אתילן גליקול אנטימון
אתילן גליקול אנטימון / אנטימון טריגליקולאט - תכונות פיזיקוכימיות
| שם באנגלית: | אתילן גליקול אנטימון / אנטימון טריגליקולאט |
| נוסחה מולקולרית: | Sb₂(OCH₂CH₂O)₃ |
| משקל מולקולרי: | 423.66 |
| מספר CAS: | 29736-75-2 |
| מספר EINECS: | 249-820-2 |
| הוֹפָעָה: | גרגירים גבישיים לבנים או ציאן חיוורים (בחלק מהדרגות ניתן להשיג גבישים לבנים לחים מעט או אבקה לבנה) |
| נקודת התכה: | > 100°C |
| נקודת הבזק: | > 100°C |
| מְסִיסוּת: | מסיס מאוד באתילן גליקול עם פיזור מעולה. נוטה להתפרק בחשיפה ללחות או לאוויר לח; יש לאחסן בסביבה אטומה ויבשה |
| תכונות כימיות: | לא רעיל וחסר ריח, בעל תכונות כימיות יציבות יחסית. הוא מתפרק בקלות רק בתנאי לחות מבלי לייצר תוצרי לוואי מזיקים. |
מפרט ארגוני עבור אתילן גליקול אנטימון
| סֵמֶל | צִיוּן | רכיב כימי | העברה ב-EG | ל' ואלו | ערך B | אובדן בייבוש | קצב מעבר מסננת של 20 רשת | |||||
| Sb | חומר זר ≤ppm | |||||||||||
| Pb | As | Fe | כלור- | SO42- | ||||||||
| אומגה-54 | כיתה גבישית | 55±1% | 5 | 10 | 5 | 30 | 20 | ≥98% | ≥93 | ≤3.0 | / | / |
| אומגה-56 | דרגה יבשה | 57±1% | 5 | 10 | 5 | 30 | 20 | ≥98.00 | ≥95 | ≤3.0 | ≤0.60 | ≥98 |
אריזה: שקיות מרוכבות מאלומיניום-פלסטיק ארוזות בוואקום. כל שקית שוקלת 15 או 25 קילוגרמים וארוזה במשטח אחד לטון.
מהם תחומי היישום והשימושים הספציפיים של אנטימון גליקול?
א. תחומי יישום עיקריים
אנטימון גליקולאט הוא זרז פוליקונדנסציה אורגני-מתכתי יעיל ביותר ובעל ניקיון גבוה, המשמש בעיקר בתעשיית הפוליאסטר, ובמיוחד בתהליכי פוליקונדנסציה בהתכה המשתמשים בחומצה טרפתלית (PTA) ואתילן גליקול (EG) כחומרי גלם. באופן ספציפי, הוא מכסה את תת-המגזרים הבאים:
1. ייצור שרף פוליאסטר (PET)
- שבבי פוליאסטר בדרגת סיבים (לסיבים עיקריים וחוטים מפוליאסטר)
- שבבי פוליאסטר ברמת בקבוקים (למי שתייה, משקאות מוגזים, בקבוקים למילוי חם וכו')
- שבבי פוליאסטר בדרגת סרט (לסרטים אופטיים, סרטי בידוד חשמליים וסרטי אריזה)
2. פוליאסטרים וקופוליאסטרים שעברו שינוי
- פוליאסטר בעל תכולת דיאתילן גליקול נמוכה (DEG)
- פוליאסטר צבוע קטיוני (CDP)
- מערכת קטליטית חלקית של פוליבוטילן טרפתאלט (PBT) (דורש ניסוח)
3. תהליך מיחזור ושיפור צמיגות פוליאסטר
- התכה ועיבוי של פסולת PET (שלב טיפול מקדים ב-SSP)
- קטליזה יעילה ביותר של פוליאסטר ממוחזר (r-PET) באמצעות פוליקונדנסטציה
II. יישומים ספציפיים ויתרונות טכניים
אנטימון גליקולאט מחליף זרזים מסורתיים (כגון אנטימון טריאוקסיד ואנטימון אצטט) בתגובות פוליקונדנזציה של פוליאסטר, והיישומים הספציפיים שלו ושיפורי הביצועים הם כדלקמן:
1. תגובת פוליקונדנסציה קטליטית יעילה ביותר, המגדילה את כושר הייצור.
- יישומים: כזרז עיקרי, הוא מאיץ את שלב הפוליקונדנזציה לאחר טרנסאסטריפיקציה או אסתריפיקציה ישירה, ומגדיל משמעותית את קצב הפולימריזציה.
- השפעות: עם אותה כמות של אנטימון, זמן התגובה מתקצר ב-10%-15%; או שבאותו זמן, דרגת הפולימריזציה (DP) והצמיגות הפנימית (IV) גבוהות יותר, ותפוקת החלל של היחידה משתפרת.
2. הפחתת תכולת האנטימון השיורית במוצר המוגמר כדי לעמוד בדרישות הירוקות והגנת הסביבה.
- יישומים: בשל יעילותו הקטליטית הגבוהה, הכמות הנדרשת להוסיף היא רק 60%-70% מזו של זרזים מסורתיים (המבוססים על יסוד האנטימון).
- תוצאות: ניתן לשלוט ביציבות בתכולת ה-Sb השיורית בשבבי PET ברמה של ≤150 ppm, וחלק משבבי הבקבוקים היוקרתיים יכולים להיות נמוכים עד ל-≤100 ppm, הנמוך בהרבה מ-200-250 ppm של מערכת אנטימון אצטט, ועומד במגבלות על נדידת חומרים הבאים במגע עם מזון שהוטלו על ידי האיחוד האירופי, ה-FDA האמריקאי ורשויות אחרות.
3. שיפור הגוון והתכונות האופטיות של מוצרי פוליאסטר
- יישומים: גליקול אנטימון מומס לחלוטין ומפוזר באופן אחיד במערכת התגובה, תוך הימנעות מקטליזה יתר מקומית או הצטברות מתכת.
- תוצאות: ערך b (מדד הצהבה) של שבבי ה-PET המיוצרים מופחת ב-1-2 יחידות בהשוואה למערכת האנטימון התלת-חמצני, בעוד שערך L (בהירות) משתפר, מה שהופך אותם למתאימים יותר לייצור סרטים אופטיים וסיבים בהירים במיוחד.
4. הפחתת תגובות לוואי ושיפור מדדי איכות המוצר.
- יישומים: הפחתת תגובות לוואי כגון אתריפיקציה של אתילן גליקול ועיכוב היווצרות דיאתילן גליקול (DEG).
- השפעות: ניתן לשלוט בתכולת DEG ב-PET ברמה של ≤0.8% (בהשוואה לכ-1.0%-1.2% במערכות קונבנציונליות), מה שמשפר את נקודת ההיתוך והיציבות התרמית, ומשפר את ביצועי הספיגה והיציקה בניפוח במורד הזרם.
5. אופטימיזציה של הספין לאחר העיבוד כדי להפחית את קצב השבירה.
- יישומים: השארית הקטליטית אחידה וגודל החלקיקים שלה עדין ביותר (ללא חומר מרחף לאחר ההמסה), ואינה סותמת את מסך הסינון של מכלול הסיבוב.
- השפעות: קצב השבירה של טוויית סיבי פוליאסטר מופחת ביותר מ-30%, חוזק הסיבים ואחידות ההתארכות משתפרים, ושיעור המוצרים המעולים יכול להגיע ל-100%.
6. קלות שימוש ויכולת הסתגלות למכשיר
- יישומים: ניתן להמיס אותו ישירות באתילן גליקול כדי להכין תמיסת זרז הומוגנית (ריכוז 2%-5%), המאפשרת מדידה והזנה רציפים ומדויקים.
- השפעות: מונע את הסיכון של משקעים הנגרמים כתוצאה מהידרוליזה של אנטימון אצטט, וגם מבטל את הצורך בתהליך טחינה ופיזור של אנטימון טריאוקסיד, מה שהופך אותו מתאים למפעלי פוליאסטר רציפים בקנה מידה גדול (תפוקה יומית של קו בודד של מאות טונות או יותר).
III. הערות משלימות (המלצות לבחירה)
בהשוואה לאנטימון אצטט, לאנטימון גליקול יציבות תרמית גבוהה יותר והוא פחות נוטה לסובלימציה או פירוק בטמפרטורות פוליקונדנזציה מעל 300 מעלות צלזיוס, ובכך מפחית שקיעת אנטימון בצינורות ואקום.
- בהשוואה לאנטימון טריאוקסיד: לאנטימון גליקול יש מסיסות של >10% (חלק מסה, 80℃) באתילן גליקול, בעוד שלאנטימון טריאוקסיד יש מסיסות של פחות מ-0.1%, ולכן פיזור ופעילות ראשונית שלו טובים משמעותית מאלה של האחרונים.
מגבלות יישום: לא מתאים למערכות נטולות אנטימון (כגון בקבוקים למילוי חם ואריזות רפואיות), אך ניתן להשתמש בהן כפתרון מעבר בהמרת אנטימון להפחתת חומרים.
