聚酯催化劑銻白的研究與應用進展

李鐘

摘 要：在經濟文化繁榮發展的信息化時代下，我國科學技術得到了迅猛的發展。目前，聚酯催化劑銻白已經被廣泛應用到各領域中。聚酯催化劑銻白形成的聚酯纖維，是當前合成纖維的重要品種。此種纖維制成的服裝，具有舒適易洗的優勢。在聚酯催化劑銻白的縮聚反應過程中，加強對催化劑體系的改進，是提高聚酯質量的重要基礎。為進一步明確聚酯催化劑銻白的研究現狀，本研究主要對前人學者關于聚酯催化劑銻白的相關研究成果加以總結，整理成綜述如下。

關鍵詞：聚酯催化劑；三氧化二銻；乙二醇銻

中圖分類號：TQ323.41 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）17-0162-02

現階段，聚酯催化劑銻白的種類相對較多，不同種類的聚酯催化劑具有不同的性質。SB系催化劑在實際應用中，具有活性較高且且品質量較高的優勢，所以此類系別的催化劑是較為常見的類型之一。常用的SB系催化劑包括三氧化二銻和醋酸銻，乙二醇銻是上世紀九十年代末由法國推出的，屬于傳統聚酯催化劑的升級產品。本文分析聚酯催化劑銻白的研究與應用，主要是為了明確聚酯催化劑銻白的研發及應用情況。本研究展開的相關探討，對于日后促進聚酯催化劑銻白的創新發展，有可行性意義。

1 聚酯催化劑銻白的制備現狀

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。學者王銘松（2016）在其研究中，對聚酯催化劑銻白三氧化二銻的制備方法，進行了綜合的闡述[1]。該學者指出，三氧化二銻的制備方法，通常可以體現為兩種。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，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和優勢。在氨解法中，制備原理主要為金屬銻首先與氯氣反應，形成三氯化銻。在此基礎上，經過對三氯化銻的蒸餾、水解與氨解后，對其進行烘干，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，該學者對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復雜。所以，在對三氧化二銻進行制備過程中，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。關于該制劑的制備，不少學者都從其所掌握的相關知識角度展開研究。學者關震宇（2016）通過該對聚酯催化劑銻白的制備分析，從比較全面的角度上對乙二醇銻的制備方法加以闡述[2]。該學者指出，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，通過二者間的反應形成乙二醇銻。此種方法相對簡單快捷，具體生成公式如下：

在該制備方法中，按照的質量比例進行投料，將反應生成的水分加以吸收和去除，冷卻、結晶、烘干，至少要22個小時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行融合，將二者的反應物加以提取，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。該方法在應用中，采用的原料包括乙二醇和三氯化銻。通過對該原料的分析，將二者反應生成物進行提取，形成乙二醇銻，生成公式為：

通常來說，公式中所需要的SbCl3與HOCH2CH2OH的質量比例，應按照1.5：1的比例進行投料，對加熱后生成的水分反應，進行及時的蒸餾和去除，從而得到白色的結晶產物，形成乙二醇銻。

1.3 火法冶煉聚酯催化劑銻白

在采用火法冶煉聚酯催化劑銻白過程中，明確影響銻白質量因素，包括反應溫度、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，銻液經過氧化會發后，放出大量熱量的同時使熱反應持續進行，為了更好的控制催化劑銻白的濁度，爐內溫度必須保持穩定，溫度最好控制在1100度左右。其化學反應式為：

同時，為了避免生成Sb2O4，反應設置的溫度必須超過900℃。

2 聚酯催化劑銻白的應用研究

2.1 三氧化二銻的應用

聚酯催化劑銻白制劑形成的三氧化二銻，其應用范圍相對較為廣泛。李衛偉（2016）在其研究中，對三氧化二銻的主要應用，展開了綜合的闡述[3]。該學著認為，三氧化二銻的主要應用，是作為合成材料的阻燃劑或是聚酯材料的催化劑存在的。通常來說，在合成材料的阻燃劑方面，通過對三氧化二銻的應用，可以有效避免合成材料因內部摩擦或是其他原因自燃的現象。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線路的縮聚催化劑。通常情況下，會將H3PO4與三氧化二銻聯合應用。此外，上述學者在分析三氧化二銻的應用時，認為三氧化二銻在應用過程中，也存在些許問題。比如，三氧化二銻雖然具有比較突出的特性優勢，但是其在乙二醇中的溶解選性相對較差，且在超過100℃時的溶解度尚未超過5%。為此，在制備三氧化二銻時，采用乙二醇制備的該制劑呈現出分散性不足的問題。此種現象的存在，容易導致聚合體系中局部的催化劑量過多，環狀三聚物的熔點較高，為服裝制造中的紡絲工藝帶來了極大的困難。此外，一旦溶解的溫度超過115℃時，在高熱環境長時間與乙二醇作用，則可能導致三氧化二銻在縮聚反應中，還原成金屬銻。因此，在應用三氧化二銻時，應加強對其質量影響因素的綜合考察。

2.2 乙二醇銻的應用

乙二醇銻的制備較為完善，且應用相對廣泛。通過分析顯示，上世紀七十年代初期，乙二醇銻就已經被應用到縮聚反應中。在此基礎上的二十余年后，法國某化學公司根據乙二醇銻的特點，推出了新型的催化劑，且在九十年代末引入中國。學者郭汝軒（2017）在其研究中，對乙二醇銻的應用情況展開了分析[4]。該學者指出，乙二醇銻在我國最初的應用，是濟南化纖公司和蘇州杜邦聚酯公司，在創新理念的影響下，對進口的乙二醇銻進行試用，主要將其作縮聚反應催化劑進行應用。在該制劑的應用下，所生產出的聚酯切片百度相對較高，減少長絲紡織時的斷頭率，可紡性能相對較好。隨著上述兩家公司對乙二醇銻的應用，且取得的顯著性效果，國內較多的服裝廠家都開始加強對乙二醇銻的重視。自進入二十一世紀后，包括佛山化纖、濟南化纖等在內的諸多化纖公司，都通過對乙二醇銻的應用，取得了突出性的生產效果。乙二醇銻的應用，普遍被應用都化纖公司服裝生茶那種，同時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，但是應用并不是十分的廣泛。尤其在其他領域，應用更少。乙二醇銻的工業品你屬于白色晶狀固體，容易吸潮，因此，應將乙二醇銻放置于相對干燥的環境中，避免濕氣和潮氣，由此保證其質量。

2.3 醋酸銻的應用

醋酸銻是聚酯催化劑銻白的重要組成部分，科學合理的配置醋酸銻，是提高醋酸銻應用水平的重要基礎。關于醋酸銻的實際應用，學術領域中也有不少的觀點。近些年來，醋酸銻的應用日益呈現出多樣化的趨勢。其中，包括化纖公司、石油化工公司等，都對醋酸銻有較為全面的應用。在應用醋酸銻時，多采用的是PTA路線，其縮聚反應所采用的催化劑，多是Sb（CH3COO）3，其主要目的是為了保障反應所生成醋酸銻的質量；生成醋酸銻的每噸聚酯含量，大概在0.45kgSb（CH3COO）3。此外，通過對Sb（CH3COO）3的分析，其催化活性相對較高，降解的反應相對較少，且具有顯著的加工穩定性特點。借助醋酸銻的上述優點，在使用Sb（CH3COO）3時，通常不需要再向其中加入其他的穩定劑和催化劑。在PTA線路中，Sb（CH3COO）3屬于單一縮聚催化劑，在室溫恒定的基礎上，可以將乙二醇用作醋酸銻的配置溶液。在應用醋酸銻時，需要注意的是定期觀察醋酸銻的生成反應情況，結合醋酸銻生成反應物的特性，分析所生成反應的合理性，及時將生成的醋酸銻進行收集，從根本上保證醋酸銻的質量。由此能夠看出，在實際生活中應用醋酸銻時，通常是將其作為催化劑應用到石油化工和化纖公司中，對于提升產品質量，具有十分重要的影響。

3 結語

隨著經濟的發展，我國科研技術也得到顯著提升。與此同時，不少領域都通過對科學技術的應用，充分實現了對本行業的創新。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重要的地位。針對當前聚酯催化劑銻白的制備與應用現狀，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狀。此外，從上述三種聚酯催化劑的應用角度，研究聚酯催化劑銻白的應用現狀。在對前人學者關于聚酯催化劑銻白成果總結下，掌握了聚酯催化劑銻白的制備與應用情況。期望能夠為日后促進聚酯催化劑銻白的發展，提供寶貴的建議。

參考文獻

[1]王銘松.鈦系催化劑在半消光聚酯生產中的應用[J].合成纖維工業，2016，（3）：59-61.

[2]關震宇，熊金根，周文樂.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，2016，（4）：54-57.

[3]李衛偉，臧國強，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，2016，（5）：43-45.

[4]郭汝軒.苯酐聚酯多元醇合成研究及在聚氨酯膠黏劑中的應用[J].精細與專用化學品，2017，（6）：14-16.