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Antimony-Fa'avae Catalysts

Polyester (PET) fiber o le ituaiga sili ona tele o alava gaosia. O lavalava e faia i le alava polyester e fa'alelei, ma'oti, faigofie ona fufulu, ma vave mago. O le polyester o loʻo faʻaaogaina lautele e avea o se mea mataʻutia mo le afifiina, vulu fale gaosimea, ma palasitika inisinia. O se taunuuga, o le polyester ua vave ona atinaʻe i le lalolagi atoa, faʻateleina i le fua faatatau faaletausaga o le 7% ma faʻatasi ai ma se gaosiga tele.

O le gaosiga o le polyester e mafai ona vaevaeina i le auala o le dimethyl terephthalate (DMT) ma le terephthalic acid (PTA) auala i le tulaga o le auala o le faagasologa ma e mafai ona vaevaeina i le faʻalavelave faʻafuaseʻi ma le faʻaauauina o le faagasologa i tulaga o le gaioiga. E tusa lava po o le a le auala o le gaosiga o loʻo faʻaaogaina, o le polycondensation tali e manaʻomia ai le faʻaogaina o uʻamea uʻamea e fai ma faʻamalosi. O le tali polycondensation o se laasaga autu i le gaosiga o le polyester, ma o le polycondensation taimi o le bottleneck mo le faʻaleleia o le gaosiga. O le faʻaleleia atili o le faiga faʻapipiʻi o se mea taua i le faʻaleleia atili o le lelei o le polyester ma faʻapuupuu le taimi polycondensation.

UrbanMines Tech. Limited ose kamupani ta'uta'ua Saina fa'apitoa i le R&D, gaosiga, ma le tu'uina atu o polyester catalyst-grade antimony trioxide, antimony acetate, ma antimony glycol. Ua matou faia suʻesuʻega loloto i nei oloa-o le matagaluega a le R&D a UrbanMines o loʻo aoteleina nei suʻesuʻega ma le faʻaogaina o antimony catalysts i lenei tusiga e fesoasoani ai ia matou tagata faʻatau e faʻaoga fetuutuunai, faʻamalieina le gaosiga o gaioiga, ma tuʻuina atu faʻatauvaʻa atoatoa o oloa polyester fiber.

O tagata atamamai i totonu ma fafo e masani ona talitonu o le polyester polycondensation o se tali faʻaopoopoga o filifili, ma o le masini catalytic e aʻafia i le faʻamaopoopoina o le chelation, lea e manaʻomia ai le atoma uʻamea catalyst e tuʻuina atu ai orbitals gaogao e faʻamaopoopo ma le arc pea o electrons o le okesene carbonyl e ausia ai le faamoemoega o le. fa'atosina. Mo polycondensation, talu ai o le eletise eletise o le carbonyl oxygen i le hydroxyethyl ester vaega e matua maualalo lava, o le electronegativity o ion uamea e maualuga tele i le taimi o le faʻamaopoopoina, e faafaigofie ai le faʻamaopoopoina ma le faʻalauteleina o filifili.

O mea nei e mafai ona faʻaaogaina e fai ma faʻamalama 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 ma isi uamea oxides, alcoholates, carboxylates, borates, halides ma amines, ureas, guanidines, sulfur-containing organic compounds. Ae ui i lea, o faʻamalosi o loʻo faʻaaogaina ma suʻesuʻeina i le taimi nei i le gaosiga o fale gaosi oloa e tele lava Sb, Ge, ma Ti faʻasologa faʻasologa. O se numera tele o suʻesuʻega ua faʻaalia ai e faapea: Ge-faʻavae catalysts e itiiti le itu faʻaalia ma maua ai le PET maualuga, ae o la latou gaioiga e le maualuga, ma e itiiti a latou punaoa ma taugata; Ti-faavae catalysts e maualuga le gaoioiga ma vave tali vave, ae o latou itu catalytic reactions e sili atu ona manino, e mafua ai le mautu le lelei vevela ma lanu samasama o le oloa, ma e mafai ona latou faaaogaina masani mo le tuufaatasia o PBT, PTT, PCT, ma isi; Sb-fa'avae catalysts e le gata e sili atu le malosi. E maualuga le tulaga lelei o le oloa ona o le Sb-based catalysts e sili atu ona gaioi, e itiiti ni mea e fai i itu, ma e taugofie. O le mea lea, ua faʻaaogaina lautele. Faatasi ai ma i latou, o faʻaoga faʻavae Sb e masani ona faʻaaogaina o antimony trioxide (Sb2O3), antimony acetate (Sb (CH3COO)3), ma isi.

A'o va'ava'ai i le tala fa'atupuina o le alamanuia polyester, e mafai ona tatou iloa e sili atu nai lo le 90% o la'au polyester i le lalolagi fa'aaogaina antimony compounds e fai ma fa'amalosi. E o'o atu i le 2000, ua fa'alauiloa mai e Saina le tele o la'au polyester, o ia mea uma na fa'aogaina ai le antimony compound e fai ma fa'amalosi, aemaise lava Sb2O3 ma Sb(CH3COO)3. E ala i taumafaiga soofaatasi a Saina suʻesuʻega faasaienisi, iunivesite, ma le gaosiga o matagaluega, o nei catalysts e lua ua uma ona gaosia i totonu o le atunuu.

Talu mai le 1999, ua fa'alauiloa e le kamupani fa'a-Farani o Elf se fa'amalama o le glycol antimony [Sb2 (OCH2CH2CO) 3] e avea o se oloa fa'aleleia o fa'aputuga masani. O meataalo polyester na gaosia e maualuga le paʻepaʻe ma le lelei o le spinnability, lea na tosina mai ai le gauai tele mai faʻalapotopotoga suʻesuʻe faʻamalosi fale, atinaʻe, ma fale gaosi polyester i Saina.

I. Suesuega ma le faʻaaogaina o le antimony trioxide
O le Iunaite Setete o se tasi o atunuu muamua na gaosia ma faʻaaogaina le Sb2O3. I le 1961, o le taumafaina o le Sb2O3 i le Iunaite Setete na oʻo atu i le 4,943 tone. I le 1970s, e lima kamupani i Iapani na gaosia le Sb2O3 ma le aofaʻi o le gaosiga gafatia e 6,360 tone i le tausaga.

O su'esu'ega ma atina'e autu a Saina Sb2O3 o lo'o fa'atumauina i pisinisi muamua a le setete i le Itumalo o Hunan ma Shanghai. UrbanMines Tech. Ua fa'atumauina fo'i e fa'agata se laina fa'apolofesa fa'apolofesa i le Itumalo o Hunan.

(I). Metotia mo le gaosia o le antimony trioxide
O le gaosiga o le Sb2O3 e masani ona faʻaaogaina le antimony sulfide ore e fai ma mea mata. Ua saunia muamua le antimony u'amea, ona gaosia lea o le Sb2O3 e fa'aaoga ai le antimony uamea e fai ma mea mata.
E lua auala autu mo le gaosia o le Sb2O3 mai metallic antimony: faʻamaʻi saʻo ma le faʻaleagaina o le nitrogen.

1. Auala fa'ama'i sa'o
O le antimony u'amea e tali atu i le okesene i lalo o le fa'avevela e fai ai le Sb2O3. Ole fa'agasologa ole tali e fa'apea:
4Sb+3O2==2Sb2O3

2. Ammonolysis
O le u'amea Antimony e tali atu i le chlorine e fa'apipi'i ai le antimony trichloride, ona fa'amama lea, fa'afefeteina, fa'ammonolyzed, fufulu, ma fa'agogo ina ia maua ai le oloa Sb2O3 ua mae'a. Ole fua fa'atatau ole tali ole:
2Sb+3Cl2==2SbCl3
SbCl3+H2O==SbOCl+2HCl
4SbOCl+H2O==Sb2O3·2SbOCl+2HCl
Sb2O3·2SbOCl+OH==2Sb2O3+2NH4Cl+H2O

(II). Fa'aaogaina o le antimony trioxide
O le fa'aoga autu o le antimony trioxide e fai ma fa'amalosi mo le polymerase ma se afi mumu mo mea gaosia.
I le polyester alamanuia, Sb2O3 na faʻaaogaina muamua e fai ma faʻamalosi. Sb2O3 e masani ona faʻaaogaina e avea o se polycondensation catalyst mo le auala DMT ma le auala muamua PTA ma e masani ona faʻaaogaina faʻatasi ma le H3PO4 poʻo ona enzymes.

(III). Faʻafitauli i le antimony trioxide
Sb2O3 e leaga le solubility i le ethylene glycol, ma le solubility na'o le 4.04% ile 150°C. O le mea lea, pe a faʻaaogaina le ethylene glycol e saunia ai le faʻamalosi, o le Sb2O3 o loʻo i ai le leaga o le faʻasalalau, lea e faigofie ona mafua ai le tele o le faʻaogaina o le polymerization system, faʻatupuina le maualuga o le faʻafefeteina o trimers cyclic, ma aumaia faigata i le viliina. Ina ia faʻaleleia le solubility ma le faʻasalalauina o le Sb2O3 i le ethylene glycol, e masani lava ona faʻaaogaina le faʻaaogaina o le ethylene glycol poʻo le faʻateleina o le vevela i luga aʻe o le 150°C. Ae ui i lea, i luga aʻe o le 120 ° C, Sb2O3 ma le ethylene glycol e mafai ona maua ai le ethylene glycol antimony precipitation pe a latou galulue faʻatasi mo se taimi umi, ma e mafai ona faʻaitiitia le Sb2O3 i metallic antimony i le polycondensation reaction, lea e mafai ona mafua ai le "fog" i polyester chips ma afaina ai. tulaga lelei o oloa.

II. Suesuega ma le faʻaogaina o le antimony acetate
Sauniuniga auala ole antimony acetate
I le taimi muamua, na saunia le antimony acetate e ala i le tali atu i le antimony trioxide ma le acetic acid, ma o le acetic anhydride na faʻaaogaina e avea o se mea e faʻafefe ai le suavai e faʻafefe ai le vai na gaosia e le tali. O le lelei o le oloa maeʻa na maua mai i lenei metotia e le maualuga, ma e sili atu i le 30 itula mo le antimony trioxide e faʻamavae i le acetic acid. Mulimuli ane, na saunia le antimony acetate e ala i le taliina o le antimony uʻamea, antimony trichloride, poʻo le antimony trioxide ma le acetic anhydride, e aunoa ma le manaʻomia o se vailaʻau faʻafefe.

1. Antimony trichloride auala
I le 1947, H. Schmidt et al. i Siamani Sisifo na saunia le Sb(CH3COO)3 e ala i le fa'afo'iina o le SbCl3 ma le acetic anhydride. Ole fua ole tali e fa'apea:
SbCl3+3(CH3CO)2O==Sb(CH3COO)3+3CH3COCl

2. Metotia uamea Antimony
I le 1954, na saunia ai e le TAPaybea o le Soviet Union muamua le Sb(CH3COO)3 e ala i le taliina o le antimony metallic ma le peroxyacetyl i se vaifofo benzene. Ole fua ole tali ole:
Sb+(CH3COO)2==Sb(CH3COO)3

3. Antimony trioxide auala
I le 1957, na fa'aaoga ai e F. Nerdel o Siamani Sisifo le Sb2O3 e tali atu ai ma le acetic anhydride e maua ai le Sb(CH3COO)3.
Sb2O3+3(CH3CO)2O==2Sb(CH3COO)3
O le le lelei o lenei auala o tioata e masani ona faʻapipiʻi i ni vaega tetele ma pipii mau i le puipui i totonu o le reactor, e mafua ai le leaga o le oloa ma le lanu.

4. Antimony trioxide auala solvent
Ina ia foia le faaletonu o le auala o loʻo i luga, e masani ona faʻaopoopoina se solvent le tutusa i le taimi o le tali a le Sb2O3 ma le acetic anhydride. Ole auala fa'apitoa ole tapenaga e fa'apea:
(1) I le 1968, na lomia ai e R. Thoms o le American Mosun Chemical Company se pateni i le sauniuniga o le antimony acetate. O le pateni na faʻaaogaina le xylene (o-, m-, p-xylene, poʻo se faʻafefiloi o ia mea) e fai ma soʻo faʻaletonu e maua ai tioata lelei o le antimony acetate.
(2) I le 1973, na faia ai e le Czech Republic se metotia mo le gaosia o le antimony acetate lelei e faʻaaoga ai le toluene e fai ma solvent.

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III. Fa'atusatusaga o fa'ata'otoga fa'avae e tolu e fa'atatau i antimoni

  Antimony Trioxide Antimony Acetate Antimony Glycolate
Meatotino Autu E masani ona ta'ua o le antimony pa'epa'e, fua mole mole Sb 2 O 3, mamafa mole 291.51, pa'epa'e pa'epa'e, liusuavai 656℃. Theoretical antimony anotusi e tusa ma le 83.53%. Tulaga va'aiga 5.20g/ml . Soluble i le concentrated hydrochloric acid, concentrated sulfuric acid, concentrated nitric acid, tartaric acid and alkali solution, insoluble in water, alcohol, dilute sulfuric acid. fua mole mole Sb(AC) 3, mamafa mole 298.89, mataupu antimony manatu e uiga i 40.74%, liusuavai 126-131 ℃, density 1.22g/ml (25 ℃), paʻepaʻe paʻepaʻe poʻo le paʻepaʻe, faigofie soluble i le ethylene glycol, toluene ma le xylene. Fuafua mole Sb 2 (EG) 3, O le mamafa mole e tusa ma le 423.68, o le mea faʻafefeteina e > 100 ℃ (tes.), o le antimony faʻataʻitaʻiga e tusa ma le 57.47%, o foliga vaaia o le tioata paʻepaʻe paʻepaʻe, e le oona ma le tofo, faigofie ona mitiia le susu. E faigofie ona solu i le ethylene glycol.
Metotia Fa'atasi ma Tekinolosi Fa'atosina fa'apipi'iina e ala ile stibnit method: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 3Faamatalaga: Stibnite / Umea Umea / Limestone Fa'avevela ma Fuming → Aoina Ole alamanuia e masani ona fa'aogaina le Sb 2 O 3 -solvent method for synthesis:Sb2O3 + 3 ( CH3CO ) 2O​​​→ 2Sb(AC) 3Process: reflux fa'avevela → filtration vevela → crystallization → vacuum drying → productNote: Sb(AC) 3 is faigofie hydrolyzed, o lea o le toluene soli soli poʻo le xylene faʻaaogaina e tatau ona anhydrous, Sb 2 O 3 e le mafai ona i ai i se tulaga susu, ma e tatau foi ona mago meafaigaluega gaosiga. E masani ona faʻaaogaina e le alamanuia le Sb 2 O 3 auala e faʻapipiʻi ai: Sb 2 O 3 + 3EG → Sb 2 (EG) 3 + 3H 2 OProcess: Fafaga (Sb 2 O 3 , additives ma EG) → faʻavevela ma faʻaoso faʻafefe → aveese slag , le mama ma vai → decolorization → vevela filtration → cooling ma crystallization → vavaeeseina ma faʻamago → oloa Faʻamatalaga: O le gaosiga o le gaosiga e manaʻomia ona vavae ese mai le vai e puipuia ai le hydrolysis. O le tali lea o se tali e mafai ona toe fa'afo'i, ma e masani lava ona fa'atupuina le tali e ala i le fa'aogaina o le ethylene glycol ma aveese le vai o oloa.
Fa'amanuiaga O le tau e fai si taugofie, e faigofie ona faʻaoga, e faʻaogaina le gaioiga faʻapitoa ma le taimi puupuu polycondensation. Antimony acetate o loʻo i ai le solubility lelei i le ethylene glycol ma faʻasalalau tutusa i le ethylene glycol, lea e mafai ona faʻaleleia ai le faʻaogaina lelei o le antimony; Antimony acetate o loʻo i ai uiga o le gaioiga maualuga, faʻaitiitia le faʻaleagaina, lelei le vevela ma le faʻamautuina o gaioiga;
I le taimi lava e tasi, o le faʻaaogaina o le antimony acetate e avea o se faʻamalosi e le manaʻomia ai le faʻaopoopoga o se co-catalyst ma se faʻamautu.
O le tali atu o le antimony acetate catalytic system e laʻititi lava, ma o le maualuga o le oloa e maualuga, aemaise lava le lanu, lea e sili atu nai lo le antimony trioxide (Sb 2 O 3) system.
O le catalyst e maualuga lona solubility i le ethylene glycol; leai-valent antimony ua aveesea, ma le mama e pei o uʻamea molelaula, chlorides ma sulfates e aafia ai polycondensation ua faaitiitia i le tulaga aupito maualalo, aveesea ai le faafitauli o le acetate ion corrosion i meafaigaluega; Sb 3+ i Sb 2 (EG) 3 e fai si maualuga , atonu e mafua ona o lona solubility i le ethylene glycol i le vevela o le tali e sili atu nai lo le Sb 2 O 3 Pe a faatusatusa i le Sb (AC) 3, o le aofaʻi o le Sb 3+ o loʻo faʻatinoina se vaega faʻamalosi e sili atu. O le lanu o le oloa polyester na gaosia e le Sb 2 (EG) 3 e sili atu nai lo le Sb 2 O 3 E sili atu le maualuga nai lo le mea muamua, e faʻaalia ai le susulu ma le paʻepaʻe o le oloa;
Fa'aletonu E leaga le solubility i le ethylene glycol, na'o le 4.04% ile 150°C. I le fa'ata'ita'iga, o le ethylene glycol e sili atu pe fa'ateteleina le vevela i luga a'e o le 150°C. Ae peita'i, a fa'afeagai le Sb 2 O 3 ma le ethylene glycol mo se taimi umi i luga a'e o le 120°C, e ono tula'i mai le ethylene glycol antimony precipitation, ma e ono fa'aitiitia le Sb 2 O 3 i le apefai u'amea i le tali polycondensation, lea e mafai ona fa'atupu ai le " puao efuefu. " i polyester chips ma afaina ai le lelei o oloa. O le faʻalavelave o polyvalent antimony oxides e tupu i le taimi o le sauniuniga o le Sb 2 O 3, ma o le mama lelei o le antimony e aʻafia. O le antimony anotusi o le catalyst e fai si maualalo; o mea leaga o le acetic acid na fa'afeiloa'i ai mea faigaluega, fa'aleagaina ai le si'osi'omaga, ma e le talafeagai mo le fa'aogaina o le suavai leaga; o le faagasologa o le gaosiga e faigata, o tulaga o le siosiomaga faagaoioia e matitiva, o loʻo i ai le filogia, ma o le oloa e faigofie ona suia lanu. E faigofie ona pala pe a faʻavevela, ma o mea e gaosia ile hydrolysis o Sb2O3 ma CH3COOH. O le taimi e nofo ai meafaitino e umi, aemaise lava i le tulaga mulimuli o le polycondensation, lea e sili atu le maualuga nai lo le Sb2O3 system. O le faʻaaogaina o le Sb 2 (EG) 3 e faʻateleina ai le tau o le masini (o le faʻaopoopoga o tau e mafai ona faʻamalieina pe a faʻaaogaina le 25% o le PET mo le faʻaogaina o filaments). E le gata i lea, o le tau b o le lanu oloa e faʻatupulaʻia teisi.