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TM-178罗门哈斯有机锡稳定剂的生产工艺

2019-03-04 14:50

有机锡稳定剂是各种羧酸锡和硫醇锡的衍生物,有机锡稳定剂一般可用以下结构表示:


    其中,X基团可以是烷基,如甲基、丁基、辛基,也可以是酯基。根据X基团的不同,有机锡稳定剂可分为烷基锡和酯基锡,烷基锡又可根据烷基的不同分为甲基锡、丁基锡、辛基锡等。Y可以是脂肪酸根,如马来酸根、月桂酸根,也可以是硫醇根。根据Y基团的不同,有机锡稳定剂可分为有机锡马来酸盐、有机锡月桂酸盐、有机锡硫醇盐等。他们润滑性优良,耐候性和透明性优良,又因其在常温下为液体,故在塑料中的分散性较固体稳定剂好。该品主要用于软质透明制品或半软质制品,一般用量为1%~2%,与硬脂酸镉、硬脂酸钡等金属皂或环氧化合物并用有协同效应。在硬质制品中,该品可作为润滑剂,与马来酸有机锡或硫醇系有机锡并用,改善树脂料的流动性。一般是在纯品中加入月桂酸之类的脂肪酸,有的还加入环氧酯或其他金属皂类稳定剂等。
    有机锡类稳定剂的作用原理主要有五种:
    ①有机锡类稳定剂与氯化氢反应。不论是羧酸有机锡还是硫醇有机锡都可以和PVC降解产生的HC1反应。
    ②有机锡类稳定剂与不稳定的氯原子反应。烷基锡能与不稳定氯原子发生反应,这样就限制了脱HC1作用的引发区,防止大共轭结构的形成。硫醇有机锡也能置换PVC中不稳定的氯原子。
    ③有机锡类稳定剂共轭双键的加成。马来酸锡容易与PVC分子中的共轭双键发生“双烯加成”反应,结果使共轭双键被双键固定而抑制了共轭链的增长。硫醇有机锡与HC1反应生成的硫醇,也能与共轭双键进行加成反应。
    ④有机锡具有捕获自由基的能力。当它与大分子自由基反应之后,使自由基终止,而其本身也成为较稳定的自由基。
    ⑤有机锡类稳定剂分解氢过氧化物。含硫有机锡具有抗氧化作用,能分解氢过氧化物,防止氢过氧化物热解产生新的自由基,降低体系中自由基的浓度而起稳定作用。
    有机锡稳定剂的制法,一般是首先制备卤代烷基锡,然后与NaOH作用生成氧化烷基锡,最后与羧酸或马来酸酐、硫醇等反应即可得到有机锡的脂肪酸盐、马来酸盐、硫醇盐等。整个过程中最重要的是卤代烷基锡的合成。例如二月桂酸二丁基锡,其合成反应式(直接法)为:


    其生产工艺流程如图10-6所示。


    图10-6    二月桂酸二丁基锡生产工艺流程图
    常温下将红磷和丁醇投入碘丁烷反应釜,然后分批加入碘。加热使反应温度逐渐上升,当温度达到127℃左右时停止反应,水洗蒸馏得到精制碘丁烷。再将规定配比的碘丁烷、正丁醇、镁粉、锡粉加入锡化反应釜内,强烈搅拌下于120~140℃反应一定时间,蒸出正丁醇和未反应的碘丁烷,得到碘代丁基锡粗品。粗品在酸洗釜内用稀盐酸于60~90℃洗涤得精制二碘代二正丁基锡。在缩合釜中加入水、液碱,升温到30~40℃时逐渐加入月桂酸。加完后再加入二碘代二正丁基锡,于80~ 90℃下反应1.5h后静置10~ 15min,分出碘化钠,将反应液送往脱水釜减压脱水、冷却、压滤即得成品。
    二月桂酸二丁基锡是有机锡类稳定剂中使用最早的品种,可用作聚氯乙烯的热稳定剂,耐热不及马来酸丁基锡,但润滑性优良,耐候性和透明性亦可,与增塑剂有良好的相容性,不喷霜,无硫化污染性,对印刷性无不良影响。又因其在常温下为液体,故在塑料中的分散性较固体稳定剂好。该品主要用于软质透明制品或半软质制品,一般用量为1%~2%。与硬脂酸镉、硬脂酸钡等金属皂或环氧化合物并用有协同效应。在硬质制品中,该品可作为润滑剂,与马来酸有机锡或硫醇系有机锡并用,改善树脂料的流动性。与其他有机锡相比,该品的初期着色性较大,会造成发黄变色。该品还可以用作聚氨酯材料合成时的催化剂、硅橡胶的熟化剂。为了提高本品的热稳定性、透明性,与树脂的相容性,以及提高其用于硬质制品时的冲击强度等性能,现已发展了许多改性品种。一般是在纯品中加入月桂酸之类的脂肪酸,有的还加入环氧酯或其他金属皂类稳定剂。
马来酸二丁基锡是一种白色非晶形粉末,熔点随聚合度而异,约在100~140℃之间,主要用于要求高软化点和高冲击强度的硬质透明制品,因无润滑作用故常与二月桂酸二丁基锡并用,用量0.5~2份。马来酸二丁基锡由氧化二丁基锡和马来酸酐反应而得。
以上就是TM-178罗门哈斯有机锡稳定剂的生产工艺过程,大家可以参考一下。