[發明專利]一種復合固體甲基錫類PVC熱穩定劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201310565504.3
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN104629208A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 袁余斌;鐘新樂;李尖;王愛紅;龍守奎;高勇;王友
• 申請（專利權）人: 湖北南星化工總廠
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K5/58;C08K5/098;C07F7/22
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

技術領域

本發明屬于含鹵聚合物熱穩定劑技術領域，具體涉及一種復合固體甲基錫類PVC熱穩定劑及其制備方法。

背景技術

在商業應用中，PVC是市場中可得到的最重要的熱塑性塑料之一。但是，它也是熱穩定性最差的聚合物之一。含鹵聚合物，特別是聚氯乙烯通常易于通過自動氧化發生熱引發的性能退化，并且在升高溫度的加工過程中，聚氯乙烯會發生物理性能退化和顏色變化，在升溫加工過程的開始5-10分鐘和后階段通常不希望顏色變化的情況發生。人們所熟悉的自粘結薄膜、透明的包裝材料、塑料管、塑料窗框、塑料板壁、塑料瓶子、塑料墻紙等塑料材料當中的很大一部分都來自聚氯乙烯材料，為了使聚氯乙烯在加工和使用過程中不發生性能退化和顏色變化的情況，人們做了大量的工作來研究熱穩定劑。一系列穩定劑可以用于穩定PVC。有機錫熱穩定劑是目前發現的PVC類塑料熱穩定劑中最有效的一類，其中硫醇甲基錫熱穩定劑的性能最佳。甲基錫熱穩定劑有許多優點，如能改善PVC熔融作用，使PVC在加工時具有較好的流動性，甲基錫比辛基錫與PVC的相容性更好；甲基錫穩定劑防止初期著色性好，加工中色澤保持性也好；產品無毒、用量少以及耐候性強等。但是硫醇甲基錫也有潤滑性稍差和成本比較昂貴等缺點，影響了其在PVC建材、型材和管材等領域的應用。

發明內容

本發明的任務是提供一種復合固體甲基錫類PVC熱穩定劑。

本發明的另一個任務是提供這種復合固體甲基錫類PVC熱穩定劑的制備方法。

實現本發明的技術方案是：

本發明提供的復合固體甲基錫類PVC熱穩定劑是含硫的脂肪酸巰基乙醇酯甲基錫與脂肪酸金屬鹽的混合物，其中，含硫的脂肪酸巰基乙醇酯甲基錫與脂肪酸金屬鹽的混配質量比為70：30～90：10。

所述的含硫的脂肪酸巰基乙醇酯甲基錫是下列三種物質中的一種：

(1)硫化三脂肪酸巰基乙醇酯一甲基錫；

(2)硫化二脂肪酸巰基乙醇酯二甲基錫；

(3)硫化三脂肪酸巰基乙醇酯一甲基錫與硫化二脂肪酸巰基乙醇酯二甲基錫的混合物。

所述的脂肪酸金屬鹽為具有式(IV)或式(V)結構的化合物，

(R₄COO)_x?M

(IV)

[OOC(CH₂)_mCOO]M_y

(V)

式(Ⅳ)中：R4為碳原子數為2～20的直鏈飽和或不飽和烴，或者為支鏈飽和或不飽和烴；x值為1～2；M為堿金屬元素Li、Na或K，或者為堿土金屬元素Ca或Mg；

式(V)中：m值為0～16，y值為1～2；M為堿金屬元素Li、Na、K或堿土金屬元素Ca、Mg；

所述的脂肪酸金屬鹽優選為碳原子數為6～12的二元羧酸堿金屬或堿土金屬鹽，更優選為己二酸鈉或癸二酸鈣。

所述的硫化三脂肪酸巰基乙醇酯一甲基錫為具有式(II)所示結構的化合物；所述的硫化二脂肪酸巰基乙醇酯二甲基錫為具有式(III)所示結構的化合物；

式(II)中：R1、R2、R3分別獨立為碳原子數為11～25的飽和直鏈或支鏈烷烴，R1、R2、R3可以相同或不相同；

式(III)中：R1、R2分別獨立為碳原子數為11～25的飽和直鏈或支鏈烷烴，R1、R2可以相同或不相同。

本發明提供的復合固體甲基錫類PVC熱穩定劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：在催化劑存在和加熱條件下，利用酯化反應，使具有較長碳鏈的飽和脂肪酸與巰基乙醇生成固體脂肪酸巰基乙醇酯；

步驟二：再將氯化甲基錫水溶液、硫化物水溶液和固體脂肪酸巰基乙醇酯在堿性條件下通過縮合反應得到含有逆酯結構的含硫的脂肪酸巰基乙醇酯甲基錫；所述的堿性條件是指反應體系的pH值為5～6；所述的硫化物水溶液是硫化氫水溶液、硫化鈉水溶液、硫化鉀水溶液或多硫化銨水溶液，優選硫化鈉水溶液；

步驟三：最后將含有逆酯結構的含硫的脂肪酸巰基乙醇酯甲基錫與脂肪酸金屬鹽混配形成復合固體甲基錫類PVC熱穩定劑，含硫的脂肪酸巰基乙醇酯甲基錫與脂肪酸金屬鹽的混配比例(wt：wt)為70：30～90：10，優選為75：25～85：15。