单丁基氧化锡的应用

2020/4/22 8:19:47

背景及概述[1][2]

有机锡大量用作PVC的稳定剂、聚氨醋发泡剂及杀菌剂、材料保护剂、兽用驱虫剂等;有机锡在环境中被分解为无害的二价无机锡,不像锡、铅那样留有残毒,危害环境。

单丁基氧化锡主要用作粉末涂料、卷(钢)材涂料、绝缘漆等饱和聚酯树脂生产的催化剂,不饱和聚酯树脂生产的催化剂;用作塑料稳定剂原料、有机锡中间体、酯化反应催化剂、电泳电沉积涂料催化剂。

目前单丁基氧化锡的合成方法通常是通过四丁基锡与四氯化锡进行反应后,根据沸点的不同,分离出单丁基三氯化锡和二丁基二氯化锡,在碱性条件下将单丁基三氯化锡水溶液转化成单丁基氧化锡产品,然后再水洗、离心、干燥生产制得,此方法制备的单丁基氧化锡生产过程中产品粘结,影响单丁基氧化锡的产品纯度和生产效率。

制备[2]

(1)向反应器中加入四丁基锡,搅拌均匀后,缓慢滴加四氯化锡,滴加完毕后,搅拌30min,升温至140℃,保温反应6h,反应结束,得单丁基三氯化锡、二丁基二氯化锡的混合溶液;

(2)将单丁基三氯化锡、二丁基二氯化锡的混合溶液,升温至98℃,混合物中二种物质的沸点不同,依次蒸馏出单丁基三氯化锡、二丁基二氯化锡,收集单丁基三氯化锡;

(3)向反应器中加入步骤(2)中收集的单丁基三氯化锡、表面活性剂、有机溶剂,搅拌均匀后,缓慢滴加氢氧化钠溶液,滴加完毕后,升温至90℃,保温反应4h,降温至室温,过滤,得单丁基氧化锡的粗品,用水洗涤单丁基氧化锡的粗品至中性,80℃减压干燥12h,得单丁基氧化锡;

其中,所述表面活性剂为壳聚糖改性咪唑啉两性表面活性剂和季铵化聚乙烯醇;步骤(1)中所述四丁基锡与所述四氯化锡的摩尔比为1:2;步骤(3)中所述单丁基三氯化锡与所述表面活性剂、所述有机溶剂的重量比为1:0.0024:5;步骤(3)中所述单丁基三氯化锡与所述氢氧化钠溶液的重量比为1:7;所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L;所述有机溶剂为正辛醇;所述表面活性剂中所述壳聚糖改性咪唑啉两性表面活性剂与所述季铵化聚乙烯醇的重量比为1:0.7。

方法二:合成松散单丁基氧化锡的方法

称取12gNa2CO3放入反应瓶中并用200g水进行搅拌溶解,加入200g浓度为20%的氨水将反应瓶放入水浴锅升温至50℃;称取1g添加剂用20g水稀释后取50%加入反应瓶;称取100g单丁基三氯化锡液体放入恒压漏斗缓慢滴加入反应瓶内,再恒温反应2h。恒温过程中每30分钟加入稀释后的添加剂20%。反应结束后将反应所得的单丁基氧化锡用布式漏斗进行抽滤,滤饼转入500Ml烧杯加入约200ml水进行水洗,水洗温度控制在50~60℃,重复两次后再抽滤,所得滤饼用旋转蒸发仪进行干燥,干燥温度70~80℃,最终得到70.78g单丁基氧化锡产品,收率为99.1%。化验指标如下:Sn:55.56%;Cl:0.41%;纯度:99.2%;

方法三:合成松散单丁基氧化锡的方法--生产方法

将160kgNa2CO3投入反应釜中并用2000kg水进行搅拌溶解,加入3000kg浓度为20%的氨水,称取80Kg添加剂取50%加入反应釜;将反应釜用蒸汽和冷却水控制温度到50℃;将1500kg单丁基三氯化锡缓慢转入反应釜内,再恒温50℃反应2h。恒温过程中每30分钟加入稀释后的添加剂20%。反应完毕后用插入抽滤装置尽量抽干液体,再加入3000kg水搅拌加热到60℃保持30min后抽干水,再重复水洗一次。再加入3000kg水搅拌情况下泵入离心机进行离心;离心完毕后转入真空干燥箱进行干燥,干燥温度85~95℃,最终得到单丁基氧化锡产品1075kg,收率为99.3%。化验指标如下:Sn:56.25%;Cl:0.35%;纯度:99.1%。

主要参考资料

[1] 新型单烷基有机锡热稳定剂的合成及性能研究. Diss. 南京工业大学, 2003.

[2] 唐君, 徐国财, & 沈娜. (2009). 松香改性对苯型不饱和聚酯树脂的合成及性能. 热固性树脂, 24(4), 18-20.

[3] 马星慧, 杜素果, 乔冰, & 李迎春. (2014). 回收pet与pc熔融共混改性研究. 工程塑料应用(1), 40-43.

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