Is é snáithín poileistear (PET) an cineál is mó de shnáithín sintéiseach. Tá éadaí déanta as snáithín poileistear compordach, briosc, éasca le níochán, agus tapa le triomú. Úsáidtear poileistear go forleathan freisin mar amhábhar le haghaidh pacáistithe, snátha tionsclaíocha, agus plaistigh innealtóireachta. Mar thoradh air sin, tá poileistear tar éis forbairt go tapa ar fud an domhain, ag méadú ag meánráta bliantúil de 7% agus le haschur mór.
Is féidir táirgeadh poileistir a roinnt ina bhealach démheitil teireataláit (DMT) agus bealach aigéid theireatalaigh (PTA) ó thaobh an bhealaigh phróisis de agus is féidir é a roinnt ina phróiseas uaineach agus ina phróiseas leanúnach ó thaobh na hoibríochta de. Beag beann ar an mbealach próisis táirgthe a ghlactar, éilíonn an t-imoibriú polachomhdhlúthaithe úsáid comhdhúile miotail mar chatalaíoch. Is céim ríthábhachtach i bpróiseas táirgthe poileistir é an t-imoibriú polachomhdhlúthaithe, agus is é an t-am polachomhdhlúthaithe an bac chun an toradh a fheabhsú. Is fachtóir tábhachtach é feabhsú an chórais chatalaíoch chun cáilíocht an phoileisteir a fheabhsú agus an t-am polachomhdhlúthaithe a ghiorrú.
Is cuideachta Síneach ceannródaíoch í UrbanMines Tech. Limited atá speisialaithe i dtaighde agus forbairt, i dtáirgeadh agus i soláthar trí-ocsaíd antamóin grád catalaíoch poileistear, aicéatáit antamóin, agus gliocól antamóin. Rinneamar taighde domhain ar na táirgí seo—tá achoimre ar thaighde agus ar chur i bhfeidhm catalaíoch antamóin san alt seo anois ag roinn T&F UrbanMines chun cabhrú lenár gcustaiméirí próisis táirgthe a chur i bhfeidhm go solúbtha, iad a bharrfheabhsú, agus iomaíochas cuimsitheach a sholáthar do tháirgí snáithíní poileistear.
Creideann scoláirí baile agus eachtrannacha go ginearálta gur imoibriú síneadh slabhra é polachomhdhlúthú poileistear, agus go mbaineann an mheicníocht chatalaíoch le comhordú cealaithe, rud a éilíonn ar adamh miotail an chatalaíoch fithisí folamha a sholáthar chun comhordú a dhéanamh le péire stua leictreon ocsaigine carbóinile chun cuspóir na catalaíochta a bhaint amach. Maidir le polachomhdhlúthú, ós rud é go bhfuil dlús scamall leictreon ocsaigine carbóinile sa ghrúpa eistir hiodrocsaeitile sách íseal, tá leictridhiúltacht na n-ian miotail sách ard le linn comhordaithe, chun comhordú agus síneadh slabhra a éascú.
Is féidir na nithe seo a leanas a úsáid mar chatalaíoch poileistear: 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 agus ocsaídí miotail eile, alcóláití, carbocsaileáití, bóráití, hailídí agus aimíní, úiréanna, guanidíní, comhdhúile orgánacha ina bhfuil sulfair. Mar sin féin, is iad na catalaíoch atá in úsáid agus á staidéar faoi láthair i dtáirgeadh tionsclaíoch comhdhúile den tsraith Sb, Ge, agus Ti den chuid is mó. Léirigh líon mór staidéar go bhfuil: níos lú fo-imoibrithe ag catalaíoch bunaithe ar Ge agus go dtáirgeann siad PET ardchaighdeáin, ach níl a ngníomhaíocht ard, agus tá acmhainní beaga acu agus tá siad costasach; Tá gníomhaíocht ard agus luas imoibrithe tapa ag catalaíoch bunaithe ar Ti, ach tá a gcuid fo-imoibrithe catalaíocha níos soiléire, rud a fhágann droch-chobhsaíocht theirmeach agus dath buí ar an táirge, agus ní féidir iad a úsáid ach amháin le haghaidh sintéis PBT, PTT, PCT, etc.; Ní hamháin go bhfuil catalaíoch bunaithe ar Sb níos gníomhaí. Tá cáilíocht an táirge ard toisc go bhfuil catalaíoch bunaithe ar Sb níos gníomhaí, go mbíonn níos lú fo-imoibrithe acu, agus go bhfuil siad níos saoire. Dá bhrí sin, tá siad in úsáid go forleathan. Ina measc, is iad na catalaíoch bunaithe ar Sb is coitianta a úsáidtear ná trí-ocsaíd antamóin (Sb2O3), aicéatáit antamóin (Sb(CH3COO)3), etc.
Agus stair forbartha thionscal an phoileisteir á scrúdú againn, is féidir linn a fheiceáil go n-úsáideann níos mó ná 90% de na plandaí poileistear ar domhan comhdhúile antamóin mar chatalaíoch. Faoi 2000, bhí roinnt monarchana poileistear tugtha isteach ag an tSín, agus d'úsáid siad uile comhdhúile antamóin mar chatalaíoch, go príomha Sb2O3 agus Sb(CH3COO)3. Trí chomhiarrachtaí taighde eolaíochta, ollscoileanna agus ranna táirgthe na Síne, tá an dá chatalaíoch seo á dtáirgeadh go hiomlán sa tír anois.
Ó 1999 i leith, tá catalaíoch antamóin glycol [Sb2 (OCH2CH2CO)3] seolta ag an gcomhlacht ceimiceach Francach Elf mar tháirge uasghrádaithe ar chatalaíoch traidisiúnta. Tá ard-bhánacht agus dea-inúsáidteacht sníomha ag baint leis na sceallóga poileistear a tháirgtear, rud a mheall aird mhór ó institiúidí taighde catalaíoch intíre, ó fhiontair agus ó mhonaróirí poileistear sa tSín.
I. Taighde agus cur i bhfeidhm trí-ocsaíd antamóin
Tá na Stáit Aontaithe ar cheann de na chéad thíortha chun Sb2O3 a tháirgeadh agus a chur i bhfeidhm. Sa bhliain 1961, shroich tomhaltas Sb2O3 sna Stáit Aontaithe 4,943 tonna. Sna 1970idí, tháirg cúig chuideachta sa tSeapáin Sb2O3 le cumas táirgthe iomlán de 6,360 tonna in aghaidh na bliana.
Tá príomh-aonaid taighde agus forbartha Sb2O3 na Síne dírithe den chuid is mó i bhfiontair a bhí faoi úinéireacht an stáit roimhe seo i gCúige Hunan agus i Shanghai. Tá líne táirgthe ghairmiúil bunaithe ag UrbanMines Tech. Limited i gCúige Hunan freisin.
(I). Modh chun trí-ocsaíd antamóin a tháirgeadh
De ghnáth, úsáidtear méine sulfíde antamóin mar amhábhar i monarú Sb2O3. Ullmhaítear antamón miotail ar dtús, agus ansin táirgtear Sb2O3 ag baint úsáide as antamón miotail mar amhábhar.
Tá dhá phríomhmhodh ann chun Sb2O3 a tháirgeadh ó antamón miotalach: ocsaídiú díreach agus dianscaoileadh nítrigine.
1. Modh ocsaídiúcháin dhírigh
Imoibríonn antamón miotail le hocsaigin faoi théamh chun Sb2O3 a fhoirmiú. Seo a leanas an próiseas imoibrithe:
4Sb＋3O2＝＝2Sb2O3
2. Amóinilís
Imoibríonn miotal antamóin le clóirín chun tríchlóiríd antamóin a shintéisiú, a dhriogadh, a hidrealú, a amóinilú, a ní, agus a thriomú ansin chun an táirge críochnaithe Sb2O3 a fháil. Seo an chothromóid imoibrithe bhunúsach:
2Sb＋3Cl2＝＝2SbCl3
SbCl3＋H2O＝＝SbOCl＋2HCl
4SbOCl＋H2O＝＝Sb2O3·2SbOCl＋2HCl
Sb2O3·2SbOCl＋OH＝＝2Sb2O3＋2NH4Cl＋H2O
(II). Úsáidí trí-ocsaíd antamóin
Is é príomhúsáid trí-ocsaíd antamóin ná mar chatalaíoch do pholaiméaráise agus mar lasair-mhoillitheoir d'ábhair shintéiseacha.
Sa tionscal poileistear, úsáideadh Sb2O3 ar dtús mar chatalaíoch. Úsáidtear Sb2O3 go príomha mar chatalaíoch pola-chomhdhlúthaithe don bhealach DMT agus don bhealach luath PTA agus úsáidtear go ginearálta é i gcomhar le H3PO4 nó a einsímí.
(III). Fadhbanna le trí-ocsaíd antamóin
Tá intuaslagthacht bhocht ag Sb2O3 i glycol eitiléine, le hintuaslagthacht de 4.04% amháin ag 150°C. Dá bhrí sin, nuair a úsáidtear glycol eitiléine chun an catalaíoch a ullmhú, tá intuaslagthacht bhocht ag Sb2O3, rud a d'fhéadfadh a bheith ina chúis go héasca le barraíocht catalaíoch sa chóras polaiméirithe, tríméirí timthriallacha leáphointe ard a ghiniúint, agus deacrachtaí a chruthú maidir le sníomh. Chun intuaslagthacht agus intuaslagthacht Sb2O3 i glycol eitiléine a fheabhsú, glactar go ginearálta le barraíocht glycol eitiléine a úsáid nó an teocht tuaslagtha a mhéadú go dtí os cionn 150°C. Mar sin féin, os cionn 120°C, féadfaidh Sb2O3 agus glycol eitiléine deascadh antamóin glycol eitiléine a tháirgeadh nuair a ghníomhaíonn siad le chéile ar feadh i bhfad, agus féadfar Sb2O3 a laghdú go hantamóin mhiotalach san imoibriú pola-chomhdhlúthaithe, rud a d'fhéadfadh "ceo" a chur faoi deara i sceallóga poileistear agus dul i bhfeidhm ar cháilíocht an táirge.
II. Taighde agus cur i bhfeidhm aicéatáit antamóin
Modh ullmhúcháin aicéatáit antamóin
Ar dtús, ullmhaíodh aicéatáit antamóin trí imoibriú trí-ocsaíd antamóin le haigéad aicéiteach, agus úsáideadh ainhidríd aicéiteach mar ghníomhaire díhiodráitithe chun an t-uisce a ghintear san imoibriú a ionsú. Ní raibh cáilíocht an táirge chríochnaithe a fuarthas leis an modh seo ard, agus thóg sé níos mó ná 30 uair an chloig ar thrí-ocsaíd antamóin a thuaslagadh in aigéad aicéiteach. Ina dhiaidh sin, ullmhaíodh aicéatáit antamóin trí imoibriú miotail antamóin, tríchlóiríd antamóin, nó trí-ocsaíd antamóin le hainhidríd aicéiteach, gan gá le gníomhaire díhiodráitithe.
1. Modh tríchlóiríd antamóin
Sa bhliain 1947, d'ullmhaigh H. Schmidt et al. in Iarthar na Gearmáine Sb(CH3COO)3 trí imoibriú SbCl3 le hainhidríd aicéiteach. Seo a leanas foirmle an imoibrithe:
SbCl3+3(CH3CO)2O==Sb(CH3COO)3+3CH3COCl
2. Modh miotail antamóin
Sa bhliain 1954, d'ullmhaigh TAPaybea ón iar-Aontas Sóivéadach Sb(CH3COO)3 trí antamón miotalach agus peirocsa-aicéitil a imoibriú i dtuaslagán beinséine. Seo foirmle an imoibrithe:
Sb＋(CH3COO)2==Sb(CH3COO)3
3. Modh trí-ocsaíd antamóin
Sa bhliain 1957, d'úsáid F. Nerdel as Iarthar na Gearmáine Sb2O3 chun imoibriú le hainhidríd aicéiteach chun Sb(CH3COO)3 a tháirgeadh.
Sb2O3＋3（CH3CO）2O＝＝2Sb（CH3COO）3
Is é míbhuntáiste an mhodha seo go mbíonn claonadh ag na criostail comhiomlánú i bpíosaí móra agus cloí go daingean le balla istigh an imoibritheora, rud a fhágann droch-chaighdeán agus droch-dhath an táirge.
4. Modh tuaslagóra trí-ocsaíd antamóin
Chun easnaimh an mhodha thuas a shárú, cuirtear tuaslagóir neodrach leis de ghnáth le linn imoibriú Sb2O3 agus ainhidríd aicéiteach. Seo a leanas an modh ullmhúcháin sonrach:
(1) Sa bhliain 1968, d’fhoilsigh R. Thoms ón American Mosun Chemical Company paitinn ar ullmhú aicéatáit antamóin. Bhain an phaitinn úsáid as xiléin (o-, m-, p-xiléin, nó meascán díobh) mar thuaslagóir neodrach chun criostail mhíne d’aicéatáit antamóin a tháirgeadh.
(2) Sa bhliain 1973, chum Poblacht na Seice modh chun aicéatáit antamóin mhín a tháirgeadh ag baint úsáide as tolúéin mar thuaslagóir.
III. Comparáid idir trí chatalaíoch bunaithe ar antamóin
| Trí-ocsaíd Antamóin | Aicéatáit Antamóin | Glicóláit Antamóin | |
| Airíonna Bunúsacha | Ar a dtugtar antamón bán go coitianta, foirmle mhóilíneach Sb2O3, meáchan móilíneach 291.51, púdar bán, pointe leá 656 ℃. Is é an t-ábhar antamóin teoiriciúil ná thart ar 83.53%. Dlús coibhneasta 5.20g/ml. Intuaslagtha in aigéad hidreaclórach tiubhaithe, aigéad sulfarach tiubhaithe, aigéad nítreach tiubhaithe, aigéad tartarach agus tuaslagán alcaile, dothuaslagtha in uisce, alcól, aigéad sulfarach caolaithe. | Foirmle mhóilíneach Sb(AC)3, meáchan móilíneach 298.89, cion antamóin teoiriciúil thart ar 40.74%, pointe leá 126-131 ℃, dlús 1.22g/ml (25 ℃), púdar bán nó bán-bhán, intuaslagtha go héasca in eitiléin glycol, tolúéin agus xiléin. | Foirmle mhóilíneach Sb 2 (EG) 3, Is é an meáchan móilíneach ná thart ar 423.68, is é an pointe leá > 100 ℃ (dec.), is é an cion antamóin teoiriciúil ná thart ar 57.47%, is soladach criostalach bán é, neamh-tocsaineach agus gan blas, éasca le taise a ionsú. Tá sé intuaslagtha go héasca in eitiléin glycol. |
| Modh agus Teicneolaíocht Sintéise | Sintéisithe den chuid is mó tríd an modh stibníte: 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 3Nóta: Stibnít / Mianach Iarainn / Aolchloch → Téamh agus Deatach → Bailiúchán | Úsáideann an tionscal modh tuaslagóra Sb 2 O 3 den chuid is mó le haghaidh sintéise: Sb 2 O 3 ＋ 3 (CH 3 CO ) 2 O → 2Sb(AC) 3 Próiseas: aisfheabhsú téimh → scagachán te → criostalú → triomú folúis → táirge Nóta: Is furasta Sb(AC) 3 a hidrealú, mar sin ní mór don tuaslagóir neodrach tolúéin nó xiléin a úsáidtear a bheith ainhidriúil, ní féidir le Sb 2 O 3 a bheith i riocht fliuch, agus ní mór don trealamh táirgthe a bheith tirim freisin. | Úsáideann an tionscal an modh Sb 2 O 3 den chuid is mó chun seo a leanas a shintéisiú: Sb 2 O 3 +3EG→Sb 2 (EG) 3 +3H 2 O Próiseas: Beathú (Sb 2 O 3 , breiseáin agus EG) → imoibriú téimh agus brú → baint slaig, eisíontais agus uisce → dí-dhathú → scagadh te → fuarú agus criostalú → scaradh agus triomú → táirge Nóta: Ní mór an próiseas táirgthe a leithlisiú ón uisce chun hidrealú a chosc. Is imoibriú inchúlaithe é an t-imoibriú seo, agus go ginearálta cuirtear an t-imoibriú chun cinn trí bhreis glycol eitiléine a úsáid agus uisce an táirge a bhaint. |
| Buntáiste | Tá an praghas réasúnta saor, tá sé éasca le húsáid, tá gníomhaíocht chatalaíoch mheasartha agus am gearr pola-chomhdhlúthaithe aige. | Tá intuaslagthacht mhaith ag aicéatáit antamóin i glycol eitiléine agus scaiptear go cothrom é i glycol eitiléine, rud a fhéadann éifeachtúlacht úsáide antamóin a fheabhsú; Tá tréithe gníomhaíochta catalaíoch ard, imoibriú díghrádaithe níos lú, friotaíocht teasa mhaith agus cobhsaíocht phróiseála ag aicéatáit antamóin; Ag an am céanna, ní gá comhchatalaíoch agus cobhsaitheoir a chur leis agus aicéatáit antamóin á húsáid mar chatalaíoch. Tá imoibriú an chórais chatalaíoch aicéatáit antamóin sách éadrom, agus tá cáilíocht an táirge ard, go háirithe an dath, atá níos fearr ná dath an chórais trí-ocsaíd antamóin (Sb 2 O 3 ). | Tá intuaslagthacht ard ag an gcatalaíoch i glycol eitiléine; baintear antamón nialas-valent, agus laghdaítear eisíontais ar nós móilíní iarainn, clóirídí agus sulfáití a théann i bhfeidhm ar pholaimhdhlúthú go dtí an pointe is ísle, rud a chuireann deireadh le fadhb creimeadh ian aicéatáit ar threalamh; tá Sb 3+ i Sb 2 (EG) 3 sách ard, rud a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar a intuaslagthacht i glycol eitiléine ag teocht an imoibrithe níos mó ná intuaslagthacht Sb 2 O 3 I gcomparáid le Sb(AC) 3, tá an méid Sb 3+ a imríonn ról catalaíoch níos mó. Tá dath an táirge poileistear a tháirgeann Sb 2 (EG) 3 níos fearr ná dath Sb 2 O 3 Beagán níos airde ná an bunleagan, rud a fhágann go bhfuil an táirge níos gile agus níos gile; |
| Míbhuntáiste | Tá an intuaslagthacht i glycol eitiléine bocht, 4.04% amháin ag 150°C. Go praiticiúil, bíonn glycol eitiléine iomarcach nó méadaítear an teocht tuaslagtha os cionn 150°C. Mar sin féin, nuair a imoibríonn Sb2O3 le glycol eitiléine ar feadh i bhfad ag os cionn 120°C, féadfaidh deascadh antamóin glycol eitiléine tarlú, agus féadfaidh Sb2O3 a bheith laghdaithe go dréimire miotail san imoibriú pola-chomhdhlúthaithe, rud a d'fhéadfadh "ceo liath" a chur faoi deara i sceallóga poileistear agus dul i bhfeidhm ar cháilíocht an táirge. Tarlaíonn feiniméan ocsaídí antamóin ilfhiúsacha le linn ullmhú Sb2O3, agus déantar difear d'íonacht éifeachtach antamóin. | Tá cion antamóin an chatalaíoch sách íseal; creimeann na neamhíonachtaí aigéad aicéiteach a chuirtear isteach trealamh, truaillíonn siad an comhshaol, agus níl siad fabhrach do chóireáil fuíolluisce; tá an próiseas táirgthe casta, tá na coinníollacha comhshaoil oibriúcháin bocht, tá truailliú ann, agus is furasta dath an táirge a athrú. Is furasta é a dhíghrádú nuair a théitear é, agus is iad na táirgí hidrealú Sb2O3 agus CH3COOH. Tá am cónaithe an ábhair fada, go háirithe sa chéim dheiridh pola-chomhdhlúthaithe, atá i bhfad níos airde ná an córas Sb2O3. | Méadaíonn úsáid Sb 2 (EG) 3 costas catalaíoch an fheiste (ní féidir an méadú costais a fhritháireamh ach amháin má úsáidtear 25% de PET le haghaidh féin-sníomh filiméid). Ina theannta sin, méadaíonn luach b dath an táirge beagán. |