一种有机锡热稳定剂及其制备工艺的制作方法

专利名称：一种有机锡热稳定剂及其制备工艺的制作方法技术领域：本发明涉及一种有机锡系列热稳定剂品种及其制备工艺。本发明属于精细化工生产领域。本发明提及的有机锡热稳定剂是聚氯乙烯透明薄膜加工时所用的新型无毒热稳定剂，该品具有高度的透明性及突出的耐热性等特点;由于它无毒且具有酯类的香味，其特别适用于食品、糖果的包装材料中。随着我国聚氯乙烯生产的发展，其需求量将越来越大，发展前景十分广阔。本发明提及的有机锡热稳定剂，其化学名称为二顺丁烯二酸单乙酯二辛基锡;其分子式为(C8H17)2Sn(COOC2H2COOC2H5)2其化学结构式为 其分子量为631.36。本品的商品名称为“京锡M-828”(以下以此作为本发明产品的简称)。“京锡M-828”为浅黄色油状液体，微有浑浊，含锡量≥17.0%、含水量≤0.4%，有酯类香味，无毒，可溶于苯、乙醚、乙酸乙酯等有机溶剂。到目前为止，这是一种新型的热稳定剂品种，国内外只有其类似产品。该有机锡热稳定剂是聚氯乙烯(PVC)热稳定剂中最重要的一类热稳定剂之一。其具有以下特性(1)捕集PVC分解产物HCL的性能良好;并与HCL反应得到的生成物稳定，不会催化PVC脱HCL;(2)兼具有抗氧性能;(3)与双键能起加成反应;(4)有卓越的透明性;(5)无硫化污染;(6)胶凝作用良好;(7)有良好的配伍性;(8)无毒，可用于食品、医药包装材料;(9)加工性能良好，润滑性能优异。其在PVC加工中的热稳定性能优良，制品清彻透明，无毒，是国内外无更佳品种可替代的优秀无毒热稳定剂，是硬质PVC透明制品必不可少的加工助剂，是用于食品、医药包装材料的最佳热稳定剂。“京锡M-828”是PVC食品包装膜的专用热稳定剂。它在热稳定性方面明显优于月桂酸类有机锡热稳定剂，又因其有酯类香味，故在气味上使硫醇类有机锡热稳定剂不能取代。因此在国内PVC食品包装膜中独占市场，主要可用于生产糖果、香烟、茶叶、饮料、糕点等包装膜。国内几十个厂家经使用认为其达到国外同类产品的水平，因而基本停止进口，为国节省了外汇。从静态热稳定性试验结果看，京锡M-828与法国的M-800、意大利的MSQ/N达到同样的热稳定效果 京锡M-828不仅有优秀的长期热稳定性，还有显著的室外耐候性，故其还可用于室外装饰板材，及作医用硅橡胶催化剂。本发明的目的在于满足市场发展的需求，为我国的食品和医药包装、装璜及塑料工业的发展提供最佳的热稳定剂。本发明制备“京锡M-828”的工艺分二步工序进行。第一步工序为酯化工序，将定量无水乙醇和定量顺丁烯二酸酐投入酯化釜，启动搅拌，加热升温，使其在40～90℃温度下反应1.5～4小时，反应结束，得到顺丁烯二酸单乙酯反应液，备用。其反应方程式如下 第二步工序为合成工序，将上述反应得到的顺丁烯二酸单乙酯反应液和定量氧化二辛基锡投入合成釜中，加热升温，在真空度≤0.095MPa下脱水，并在80～130℃温度下，保温1.5～3小时，取样化验，合格后结束反应。将反应液送至压滤罐，加一定量的活性炭后进行压滤，滤后成品即为本发明的产品。其反应方程式为本发明的制备工艺中，所用的原料配比为(1)酯化工序摩尔比顺丁烯二酸酐/无水乙醇＝1/1.0-1.5;(2)合成工序摩尔比氧化二辛基锡/顺丁烯二酸单乙酯＝1/1.5-3.0。本发明的优点在于(1)为塑料加工行业提供了一种新型的尤适用于食品、糖果的透明包装材料的无毒热稳定剂产品。(2)生产该热稳定剂的原料品种少，易得，工艺流程短，能源消耗少，操作方便，安全。(3)生产该热稳定剂的过程简单，工艺条件稳定，容易控制，易于工业化大生产，实施例1＝＝＝＝＝将50.0克无水乙醇加入至带温度计、搅拌的500ml三口瓶中，启动搅拌，加入100.0克顺丁烯二酸酐。加热升温，控制反应温度50±5℃，并保温3小时。然后取样测酸值，结果为388.4mgKOH/g，合格，此步反应结束，反应液留在瓶中备用。将上述反应装置(500ml三口瓶)，加上冷凝器和接收瓶，并接上真空装置。称取168.0克氧化二辛基锡投至上述带冷凝器、接收瓶、温度计，搅拌及真空装置的500ml三口瓶中，加热升温。保持温度在100±5℃，并控制真空度≤0.095MPa脱水，在此条件下保持2小时。随后停止加热、关闭真空泵，取样化验，化验结果为锡含量＝18.20%水含量＝0.12%，合格。反应结束，加入1.0克活性炭，搅拌15分钟，过滤，即得到“京锡M-828”成品310.0克。实施例2＝＝＝＝＝将40.0克无水乙醇加入至带温度计、搅拌的500ml三口瓶中，启动搅拌，加入80.0克顺丁烯二酸酐。加热升温，控制反应温度70±5℃，并保温2小时。然后取样测酸值，结果为384.8mgKOH/g，合格，此步反应结束，反应液留在瓶中备用。将上述反应装置(500ml三口瓶)，加上冷凝器和接收瓶，并接上真空装置。称取134.4克氧化二辛基锡投至上述带冷凝器、接收瓶、温度计，搅拌及真空装置的500ml三口瓶中，加热升温。保持温度在120±5℃，并控制真空度≤0.095MPa脱水，在此条件下保持1.5小时。随后停止加热、关闭真空泵，取样化验，化验结果为锡含量＝17.9%，水含量＝0.21%，合格。反应结束，加入0.8克活性炭，搅拌15分钟，过滤，即得到“京锡M-828”成品248.0克。权利要求1.一种适用于食品及糖果透明包装材料的新型无毒有机锡热稳定剂产品，商品名称为“京锡M-828”，其特征在于，<1>这种热稳定剂的化学名称是，二顺丁烯二酸单乙酯二辛基锡，<2>其化学结构式为，<3>其分子量为631.36。2.按权利要求1所述的“京锡M-828”热稳定剂，其锡含量≥17.0%、水含量≤0.4%。3.一种用于制备权利要求1中所述的热稳定剂“京锡M-828”的工艺，其特征在于，(1)在搅拌条件下，将摩尔配比为1/1.0～1.5的顺丁烯二酸酐和无水乙醇，在40～90℃温度下进行酯化反应1.5～4小时，反应得到顺丁烯二酸单乙酯中间体，(2)在真空度≤0.095MPa的减压条件下，将摩尔比为1/1.5～3.0的氧化二辛基锡与顺丁烯二酸单乙酯中间体在80～130℃温度下进行合成反应1.5～3小时，即得到反应粗品，再经加活性炭压滤，最后得到本发明产品“京锡M-828”。4.按权利要求3所述的酯化反应温度以50～70℃为最宜。5.按权利要求3所述的合成反应温度以100～120℃为最宜。全文摘要本发明涉及一种适用于食品、糖果等透明包装材料的新型无毒热稳定剂及其制备工艺。该热稳定剂为二顺丁烯二酸单乙酯二辛基锡，其分子式为(C文档编号C07F7/22GK1085559SQ9211104公开日1994年4月20日 申请日期1992年10月15日 优先权日1992年10月15日发明者高素娥, 张玲, 杜济文 申请人:北京化工三厂