專利名稱:S.s雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物及其制備方法和應用的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種二甲基錫化合物及其制備方法和應用,更特別地是涉及一種S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物及其制備方法和應用。
二、技術背景在現有技術中將氯乙烯樹脂或含有氯乙烯樹脂的組合物制成有用的制品,一般通過把樹脂加熱軟化或融化,然后通過加熱成型形成所需要的產品,也就是說,將粉狀樹脂組合物先制成熔融態,然后擠壓得到所需的形狀。改變氯乙烯樹脂的工業方法有壓延法,在壓延法中,通過使用一系列壓延輥和牽引輥將加熱的熔融組合物轉變成片或膜。擠出法在擠出法中一個或多個螺桿將熔融組合物傳送至料筒,將物料通過一成型口模即形成管、棒、片、型材或導管。擠出吹塑法在擠出吹塑法中,熔融組合物先被擠壓成空管,稱作型坯,然后被加緊在模塑室,壓縮空氣被注入此封閉的管腔中,將型坯吹塑成塑模的形狀以形成瓶、玩具和其他空心的物品。注射模塑法在注射模塑法中,熔融物質在高壓下被推進模塑空腔中,然后在那里它被急冷形成固體物件,諸如管接頭、電盒以及其他形狀。
氯乙烯樹脂組合物也用于涂覆模壓不能模壓的紙和布,其它將氯乙烯樹脂轉化為有用的制品的方法包括涂凝模塑法和纖維擠塑法等。
所有的氯乙烯樹脂組合物轉變為有用的制品的方法中都需要用加熱軟化氯乙烯樹脂以使它形成所需制品。熱量可由化合物內發生摩擦而產生,軟化氯乙烯樹脂組合物所需的熱量隨組成的不同而不同,但典型的是165-210℃。而剛性或非塑性化的氯乙烯樹脂組合物通常需要較高的熱量。
眾所周知,氯乙烯樹脂特別是氯乙烯樹脂在110℃的情況下要降解,實際上在甚至更低的溫度下也發生一點降解。隨著其降解的程度的加深,其組合物會變黑,變脆以致不能使用。
通常在現有技術中所使用的有機錫系熱穩定劑是指含有Sn-C鍵的有機金屬化合物,至少含有一個錫-硫鍵(Sn-S)的有機錫化合物一般稱作硫醇有機錫。
由烷基錫氧化物和羧酸(主要是馬來酸或馬來酸半酯)的鹽構成的有機錫化合物通常稱作有機錫羧酸鹽,相應的穩定劑稱作無硫的錫穩定劑。
含硫有機錫化合物最有效的熱穩定劑具有以下的結構 單烷基的錫化合物,作為PVC熱穩定劑有著特異的功效,但這種化合物還無商品化,一般把單烷基錫化合物和雙烷基錫化合物并用方能顯示出優秀的性能。
迄今為止,在現有技術中,尚無S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物出售。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物。
本發明的目的之二是提供一種S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物的制備方法。
本發明的目的之三是提供一種S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物作為鹵乙烯樹脂,特別是PVC樹脂的光、熱穩定劑的用途。
本發明的這些和其它目的將通過下面的具體描述來進一步的說明和體現。
在本發明中,S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物具有如下結構
即 本發明的S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物的制備方法,包括如下步驟A、制備二甲基二氯化錫化合物在裝有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入50-100公斤金屬錫,催化劑及10-20公斤四氯化錫后密封,升溫至110-160℃時,停止加熱,此時以100-150rpm的速度攪拌并加入50-100公斤氯甲烷,待溫度升至180-260℃,壓力為1.0-1.6mPa時停止加入氯甲烷,攪拌反應1~3小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為170-250℃,壓力為0.8-1.6mPa,在真空作用下用水泵打循環,吸收2-5個小時,反應結束得250-350公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液;B、制備S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入A步驟制備的250-350公斤二甲基二氯化合物水溶液、250-320公斤的巰基乙酸異辛酯,然后滴加80-100公斤的氨水,邊滴加邊以40-80rpm的速度攪拌,然后升溫至40-80℃,反應1-4小時后停止攪拌、降溫、靜止和分層,將有機相水洗三遍,靜止2-5小時,隨后將有機相打入蒸餾釜內進行蒸餾,控制的溫度為90-160℃,真空為-0.1mPa±0.05,然后停止加熱,降溫、過濾,得到所需的產品。
較好的是,本發明的S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物的制備方法,包括如下步驟A、制備二甲基二氯化錫化合物在裝有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入60-80公斤金屬錫,催化劑及14-18公斤四氯化錫后密封,升溫至110℃時,停止加熱,此時以120-150rpm的速度攪拌并加入60-80公斤氯甲烷,待溫度升至200-250℃,壓力為1.1-1.5mPa時停止加入氯甲烷,攪拌反應1~3小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為180-230℃,壓力為1.0-1.6mPa,在真空作用下用水泵打循環,吸收2-5個小時,反應結束得280-330公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液;B、制備S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入A步驟制備的280-330公斤二甲基二氯化合物水溶液、260-300公斤的巰基乙酸異辛酯,然后滴加85-90公斤的氨水,邊滴加邊以50-70rpm速度攪拌,然后升溫至40-80℃,反應2-4小時后停止攪拌、降溫、靜止和分層,將有機相水洗三遍,靜止2-4小時,隨后將有機相打入蒸餾釜內進行蒸餾,控制的溫度為90-160℃,真空為-0.1mPa±0.05,然后停止加熱,降溫、過濾,得到所需的產品。
可以選擇的是,本發明的S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物的制備方法,包括如下步驟A、制備二甲基二氯化錫化合物在裝有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入70-80公斤金屬錫,催化劑及15-17公斤四氯化錫后密封,升溫至140-160℃時,停止加熱,此時以120-150rpm的速度攪拌并加入70-80公斤氯甲烷,待溫度升至220-230℃,壓力為1.4-1.5mPa時停止加入氯甲烷,攪拌反應1.5~2.5小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為200-210℃,壓力為1.1-1.1mPa,在真空作用下用水泵打循環,吸收3個小時,反應結束得290-310公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液;
B、制備S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入A步驟制備的290-310公斤二甲基二氯化合物水溶液、280-290公斤的巰基乙酸異辛酯,然后滴加90-95公斤的氨水,邊滴加邊以55-60rpm速度攪拌,然后升溫至60-70℃,反應3.5-4小時后停止攪拌、降溫、靜止和分層,將有機相水洗三遍,靜止2.0-2.5小時,隨后將有機相打入蒸餾釜內進行蒸餾,控制的溫度為110-120℃,真空為-0.1mPa±0.05,然后停止加熱,降溫、過濾,得到所需的產品。
在本發明中,催化劑可以是一甲基氯化銨、二甲基氯化銨、三甲基氯化銨或四甲基氯化銨。
在本發明中,所制備的S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物可用于作為聚氯乙烯樹脂或含氯乙烯樹脂的光、熱穩定劑;特別是作為PVC樹脂的光、熱穩定劑。特別適用于制造食品包裝的硬性聚氯乙烯或其它聚合物,并能提供良好的早期著色性和優越的生產過程穩定性,使制品的透明性更佳,一般說來其用量為氯乙烯樹脂重量的1-1.5%。
本發明中,鹵乙烯樹脂可以是聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯,氯化聚氯乙烯,丙烯,甲基丙烯酸甲酯等聚合形成的共聚物。
本發明的化合物作為熱穩定劑可廣泛用于化工、塑料制品、食品包裝、建材等行業。對鹵乙烯樹脂特別是聚氯乙烯樹脂(PVC)的擠出、注射、壓延等成型工藝具有良好的抑制早期著色性能,加工時色澤保持性良好,制品的透明性佳,穩定效果好且無毒,且易推廣應用。
在本發明中使用的所有原材料均是常規使用的,可以從市場購得。在本發明中,如非特指,所有的量、百分比均為重量單位。
以下通過具體實施例來進一步說明本發明,但實施例僅用于說明,并不能限制本發明的范圍。本專業普通技術人員依據本發明公開的內容可以作出多種變化和改變,均應理解在本發明范圍之內,受本發明的權利要求所限制。
具體實施例方式
實施例1在有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入金屬錫70公斤,二甲基氯化銨3公斤,四氯化錫16.9公斤,密封,開始升高溫度,待溫度升至150℃時停止加熱,此時邊攪拌(攪拌速度為130rpm)邊通入75公斤一氯甲烷,待溫度升至220℃,壓力在1.5mPa時停止加一氯甲烷,維持反應1.5小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為200℃,壓力為1.0mPa,在真空的作用下逐漸吸收,用水泵(去離子水400公斤)打循環,吸收3小時,結束吸收,得300公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液。
在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入計量好的二甲基二氯化錫化合物的水溶液300公斤,巰基乙酸異辛酯280公斤,然后滴加氨水90公斤,邊滴加邊攪拌(攪拌速度為55rpm),然后升溫至55℃,維持反應4小時,停止反應,然后將釜內有機相進行水洗三遍,每次200公斤左右,靜止2小時,隨后將有機相加入蒸餾釜內進行蒸餾,蒸餾控制的溫度為120℃,真空為-0.1mPa。然后停止加熱,進行降溫至室溫,再進行過濾,計量裝桶入庫,得最終產品360公斤。
實施例2在有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入金屬錫100公斤,三甲基氯化銨3公斤,四氯化錫20公斤,密封,開始升高溫度,待溫度升至120℃時停止加熱,此時邊攪拌(攪拌速度為150rpm)邊通入100公斤一氯甲烷,待溫度升至250℃,壓力在1.6mPa時停止加一氯甲烷,維持反應2.5-3.0小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為240℃,壓力為1.5mPa,在真空的作用下逐漸吸收,用水泵(去離子水400公斤)打循環,吸收2.5小時,結束吸收,得350公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液。
在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入計量好的二甲基二氯化錫化合物的水溶液300公斤,巰基乙酸異辛酯320公斤,然后滴加氨水100公斤,邊滴加邊攪拌(攪拌速度為80rpm),然后升溫至75℃,維持反應3.5小時,停止反應,然后將釜內有機相進行水洗三遍,靜止4小時,隨后將有機相加入蒸餾釜內進行蒸餾,蒸餾控制的溫度為150℃,真空為-0.15mPa。然后停止加熱,進行降溫至室溫,再進行過濾,計量裝桶入庫,得最終產品360公斤。
實施例3在有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入金屬錫55公斤,四甲基氯化銨1.8公斤,四氯化錫11公斤,密封,開始升高溫度,待溫度升至110℃時停止加熱,此時邊攪拌(攪拌速度為110rpm)邊通入55公斤一氯甲烷,待溫度升至180℃,壓力在1.0mPa時停止加一氯甲烷,維持反應1.0-1.5小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為170℃,壓力為0.8mPa,在真空的作用下逐漸吸收,用水泵(去離子水100公斤)打循環,吸收2小時,結束吸收,得200公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液。
在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入計量好的二甲基二氯化錫化合物的水溶液300公斤,巰基乙酸異辛酯250公斤,然后滴加氨水80公斤,邊滴加邊攪拌(攪拌速度為50rpm),然后升溫至40-45℃,維持反應1.5小時,停止反應,然后將釜內有機相進行水洗三遍,靜止2小時,隨后將有機相加入蒸餾釜內進行蒸餾,蒸餾控制的溫度為90-100℃,真空為-0.1mPa。然后停止加熱,進行降溫至室溫,再進行過濾,計量裝桶入庫,得最終產品360公斤。
實施例4在裝有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入80公斤金屬錫,2.5公斤二甲基氯化銨及15公斤四氯化錫后密封,升溫至140℃時,停止加熱,此時邊攪拌(攪拌速度為140rpm)邊加入80公斤氯甲烷,待溫度升至215℃,壓力為1.4mPa時停止加入氯甲烷,攪拌反應2.5小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為210℃,壓力為1.2-1.3mPa,在真空作用下用水泵(去離子水300公斤)打循環,吸收3個小時,反應結束得300公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液;在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入A步驟制備的二甲基二氯化合物水溶液、290公斤的巰基乙酸異辛酯,然后滴加95公斤的氨水,邊滴加邊攪拌(攪拌速度為50rpm),然后升溫至70℃,反應2.5小時后停止攪拌、降溫、靜止、分層,將有機相水洗三遍,靜止2.5-3小時,隨后將有機相打入蒸餾釜內進行蒸餾,控制的溫度為130℃,真空為-0.1mPa±0.05,然后停止加熱,降溫、過濾,得到所需的產品。
實施例5在有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入金屬錫75公斤,一甲基氯化銨3公斤,四氯化錫17公斤,密封,開始升高溫度,待溫度升至160℃時停止加熱,此時邊攪拌(攪拌速度為130rpm)邊通入74公斤一氯甲烷,待溫度升至230℃,壓力在1.5mPa時停止加一氯甲烷,維持反應1.5小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為200℃,壓力為1.0mPa,在真空的作用下逐漸吸收,用水泵(去離子水400公斤)打循環,吸收3小時,結束吸收,得300公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液。
在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入計量好的二甲基二氯化錫化合物的水溶液300公斤,巰基乙酸異辛酯285公斤,然后滴加氨水92公斤,邊滴加邊攪拌(攪拌速度為60rpm),然后升溫至60℃,維持反應3小時,停止反應,然后將釜內有機相進行水洗三遍,每次200公斤左右,靜止2小時,隨后將有機相加入蒸餾釜內進行蒸餾,蒸餾控制的溫度為120℃,真空為-0.1mPa。然后停止加熱,進行降溫至室溫,再進行過濾,計量裝桶入庫,得最終產品360公斤。
實施例6在有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入金屬錫85公斤,二甲基氯化銨3.1公斤,密封,開始升高溫度,待溫度升至150℃時停止加熱,此時邊攪拌(攪拌速度為140rpm)邊通入70公斤一氯甲烷,待溫度升至220℃,壓力在1.4mPa時停止加一氯甲烷;停止攪拌將此釜內物料壓入另一壓力釜中,該釜中已加入四氯化錫18公斤,維持反應2小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為210℃,壓力為1.1mpa,在真空的作用下逐漸吸收,用水泵(去離子水400公斤)打循環,吸收3小時,結束吸收,得300公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液。
在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入計量好的二甲基二氯化錫化合物的水溶液300公斤,巰基乙酸異辛酯275公斤,然后滴加氨水88公斤,邊滴加邊攪拌(攪拌速度為60rpm),然后升溫至60℃,維持反應3小時,停止反應,然后將釜內有機相進行水洗三遍,每次200公斤左右,靜止2小時,隨后將有機相加入蒸餾釜內進行蒸餾,蒸餾控制的溫度為120℃,真空為-0.1mPa。然后停止加熱,進行降溫至室溫,再進行過濾,計量裝桶入庫,得最終產品360公斤。
權利要求
1.一種S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物,其結構式如下
2.一種S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物的制備方法,其特征在于包括如下步驟A、制備二甲基二氯化錫化合物在裝有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入50-100公斤金屬錫,催化劑及10-20公斤四氯化錫后密封,升溫至110-160℃時,停止加熱,此時以100-150rpm的速度攪拌并加入50-100公斤氯甲烷,待溫度升至180-260℃,壓力為1.0-1.6mPa時停止加入氯甲烷,攪拌反應1~3小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為170-250℃,壓力為0.8-1.6mPa,在真空作用下用水泵打循環,吸收2-5個小時,反應結束得250-350公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液;B、制備S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入A步驟制備的250-350公斤二甲基二氯化合物水溶液、250-320公斤的巰基乙酸異辛酯,然后滴加80-100公斤的氨水,邊滴加邊以40-80rpm的速度攪拌,然后升溫至40-80℃,反應1-4小時后停止攪拌、降溫、靜止和分層,將有機相水洗三遍,靜止2-5小時,隨后將有機相打入蒸餾釜內進行蒸餾,控制的溫度為90-160℃,真空為-0.1mPa±0.05,然后停止加熱,降溫、過濾,得到所需的產品。
3.根據權利要求1所述的S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物的制備方法,其特征在于包括如下步驟A、制備二甲基二氯化錫化合物在裝有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入60-80公斤金屬錫,催化劑及14-18公斤四氯化錫后密封,升溫至110℃時,停止加熱,此時以120-150rpm的速度攪拌并加入60-80公斤氯甲烷,待溫度升至200-250℃,壓力為1.1-1.5mPa時停止加入氯甲烷,攪拌反應1~3小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為180-230℃,壓力為1.0-1.6mPa,在真空作用下用水泵打循環,吸收2-5個小時,反應結束得280-330公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液;B、制備S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入A步驟制備的280-330公斤二甲基二氯化合物水溶液、260-300公斤的巰基乙酸異辛酯,然后滴加85-90公斤的氨水,邊滴加邊以50-70rpm速度攪拌,然后升溫至40-80℃,反應2-4小時后停止攪拌、降溫、靜止和分層,將有機相水洗三遍,靜止2-4小時,隨后將有機相打入蒸餾釜內進行蒸餾,控制的溫度為90-160℃,真空為-0.1mPa±0.05,然后停止加熱,降溫、過濾,得到所需的產品。
4.根據權利要求1所述的S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物的制備方法,其特征在于包括如下步驟A、制備二甲基二氯化錫化合物在裝有攪拌器、溫度計、壓力表及導管的壓力釜中,加入70-80公斤金屬錫,催化劑及15-17公斤四氯化錫后密封,升溫至140-160℃時,停止加熱,此時以120-150rpm的速度攪拌并加入70-80公斤氯甲烷,待溫度升至220-230℃,壓力為1.4-1.5mPa時停止加入氯甲烷,攪拌反應1.5~2.5小時,然后進行降膜吸收,控制溫度為200-210℃,壓力為1.1-1.1mPa,在真空作用下用水泵打循環,吸收3個小時,反應結束得290-310公斤二甲基二氯化錫化合物的水溶液;B、制備S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物在裝有攪拌器、溫度計的反應釜中加入A步驟制備的290-310公斤二甲基二氯化合物水溶液、280-290公斤的巰基乙酸異辛酯,然后滴加90-95公斤的氨水,邊滴加邊以55-60rpm速度攪拌,然后升溫至60-70℃,反應3.5-4小時后停止攪拌、降溫、靜止和分層,將有機相水洗三遍,靜止2.0-2.5小時,隨后將有機相打入蒸餾釜內進行蒸餾,控制的溫度為110-120℃,真空為-0.1mPa±0.05,然后停止加熱,降溫、過濾,得到所需的產品。
5.根據權利要求1所述的S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物的應用,其特征在于可用于鹵乙烯樹脂或含鹵乙烯樹脂的光、熱穩定劑。
6.根據權利要求1所述的S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物的應用,其特征在于可用于PVC樹脂的光、熱穩定劑。
全文摘要
本發明公開了一種S.S雙(巰基乙酸異辛酯)二甲基錫化合物,具有如右結構。本發明的化合物采用先進的直接法合成,合成工藝中采用了水作溶劑,氨水作催化劑,省掉了價格昂貴的碘、鎂等原料,且產品無毒,符合環保要求,且工藝簡單,大大降低了生產成本,本發明的化合物可作為鹵乙烯樹脂特別是聚氯乙烯樹脂(PVC)的熱穩定劑和光穩定劑。本發明同時還公開了該化合物的制備方法及其應用。
文檔編號C08K5/00GK1737003SQ20051008405
公開日2006年2月22日 申請日期2005年7月18日 優先權日2005年7月18日
發明者胡燦鎮, 徐世學 申請人:新疆錫化化工有限公司