan yon eta mouye, ak ekipman pwodiksyon an dwe sèk tou. | Endistri a sitou itilize metòd Sb 2 O 3 pou fè sentèz: Sb 2 O 3 +3EG→Sb 2 (EG) 3 +3H 2 OPwosesis: Manje (Sb 2 O 3 , aditif ak EG) → chofaj ak presyon reyaksyon → retire salop , enpurte ak dlo → dekolorizasyon → filtraj cho → refwadisman ak kristalizasyon → separasyon ak siye → pwodwiRemak: Pwosesis pwodiksyon an bezwen izole nan dlo pou anpeche idroliz. Reyaksyon sa a se yon reyaksyon revèsib, epi jeneralman reyaksyon an ankouraje lè l sèvi avèk depase ethylene glycol epi retire dlo pwodwi a. |
| Avantaj | Pri a se relativman bon mache, li fasil pou itilize, gen aktivite katalitik modere ak tan kout polikondansasyon. | Antimwàn acetate gen bon solubility nan ethylene glycol epi li gaye respire nan ethylene glycol, ki ka amelyore efikasite nan itilizasyon antimwàn; Antimony acetate gen karakteristik sa yo nan gwo aktivite katalitik, mwens reyaksyon degradasyon, bon rezistans chalè ak estabilite pwosesis; An menm tan an, lè l sèvi avèk acetate antimwàn kòm yon katalis pa mande pou adisyon nan yon ko-katalis ak yon estabilize. Reyaksyon an nan sistèm katalitik acetate antimwàn la relativman modere, ak bon jan kalite pwodwi a wo, espesyalman koulè a, ki se pi bon pase sa yo ki nan sistèm nan trioksid antimwàn (Sb 2 O 3). | Katalis la gen yon solubility segondè nan ethylene glycol; Yo retire antimwàn zewo-valent, ak enpurte tankou molekil fè, klori ak silfat ki afekte polikondansasyon yo redwi nan pwen ki pi ba a, elimine pwoblèm nan korozyon acetate ion sou ekipman; Sb 3+ nan Sb 2 (EG) 3 se relativman wo. , ki ka paske solubilite li nan ethylene glycol nan tanperati reyaksyon an pi gran pase sa Sb 2 O 3 Konpare ak Sb(AC) 3 , kantite Sb 3+ ki jwe yon wòl katalitik pi gwo. Koulè pwodwi polyestè ki te pwodwi pa Sb 2 (EG) 3 pi bon pase sa ki nan Sb 2 O 3 Yon ti kras pi wo pase orijinal la, fè pwodwi a gade pi klere ak pi blan; |
| Dezavantaj | Solibilite nan ethylene glycol se pòv, sèlman 4.04% nan 150 ° C. Nan pratik, ethylene glycol se twòp oswa tanperati disolisyon an ogmante pi wo pase 150 ° C. Sepandan, lè Sb 2 O 3 reyaji ak ethylene glycol pou yon tan long nan pi wo a 120 ° C, ethylene glycol presipitasyon antimwàn ka rive, ak Sb 2 O 3 ka redwi nan nechèl metal nan reyaksyon an polikondansasyon, ki ka lakòz "bouya gri. "nan chips Polyester ak afekte bon jan kalite pwodwi. Fenomèn nan oksid polivalan antimwàn rive pandan preparasyon an nan Sb 2 O 3 , ak pite efikas nan antimwàn afekte. | Kontni an antimony nan katalis la se relativman ba; enpurte yo asid acetic prezante korode ekipman, polye anviwònman an, epi yo pa fezab nan tretman dlo ize; Pwosesis pwodiksyon an konplèks, kondisyon anviwònman fonksyònman yo pòv, gen polisyon, ak pwodwi a fasil pou chanje koulè. Li fasil pou dekonpoze lè chofe, ak pwodwi idroliz yo se Sb2O3 ak CH3COOH. Tan rezidans materyèl la long, espesyalman nan etap final polikondansasyon an, ki se siyifikativman pi wo pase sistèm Sb2O3 la. | Itilizasyon Sb 2 (EG) 3 ogmante pri katalis aparèy la (ogmantasyon pri a ka sèlman konpanse si yo itilize 25% PET pou filaman pwòp tèt ou). Anplis de sa, valè b nan koulè pwodwi a ogmante yon ti kras. |