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三氧化二锑广泛应用于各大领域(一)

三氧化二锑广泛应用于各大领域(一)

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  • 发布时间:2022-06-22 17:20
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【概要描述】(一)、应用于橡胶、纺织领域的阻燃剂 (二)、锑(SB2O3)在塑料助剂-----------热稳定剂中的应用 (三)、三氧化二锑制成的金属钝化剂在石油深加工中的地位、作用 (四)三氧化二锑在化纤生产PET聚脂作催化剂的应用 (五)三氧化二锑在电视玻壳、玻璃领域中作澄清剂、脱色剂的应用

三氧化二锑广泛应用于各大领域(一)

【概要描述】(一)、应用于橡胶、纺织领域的阻燃剂
(二)、锑(SB2O3)在塑料助剂-----------热稳定剂中的应用
(三)、三氧化二锑制成的金属钝化剂在石油深加工中的地位、作用
(四)三氧化二锑在化纤生产PET聚脂作催化剂的应用
(五)三氧化二锑在电视玻壳、玻璃领域中作澄清剂、脱色剂的应用

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 随着科学技术的发展,三氧化二锑的应用领域不断拓展,据已了解和掌握的情况,锑的主要领域有以下几大类:

  (一)、应用于橡胶、纺织领域的阻燃剂

    锑用量最大的领域莫过于用作橡胶、纺织等行业的阻燃剂的锑化合物。有关资料报道90年中期美国、日本用于阻燃的原生锑已分别占其锑总消耗量的64.5%和89.4%。1986年仅美、日西欧三地用于阻燃的三氧化二锑总量即达4.023万吨,分别为1.593万吨、0.83万吨、1.60万吨。1990年美国用于阻燃剂的三氧化二锑达2万吨。

    锑系阻燃协效剂的主要品种为三氧化二锑、五氧化二锑及锑酸钠。其中最重要的和用量最大的是三氧化二锑。三氧化二锑的阻燃协效机理在后有些诶叙述。这里特别需要指出的是它与卤素制作的阻燃产品不但杨浦可以大幅度降低价的有利因素,而且可以大大减轻由于大量掺入有机卤素阻燃剂对聚合物基体的抗冲击、抗弯曲、抗拉伸等物理性能所造成的机械损害。

    阻燃领域使用的三氧化二锑除去祝成份、白度、黑点、晶型等指标外还注重它的粒度和表面性能。粒度对有机聚合物基体的色度和机械强度有显著影响,而表面性能则影响三氧化二锑在有机聚合物中能否均匀分散并获得最佳阻燃增效作用的重要因素。一般地粒度较小的三氧化二锑着色度较高,反之亦然。生产白色、浅色阻燃聚合物产品需选用白度好、抽细级的三氧化二锑,生产深色的阻燃聚合物阻燃聚合物产品则可选用低着色度三氧化二锑以减少颜料的消耗,降低生产成本呢;生产透明或班透明阻燃聚合物产品需选用平均粒径小雨0.05µm的三氧化二锑。粒度对聚合物的机械强度影响也很显著,粒度越大,对聚合物的机械强度损害就越大。粒度对阻燃效能也有很大影响,越细子聚合物中分散度越高,反应面越大,阻燃效果越好。

   (二)、锑(SB2O3)在塑料助剂-----------热稳定剂中的应用

    1、热稳定剂的概念、机理

热稳定剂是塑料就爱共助剂中不可缺少的重要类别之一。主要应用于聚氯乙烯(PVC)树脂加工中,用来提高塑料在加工使用过程中的热稳定性能,防止塑料的老化。

纯PVC树脂对热极为敏感,当加热温度大致到90℃以上时,即发生热分解反应,加热温度达到120℃时,即发生显著的热分解反应,导致大分子链断裂,为防止PVC的热分解,在加工PVC中必须添加热稳定剂(电线、电缆料等均为PVC料。)

    2、PVC热稳定剂的主要分类

     铅类类:

     金属类:

     有机锡类:

     稀土类:

     锑系类:

   3、硫醇锑类热稳定剂是一种新型的热稳定剂

    该类热稳定剂是目前普遍认为的最好的有机锡替代品,现在研制最多的是羧酸锑、硫醇锑、巯基羧酸酯锑等。其特点是热稳定效率高、无毒,但耐光性差。文献报道,硫醇钡热稳定剂与硫醇锑复合可增强热稳定剂与PVC之间的相互作用,具有协同效应。二者之比为3:1。

    由于中国锑和稀土资源丰富,因此近年来国内锑系热稳定剂和稀土热稳定剂的发展在加快。锑热稳定剂的发展在加快。锑热稳定剂主要用于PVC硬质、透明片和塑料透明管以及PVC排水管。因为锑热稳定剂价格低,透明性强,耐候性好,贮存稳定,消费比高,完全可以部分代替价格昂贵的锡稳定剂。是一种新型的PVC锑系稳定剂,它外观无色或淡黄透明液体,锑含量为13-16%左右。它具有优秀的初期色相和色相保持性。热稳定性在某些方面优于有机锡类稳定剂。我省中南工业大学与湖南益阳氮肥厂充分利用湖南锑资源,开发了锑系有机热稳定剂。江苏的东台、山东的邹平、上海的浦东、北京的加成助剂研究所等分别利用金属锑、三氧化二锑生产锑系热稳定剂(又称硫醇锑或有机锑)耗锑已在100吨以上,有机锑产量已达1500吨。

   4、国内外热稳定剂的现状

    美、日、西欧三地2000年热稳定剂消费量达35万吨。我国PVC工业的迅速发展。根据有关方面统计,1997年我国热稳定剂需求量达9.7万吨且以14%的年增长率发展,生产厂家近100家,能生产各种稳定五、六十种。主要门类是铅盐类、硬脂酸金属皂类、有机锡类。

 (三)、三氧化二锑制成的金属钝化剂在石油深加工中的地位、作用

1、钝化剂的概念

金属钝化剂是一种以锑为主要成份(其他原料主要还有双氧水、酒石酸、乙醇等),在反应罐中的加温反应制得的透明液体。

2、金属钝化剂的作用

     石油炼制工业上由于催化裂化技术的进步和石油深加工的需要,在催化裂化过程中需要加工大量的渣油,而国产渣油中含有大量的重金属如镍(Ni)、钒(V)、钠(Na)、铁(Fe)等,这些重金属能导致催化剂在催化裂化过程中收到污染,即催化剂中毒。导致H2低碳气体焦炭增加,影响轻油产出率下降,导致经济效益变差,为解决这一问题,我国石油化工科学研究者在80年代中期研制开发啦取名为金属钝化剂的系列产品。该产品主要作用就是在催化剂进料油中加入一定比例的钝化剂即可钝化催化剂表层的镍等重金属,从而降低气体、焦炭产出率,抑制氢气、焦炭的生成,增加汽油等轻质油的收率。

   3、钝化剂的钝化原理

  催化裂化原料油中的镍化合物在反应器中分解后,生成氢化镍、铝酸镍或铝酸镍,镍能平均分散在催化剂上,具有较强的脱氢反应,因此镍中毒导致催化剂脱氢活性增高,焦炭、和氢气产率增加爱,轻油收率下降,但镍对催化剂活性影响较少。

  根据镍的中毒机理设计的钝化剂采用锑、铋、锡等金属元素的有机化合物,进入提升反应器后,钝化剂分解,锑或铋、锡的化合物与镍形成聚集态的较大颗粒的SB-NI或SB/SI-NI、BI-NI合金,阻止镍的分散,从而达到降低镍的活性的目的。

  4、钝化剂的形态、主要原料、锑含量及其他

  钝化剂外观有浅黄色、棕色或深蓝、乳白透明液体(炼油厂用得最多的为浅黄色、棕色液体,密度20℃克/立方厘米,主要原料为三氧化二锑、双氧水、酒石酸、乙醇等。根据各炼油厂渣油中重金属含量的不同,选用规格不同的催化剂。钝化剂现有含量为12.5%、24%、26%、33%、39%等含锑不等的多系列产品。近年来又研制出了以铋、锡以锑/锡双金属的钝化剂。

    我国钝化剂研究开花起步于上世纪80年代,迅猛发展于上世纪90年代,由原来的三家(北京石科院、洛阳炼制所、宜兴炼油助剂厂)发展到现在的20多家,遍布全国10省市,其中规模最大、产量最多、影响最好为宜兴汉光集团、洛阳龙浦、河北任丘市京开化工厂、宜兴兴达化工厂、宜兴石化助剂厂、山东东营卓润公司。国产钝化剂品质都已相当于国外飞利浦公司和纳尔科公司的水平,基本取代了昂贵的进口钝化剂。产量亦由最初的20-30吨到90年代中期的500吨,据不完全统计,2001年国产钝化剂生产能力达3000吨以上。

(四)三氧化二锑在化纤生产PET聚脂作催化剂的应用

到目前为止,生产PET聚脂工艺中必须用三氧化二锑(催化剂型)或醋酸锑或乙二醇锑作聚合催化剂(从环保角度出发已研制出逐步取代锑催化剂的二氧化钛、二氧化硅产品)设计采用的PET聚合工艺不同;使用的催化剂品种也不一样。如有的用三氧化二锑,有的用醋酸锑、乙二醇锑。但机理一样,都是利用锑离子加快催化反应。

催化剂在PET聚脂中的添加量约是用三氧化二锑作催化剂每万吨聚合物消耗锑3.5-4吨,用醋酸锑作催化剂的每万吨聚合物消耗醋酸锑4.8-6吨。

PET聚合工艺对三氧化二锑的理化性能要求很高,除对三氧化二锑的杂质含量(溶解性能要求)(即酒石酸不溶物)限制很严外,对主成分、白度、晶型、铅、砷也有苛刻的要求。

附:醋酸锑厂家对三氧化二锑要求表

        生产厂家

 

项目指标

仪征

康润公司

大连

一有机

辽阳

宏伟托盘厂

Sb2O3

99.85

99.85

99.85

As2O3

<0.04

<0.02

<0.04

PbO

<0.04

<0.02

<0.05

CuO

<0.001

<0.001

<0.001

Fe2O3

<0.002

<0.002

<0.002

SO4

<0.002

<0.002

<0.002

TA!

<0.15

<0.15

<0.15

白度

96

96

96

晶型

立方

立方

立方

粒度

<1.4

<0.6

<1.4

黑点

合格

合格

合格

 

(五)三氧化二锑在电视玻壳、玻璃领域中作澄清剂、脱色剂的应用

三氧化二锑在电视玻壳、玻璃熔炼中其主要作用是起澄清剂、脱色剂的作用。玻壳行业直接使用锑酸钠,大部分玻璃行业使用的是三氧化二锑,但最终仍将三氧化二锑转化为锑酸钠,因此锑酸钠不仅可作阻燃协效剂之用,还可作高档陶瓷与搪瓷的釉面料,而更主要大量的是作玻璃、玻壳行业的澄清剂、脱色剂。

玻璃中的青-绿色素的氧化亚铁,不除去这有害物质就会影响玻璃产品的色泽及透明度。三氧化二锑密度大,它分解放出的温度与玻璃澄清温度非常接近,沉于坩锅中的玻璃熔体底部,在升温过程中三氧化二锑蒸气高压形成,在1400℃高温下三氧化二锑蒸气在上升中吸收的氧逸出,使氧化亚铁转化为三氧化二铁,从而能有效地带走玻璃溶液中的气泡,杂色消失,使玻璃得到很好的澄清效果,制出的玻璃透明度高,质量好。所以三氧化二锑在玻璃生产中既是澄清剂又是脱色剂。因而广泛被电子工业玻璃工业用作电子管玻壳及高档次高质量光学玻璃的澄清剂。在玻壳熔炼中体含量的配比大约在0.4%。该行业对三氧化二锑、锑酸钠的品质要求流动性要求很高,杂质、含量控制很严。

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