聚酯催化劑銻白的研究與應(yīng)用進(jìn)展

1、    聚酯催化劑銻白的研究與應(yīng)用進(jìn)展    李鐘摘 要：在經(jīng)濟(jì)文化繁榮發(fā)展的信息化時(shí)代下，我國(guó)科學(xué)技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。目前，聚酯催化劑銻白已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各領(lǐng)域中。聚酯催化劑銻白形成的聚酯纖維，是當(dāng)前合成纖維的重要品種。此種纖維制成的服裝，具有舒適易洗的優(yōu)勢(shì)。在聚酯催化劑銻白的縮聚反應(yīng)過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)催化劑體系的改進(jìn)，是提高聚酯質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。為進(jìn)一步明確聚酯催化劑銻白的研究現(xiàn)狀，本研究主要對(duì)前人學(xué)者關(guān)于聚酯催化劑銻白的相關(guān)研究成果加以總結(jié)，整理成綜述如下。關(guān)鍵詞：聚酯催化劑；三氧化二銻；乙二醇銻：tq323.41 ：a ：1671-2064（2018

2、）17-0162-02現(xiàn)階段，聚酯催化劑銻白的種類(lèi)相對(duì)較多，不同種類(lèi)的聚酯催化劑具有不同的性質(zhì)。sb系催化劑在實(shí)際應(yīng)用中，具有活性較高且且品質(zhì)量較高的優(yōu)勢(shì)，所以此類(lèi)系別的催化劑是較為常見(jiàn)的類(lèi)型之一。常用的sb系催化劑包括三氧化二銻和醋酸銻，乙二醇銻是上世紀(jì)九十年代末由法國(guó)推出的，屬于傳統(tǒng)聚酯催化劑的升級(jí)產(chǎn)品。本文分析聚酯催化劑銻白的研究與應(yīng)用，主要是為了明確聚酯催化劑銻白的研發(fā)及應(yīng)用情況。本研究展開(kāi)的相關(guān)探討，對(duì)于日后促進(jìn)聚酯催化劑銻白的創(chuàng)新發(fā)展，有可行性意義。1 聚酯催化劑銻白的制備現(xiàn)狀1.1 三氧化二銻的制備在聚酯催化劑銻白中，三氧化二銻是比較重要的催化劑。學(xué)者王銘松（2016）在其研究中

3、，對(duì)聚酯催化劑銻白三氧化二銻的制備方法，進(jìn)行了綜合的闡述1。該學(xué)者指出，三氧化二銻的制備方法，通?？梢泽w現(xiàn)為兩種。第一是直接氧化法，第二是氨解法。在直接氧化法中，制備原理主要為金屬銻在受熱作用下，能夠有氧快速的反應(yīng)，從而生成三氧化二銻。其生成原理的公式為：。該制備方法，具有方便快捷的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。在氨解法中，制備原理主要為金屬銻首先與氯氣反應(yīng)，形成三氯化銻。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)對(duì)三氯化銻的蒸餾、水解與氨解后，對(duì)其進(jìn)行烘干，干燥后就形成三氧化二銻。為了能夠使三氧化二銻的氨解法更加清晰明了，該學(xué)者對(duì)此種制備方法的公式加以整理：第一步：第二步：第三步：第四步：氨解法的制備方法相對(duì)復(fù)雜。所以，在對(duì)三氧化二銻

4、進(jìn)行制備過(guò)程中，通常采用的是直接氧化法。1.2 乙二醇銻的制備從某種角度而言，乙二醇銻也是聚酯催化劑銻白的重要制劑。關(guān)于該制劑的制備，不少學(xué)者都從其所掌握的相關(guān)知識(shí)角度展開(kāi)研究。學(xué)者關(guān)震宇（2016）通過(guò)該對(duì)聚酯催化劑銻白的制備分析，從比較全面的角度上對(duì)乙二醇銻的制備方法加以闡述2。該學(xué)者指出，乙二醇銻作為新型的銻系催化劑，溶解水平較高。在乙二醇銻的合成制備方法中，多包括以下幾種。首先，三氧化二銻法。該方法主要是將三氧化二銻與乙二醇的原料加以融合，通過(guò)二者間的反應(yīng)形成乙二醇銻。此種方法相對(duì)簡(jiǎn)單快捷，具體生成公式如下：在該制備方法中，按照的質(zhì)量比例進(jìn)行投料，將反應(yīng)生成的水分加以吸收和去除，冷卻、

5、結(jié)晶、烘干，至少要22個(gè)小時(shí)以后方能夠得到乙二醇銻。其次，乙醇銻法。該方法中，通常是乙二醇和乙醇提進(jìn)行融合，將二者的反應(yīng)物加以提取，形成乙二醇銻。此種方法下乙二醇銻的生成方式為：在該制備方法中，反應(yīng)生成的乙醇需要不斷去除，提高乙二醇銻的制備水平。最后，三氯化銻法。該方法在應(yīng)用中，采用的原料包括乙二醇和三氯化銻。通過(guò)對(duì)該原料的分析，將二者反應(yīng)生成物進(jìn)行提取，形成乙二醇銻，生成公式為：通常來(lái)說(shuō)，公式中所需要的sbcl3與hoch2ch2oh的質(zhì)量比例，應(yīng)按照1.5：1的比例進(jìn)行投料，對(duì)加熱后生成的水分反應(yīng)，進(jìn)行及時(shí)的蒸餾和去除，從而得到白色的結(jié)晶產(chǎn)物，形成乙二醇銻。1.3 火法冶煉聚酯催化劑銻白在

6、采用火法冶煉聚酯催化劑銻白過(guò)程中，明確影響銻白質(zhì)量因素，包括反應(yīng)溫度、一次和二次空氣量等。金屬銻加熱熔化至特定的溫度后，需要向銻液中加入空氣，銻液經(jīng)過(guò)氧化會(huì)發(fā)后，放出大量熱量的同時(shí)使熱反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，為了更好的控制催化劑銻白的濁度，爐內(nèi)溫度必須保持穩(wěn)定，溫度最好控制在1100度左右。其化學(xué)反應(yīng)式為：同時(shí)，為了避免生成sb2o4，反應(yīng)設(shè)置的溫度必須超過(guò)900。2 聚酯催化劑銻白的應(yīng)用研究2.1 三氧化二銻的應(yīng)用聚酯催化劑銻白制劑形成的三氧化二銻，其應(yīng)用范圍相對(duì)較為廣泛。李衛(wèi)偉（2016）在其研究中，對(duì)三氧化二銻的主要應(yīng)用，展開(kāi)了綜合的闡述3。該學(xué)著認(rèn)為，三氧化二銻的主要應(yīng)用，是作為合成材料的阻燃劑

7、或是聚酯材料的催化劑存在的。通常來(lái)說(shuō)，在合成材料的阻燃劑方面，通過(guò)對(duì)三氧化二銻的應(yīng)用，可以有效避免合成材料因內(nèi)部摩擦或是其他原因自燃的現(xiàn)象。在聚酯材料的催化劑方面，三氧化二銻通常是被用于早期pta線(xiàn)路的縮聚催化劑。通常情況下，會(huì)將h3po4與三氧化二銻聯(lián)合應(yīng)用。此外，上述學(xué)者在分析三氧化二銻的應(yīng)用時(shí)，認(rèn)為三氧化二銻在應(yīng)用過(guò)程中，也存在些許問(wèn)題。比如，三氧化二銻雖然具有比較突出的特性?xún)?yōu)勢(shì)，但是其在乙二醇中的溶解選性相對(duì)較差，且在超過(guò)100時(shí)的溶解度尚未超過(guò)5%。為此，在制備三氧化二銻時(shí)，采用乙二醇制備的該制劑呈現(xiàn)出分散性不足的問(wèn)題。此種現(xiàn)象的存在，容易導(dǎo)致聚合體系中局部的催化劑量過(guò)多，環(huán)狀三聚物

8、的熔點(diǎn)較高，為服裝制造中的紡絲工藝帶來(lái)了極大的困難。此外，一旦溶解的溫度超過(guò)115時(shí)，在高熱環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間與乙二醇作用，則可能導(dǎo)致三氧化二銻在縮聚反應(yīng)中，還原成金屬銻。因此，在應(yīng)用三氧化二銻時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其質(zhì)量影響因素的綜合考察。2.2 乙二醇銻的應(yīng)用乙二醇銻的制備較為完善，且應(yīng)用相對(duì)廣泛。通過(guò)分析顯示，上世紀(jì)七十年代初期，乙二醇銻就已經(jīng)被應(yīng)用到縮聚反應(yīng)中。在此基礎(chǔ)上的二十余年后，法國(guó)某化學(xué)公司根據(jù)乙二醇銻的特點(diǎn)，推出了新型的催化劑，且在九十年代末引入中國(guó)。學(xué)者郭汝軒（2017）在其研究中，對(duì)乙二醇銻的應(yīng)用情況展開(kāi)了分析4。該學(xué)者指出，乙二醇銻在我國(guó)最初的應(yīng)用，是濟(jì)南化纖公司和蘇州杜邦聚酯公司，在創(chuàng)

9、新理念的影響下，對(duì)進(jìn)口的乙二醇銻進(jìn)行試用，主要將其作縮聚反應(yīng)催化劑進(jìn)行應(yīng)用。在該制劑的應(yīng)用下，所生產(chǎn)出的聚酯切片百度相對(duì)較高，減少長(zhǎng)絲紡織時(shí)的斷頭率，可紡性能相對(duì)較好。隨著上述兩家公司對(duì)乙二醇銻的應(yīng)用，且取得的顯著性效果，國(guó)內(nèi)較多的服裝廠(chǎng)家都開(kāi)始加強(qiáng)對(duì)乙二醇銻的重視。自進(jìn)入二十一世紀(jì)后，包括佛山化纖、濟(jì)南化纖等在內(nèi)的諸多化纖公司，都通過(guò)對(duì)乙二醇銻的應(yīng)用，取得了突出性的生產(chǎn)效果。乙二醇銻的應(yīng)用，普遍被應(yīng)用都化纖公司服裝生茶那種，同時(shí)其作為催化劑在聚酯酰胺合成方面，也能夠取得顯著的成效，但是應(yīng)用并不是十分的廣泛。尤其在其他領(lǐng)域，應(yīng)用更少。乙二醇銻的工業(yè)品你屬于白色晶狀固體，容易吸潮，因此，應(yīng)將乙二

10、醇銻放置于相對(duì)干燥的環(huán)境中，避免濕氣和潮氣，由此保證其質(zhì)量。2.3 醋酸銻的應(yīng)用醋酸銻是聚酯催化劑銻白的重要組成部分，科學(xué)合理的配置醋酸銻，是提高醋酸銻應(yīng)用水平的重要基礎(chǔ)。關(guān)于醋酸銻的實(shí)際應(yīng)用，學(xué)術(shù)領(lǐng)域中也有不少的觀點(diǎn)。近些年來(lái)，醋酸銻的應(yīng)用日益呈現(xiàn)出多樣化的趨勢(shì)。其中，包括化纖公司、石油化工公司等，都對(duì)醋酸銻有較為全面的應(yīng)用。在應(yīng)用醋酸銻時(shí)，多采用的是pta路線(xiàn)，其縮聚反應(yīng)所采用的催化劑，多是sb（ch3coo）3，其主要目的是為了保障反應(yīng)所生成醋酸銻的質(zhì)量；生成醋酸銻的每噸聚酯含量，大概在0.45kgsb（ch3coo）3。此外，通過(guò)對(duì)sb（ch3coo）3的分析，其催化活性相對(duì)較高，降解

11、的反應(yīng)相對(duì)較少，且具有顯著的加工穩(wěn)定性特點(diǎn)。借助醋酸銻的上述優(yōu)點(diǎn)，在使用sb（ch3coo）3時(shí)，通常不需要再向其中加入其他的穩(wěn)定劑和催化劑。在pta線(xiàn)路中，sb（ch3coo）3屬于單一縮聚催化劑，在室溫恒定的基礎(chǔ)上，可以將乙二醇用作醋酸銻的配置溶液。在應(yīng)用醋酸銻時(shí)，需要注意的是定期觀察醋酸銻的生成反應(yīng)情況，結(jié)合醋酸銻生成反應(yīng)物的特性，分析所生成反應(yīng)的合理性，及時(shí)將生成的醋酸銻進(jìn)行收集，從根本上保證醋酸銻的質(zhì)量。由此能夠看出，在實(shí)際生活中應(yīng)用醋酸銻時(shí)，通常是將其作為催化劑應(yīng)用到石油化工和化纖公司中，對(duì)于提升產(chǎn)品質(zhì)量，具有十分重要的影響。3 結(jié)語(yǔ)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)科研技術(shù)也得到顯著提升。與此

12、同時(shí)，不少領(lǐng)域都通過(guò)對(duì)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，充分實(shí)現(xiàn)了對(duì)本行業(yè)的創(chuàng)新。聚酯催化劑銻白，作為重要的纖維合成品種，其在服裝制造中占據(jù)重要的地位。針對(duì)當(dāng)前聚酯催化劑銻白的制備與應(yīng)用現(xiàn)狀，本文主要從三氧化二銻、乙二醇銻和醋酸銻的制備方面，分析聚酯催化劑銻白的制備現(xiàn)狀。此外，從上述三種聚酯催化劑的應(yīng)用角度，研究聚酯催化劑銻白的應(yīng)用現(xiàn)狀。在對(duì)前人學(xué)者關(guān)于聚酯催化劑銻白成果總結(jié)下，掌握了聚酯催化劑銻白的制備與應(yīng)用情況。期望能夠?yàn)槿蘸蟠龠M(jìn)聚酯催化劑銻白的發(fā)展，提供寶貴的建議。參考文獻(xiàn)1王銘松.鈦系催化劑在半消光聚酯生產(chǎn)中的應(yīng)用j.合成纖維工業(yè)，2016，（3）：59-61.2關(guān)震宇，熊金根，周文樂(lè).新型鈦系催化劑合成瓶用聚酯切片的研究j.合成纖維工業(yè)，2016，（4）：54-57.3李衛(wèi)偉，臧國(guó)強(qiáng)，楊力芳，等.鈦系催化劑在pet合成中的催化性能研究j.合成纖維工業(yè)，2016，（5