[發明專利]一種用甲基磺酰氯制備甲基磺酸錫的方法

無效

• 申請號: 201110423254.0
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102516135A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 曾丹田;汪志君
• 申請（專利權）人: 湖北星火化工有限公司
• 主分類號: C07C309/04
• 分類號: C07C309/04;C07C303/32
• 代理公司: 武漢金堂專利事務所 42212
• 代理人: 胡清堂

技術領域

?本發明屬于電鍍專用化學品制備技術領域，具體涉及一種電子電鍍用甲基磺酸錫的制備方法。

背景技術

錫及錫鉛合金鍍層由于具有優良的抗蝕性和可焊性已被廣泛應用于電子工業中。但是近年來，由于鉛受到很大限制，所以電鍍錫工藝將成為電子電鍍中可焊性鍍層的主要鍍種。之前的電鍍錫鍍液主要以高污染的氟硼酸鹽、苯酚磺酸鹽及鹵化物等為主，近年來的硫酸鹽電鍍錫工藝大大改善了對環境的污染，但是鍍液不穩定。甲基磺酸鹽電鍍錫基本上能解決上述問題，具有很高的工業應用價值。因此，近年來甲基磺酸錫鍍錫工藝得到了廣泛使用。高品質的甲基磺酸錫的需求越來越大。采用氧化亞錫、氯化亞錫、錫粉等合成得到的甲基磺酸錫或者成本高昂，或者質量難以達到電子電鍍的要求。如采用氯化亞錫與甲基磺酸制備甲基磺酸錫，由于氯化亞錫和甲基磺酸的成本較高，采用改技術生產出來的甲基磺酸錫成本高昂；采用甲基磺酸直接溶解金屬錫的制備方法，反應緩慢，需要添加催化劑和高溫條件下進行。但是高溫下甲基磺酸容易發生分解碳化。并且二價錫離子高溫下容易發生氧化。所得到的產品中雜質含量較高。采用電解方法生產甲基磺酸錫，對設備的要求較高，而且生產效率低下，不能滿足工業生產需要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低、無環境污染的甲基磺酸錫水溶液的制備方法。

一種用甲基磺酰氯制備甲基磺酸錫的方法，其步驟如下：

（1）氯化亞錫的制備

按照濃鹽酸與金屬錫或者氧化亞錫質量比3～5：1的比例投入反應物料，在常壓或者加壓的條件下，在沸騰溫度下70℃～120℃反應4h到8h，得到氯化亞錫的水溶液。未反應完全的金屬錫或者氧化亞錫可以循環利用；

（2）甲基磺酸錫的制備

將上述氯化亞錫的水溶液過濾升溫到甲基磺酰氯正常水解溫度70℃～90℃，根據氯化亞錫溶液中含水的質量，按甲基磺酰氯與水發生水解反應的化學反應比例，計算所需要投加的甲基磺酰氯的質量。將所需質量的甲基磺酰氯抽入高位槽中，采用自然重力下流的方式，向氯化亞錫水溶液中通滴加的方式滴加甲基磺酰氯，進行水解，滴加速度根據反應情況來控制，其標準為：反應釜內不發生明顯液泛現象。水解完成后，通過減壓到-0.098MPa以上，以蒸餾去除氯化物，得到甲基磺酸錫的水溶液。甲基磺酸錫的水溶液進一步加熱到80℃～120℃，減壓蒸發濃縮，過濾，冷卻，結晶，得到甲基磺酸錫固體，母液循環利用。

更具體的說：

本發明采用甲基磺酰氯水解后得到的鹽酸溶解金屬錫或者氧化亞錫，得到氯化亞錫的水溶液。將甲基磺酰氯在氯化亞錫水溶液中水解得到甲基磺酸。甲基磺酸與氯化亞錫反應，經過氣提濃縮除氯，得到高品質的甲基磺酸錫水溶液。甲基磺酸錫水溶液進一步蒸發脫水，得到甲基磺酸錫晶體。

由于金屬錫塊的表面積有限，需要增加金屬錫與鹽酸的解除面積，以增加反應速度。為增大金屬錫的表面積，可采用金屬錫粉或者錫條、錫粒。優選錫粒。因為?錫粉容易結塊，而相同質量的錫粒的表面積大于錫條。

為增加反應速度，可適當向鹽酸與錫粒的反應體系中通入氯氣。

為增加反應速度，鹽酸可以過量1倍到2倍。

甲基磺酰氯水解后得到甲基磺酸和鹽酸。隨著鹽酸被移出反應體系，甲基磺酰氯水解得到的甲基磺酸與氯化亞錫反應得到甲基磺酸亞錫。

被移出反應體系的鹽酸經過降膜吸收后得到濃鹽酸，可用來繼續溶解金屬錫或者氧化亞錫。

本發明的優點是：采用價格低廉的鹽酸溶解金屬錫或氧化亞錫，制備出氯化亞錫水溶液，將甲基磺酰氯在氯化亞錫的水溶液中水解，制備出甲基磺酸亞錫。所有反應均在較低的溫度和常壓或者低壓和減壓下進行，避免了高溫下甲基磺酸的分解和二價錫離子的氧化變色。并且，甲基磺酰氯的水解與甲基磺酸與氯化亞錫的置換反應同時進行，減少了甲基磺酸的制備過程，節省成本。而且，水解和置換反應得到的鹽酸可循環利用。

下面通過一些例子來今年一步對本發明的內容進行說明，但是并不構成對本發明其他保護范圍的限制。

具體實施方式：

實施例一：

甲基磺酸錫溶液的制備

（1）氯化亞錫的制備

在100L搪瓷反應釜中加入60L含量為31%的濃鹽酸和20kg金屬錫粉(平均粒徑400目)，開啟攪拌，升溫到70℃，回流4個小時，趁熱過濾除掉未反應的金屬錫粉，得到無色透明的氯化亞錫水溶液51L。

（2）甲基磺酸錫水溶液的制備