高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂的制备方法与流程

文档序号:28692112发布日期:2022-01-29 11:39阅读:179来源:国知局

1.本发明属于有机锡热稳定剂合成技术领域,具体涉及一种高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂的制备方法。


背景技术:

2.硫醇甲基锡热稳定剂是有机锡热稳定剂中性能最好的化工产品,广泛应用于pvc挤出、压延、吹塑、注塑等各类制品中,具有优异的初期着色性、透明性和热稳定性,是pvc塑料加工过程中的关键助剂。其制备方法一般为:锡金属单质在高温、高压和催化剂的作用下,与氯甲烷、四氯化锡进行烷基化反应,生成甲基氯化锡中间体,然后再用甲基氯化锡水溶液与巯基乙酸异辛酯反应,并用碱液进行中和,最后将粗品进行减压蒸馏、过滤除杂,即可制得硫醇甲基锡。市场上的硫醇甲基锡主要是一甲基三巯基乙酸异辛酯锡(以下简称“一甲”)和二甲基二巯基乙酸异辛酯锡(简称“二甲”)的混合物,二者的质量比一般为20:80或30:70。在加工过程中,一甲的作用主要表现在前期稳定性优异,而二甲主要体现更好的后期稳定性。
3.近年来,随着塑料加工行业的不断发展,少部分厂家对甲基锡热稳定剂中一、二甲的配比提出了更高的要求,部分塑料制品要求极佳的透明性,而对加工过程中后期稳定性可弱化,因此对甲基锡产品提出“一甲含量较高”的需求,亦即一甲基三巯基乙酸异辛酯锡纯度越高越好。
4.而目前,国内市场上使用的甲基锡产品绝大部分一甲含量在20~35%之间,虽然产品中的一甲可以通过在制备甲基氯化锡中间体反应过程中调整四氯化锡的用量进行调控,四氯化锡用量越多,一甲基三氯化锡占比就越大,最终得到的甲基锡产品中一甲含量就会越高,但在实际反应过程中,四氯化锡投入量越大,所需反应时间就越长,且转化率不够高,导致产品中一甲含量低,一般小于80%,不能满足部分客户的使用要求。


技术实现要素:

5.本发明的目的是解决现有技术的不足,提供一种反应条件温和、操作简便、产品一甲含量高、能达90%以上、纯度高、质量稳定的高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂的制备方法。
6.为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:
7.一种高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂的制备方法,是以甲基氯化锡水溶液、碱液和巯基乙酸异辛酯为反应原料,分两步法进行制备,第一步先除去甲基氯化锡水溶液中的二甲基二氯化锡成分,第二步再进行一甲基三巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂的制备,方法步骤如下:
8.步骤一:先将一甲基三氯化锡和二甲基二氯化锡混合得到的甲基氯化锡水溶液投入反应釜内,开启搅拌,然后滴加碱液进行反应,反应温度控制在5~30℃以内,反应0.5~2小时,终点ph值控制在7.5~9之间,反应得到固相的氧化二甲基锡和氧化一甲基锡;反应结
束后用离心机进行离心过滤,将固相和液相物质分离;所述碱液为氨水或氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液;
9.步骤二:将分离出的液相转入另一反应釜内,然后一次性加入巯基乙酸异辛酯;启动搅拌,常温状态下搅拌3~5小时,结束后停止搅拌,静置分相;分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,然后降温冷却,并进行过滤,即制得纯度在90~99%的高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂。
10.进一步地,本发明还可将将上述步骤一得到的氧化二甲基锡和氧化一甲基锡的混合物与巯基乙酸异辛酯反应,制备得到纯度不低于93%的二甲基二巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂。
11.甲基氯化锡水溶液中的溶质包括一甲基三氯化锡和二甲基二氯化锡,本发明创造性地采用了先除去溶液中的二甲基二氯化锡,然后用溶液中剩余的一甲基三氯化锡制备纯度较高的一甲基三巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂的方法。一甲基三巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂主要适用于高透明、对前期稳定性有较高要求的pvc流延制品。本发明除去二甲基二氯化锡所采用的方法是添加碱液进行反应,使其生成氧化二甲基锡固体。在与碱液的反应中,不仅二甲基二氯化锡能反应生成氧化二甲基锡,一甲基三氯化锡同样也能参与反应,生成另一种产物氧化一甲基锡。在本发明的技术条件下,有效地控制了氧化一甲基锡的生成量,使得大量的一甲基三氯化锡仍溶在水相中,进而制得高纯度的一甲基三巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂。本发明进一步将氧化二甲基锡和氧化一甲基锡的混合物与巯基乙酸异辛酯进行反应,制备得到了另一纯度较高的二甲基二巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂,不会造成原料浪费,该类稳定剂具有在pvc加工过程中有前期色度差,但后期稳定性较优异的特点。
12.本发明提供的一种高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂的制备方法,反应条件温和、操作简便、产品中一甲基三巯基乙酸异辛酯锡含量较高、产品纯度高、质量稳定。进一步制备得到的二甲基二巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂纯度同样较高,并且不会造成原料浪费。
具体实施方式
13.以下结合实施例对本发明作进一步说明。
14.实施例1
15.先将锡含量为24.69%、氯含量为16.81%的30/70型甲基氯化锡水溶液2000kg投入反应釜内,开启搅拌,然后滴加氨水进行反应,反应温度30℃,终点ph值控制在7.5,反应0.5小时,反应结束后用离心机进行离心过滤,得到685.4kg白色固体甲基氧化锡和2050.5kg滤液;
16.将滤液全部转入反应釜内,然后投入697.6kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,常温状态下搅拌5小时,结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,蒸馏压力为-87kpa,然后降温冷却至常温,并进行过滤,最终得到837.3kg高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡产品(也称为硫醇甲基锡产品),其中一甲基三巯基乙酸异辛酯锡含量为98.18%。主要适用于高透明、对前期稳定性有较高要求的pvc流延制品
17.此外,向另一反应釜内加入1279.4kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,然后匀速添加离心得到的685.4kg白色固体甲基氧化锡,待反应结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取
有机相进行减压蒸馏,然后降温冷却至常温,并进行过滤,制得1711.7kg、纯度为96.73%的二甲基二巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂。
18.实施例2
19.先将锡含量为25.23%、氯含量为17.33%的32/68型甲基氯化锡水溶液1850kg投入反应釜内,开启搅拌,然后滴加氢氧化钠溶液进行反应,反应温度控制在25℃,终点ph值控制在8.0,反应2小时,反应结束后用离心机进行离心过滤,得到612.7kg白色固体甲基氧化锡和1936.1kg滤液;
20.将滤液全部转入反应釜内,然后投入675.3kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,常温状态下搅拌3小时,结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,蒸馏压力为-86kpa,然后降温冷却,并进行过滤,最终得到811.4kg高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡产品,其中一甲基三巯基乙酸异辛酯锡含量为97.29%。
21.此外,向另一反应釜内加入1210.0kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,然后匀速添加离心得到的612.7kg白色固体甲基氧化锡,待反应结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,然后降温冷却至常温,并进行过滤,制得1613.2kg、纯度为93.82%的二甲基二巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂。
22.实施例3
23.先将锡含量为25.74%、氯含量为17.50%的29/71型甲基氯化锡水溶液1900kg投入反应釜内,开启搅拌,然后滴加氨水进行反应,反应温度20℃,终点ph值控制在9.0,反应1.5小时,反应结束后用离心机进行离心过滤,得到654.6kg白色固体甲基氧化锡和1970.2kg滤液;
24.将滤液全部转入反应釜内,然后投入666.0kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,常温状态下搅拌4小时,结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,蒸馏压力为-87kpa,然后降温冷却,并进行过滤,最终得到802.1kg高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡产品,其中一甲基三巯基乙酸异辛酯锡含量为95.05%。
25.此外,向另一反应釜内加入1289.2kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,然后匀速添加离心得到的654.6kg白色固体甲基氧化锡,待反应结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,然后降温冷却至常温,并进行过滤,制得1720.0kg、纯度为94.33%的二甲基二巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂。
26.实施例4
27.先将锡含量为24.97%、氯含量为16.36%的21/79型甲基氯化锡水溶液2000kg投入反应釜内,开启搅拌,然后滴加氢氧化钾溶液进行反应,反应温度5℃,终点ph值控制在8.0,反应1小时,反应结束后用离心机进行离心过滤,得到744.8kg白色固体甲基氧化锡和1968.3kg滤液;
28.将滤液全部转入反应釜内,然后投入477.3kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,常温状态下搅拌4小时,结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,蒸馏压力为-85kpa,然后降温冷却,并进行过滤,最终得到575.0kg高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡产品,其中一甲基三巯基乙酸异辛酯锡含量为94.92%。
29.此外,向另一反应釜内加入1446.7kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,然后匀速添加离心得到的744.8kg白色固体甲基氧化锡,待反应结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取
有机相进行减压蒸馏,然后降温冷却至常温,并进行过滤,制得1934.3kg、纯度为96.12%的二甲基二巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂。
30.实施例5
31.先将锡含量为24.48%、氯含量为15.97%的20/80型甲基氯化锡水溶液1900kg投入反应釜内,开启搅拌,然后滴加氨水进行反应,反应温度10℃,终点ph值控制在8.5,反应1.5小时,反应结束后用离心机进行离心过滤,得到701.8kg白色固体甲基氧化锡和1860.5kg滤液;
32.将滤液全部转入反应釜内,然后投入422.2kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,常温状态下搅拌3.5小时,结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,蒸馏压力为-87kpa,然后降温冷却,并进行过滤,最终得到508.2kg高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡产品,其中一甲基三巯基乙酸异辛酯锡含量为95.68%。
33.此外,向另一反应釜内加入1362.0kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,然后匀速添加离心得到的701.8kg白色固体甲基氧化锡,待反应结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,然后降温冷却至常温,并进行过滤,制得1821.7kg、纯度为96.46%的二甲基二巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂。
34.实施例6
35.先将锡含量为24.81%、氯含量为16.22%的20/80型甲基氯化锡水溶液1900kg投入反应釜内,开启搅拌,然后滴加氢氧化钠溶液进行反应,反应温度15℃,终点ph值控制在8.0,反应1.5小时,反应结束后用离心机进行离心过滤,得到707.2kg白色固体甲基氧化锡和1868.8kg滤液;
36.将滤液全部转入反应釜内,然后投入449.3kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,常温状态下搅拌5小时,结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,蒸馏压力为-86kpa,然后降温冷却,并进行过滤,最终得到539.1kg高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡产品,其中一甲基三巯基乙酸异辛酯锡含量为98.94%。
37.此外,向另一反应釜内加入1362.8kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,然后匀速添加离心得到的707.2kg白色固体甲基氧化锡,待反应结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,然后降温冷却至常温,并进行过滤,制得1826.0kg、纯度为97.88%的二甲基二巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂。
38.实施例7
39.先将锡含量为25.89%、氯含量为18.47%的40/60型甲基氯化锡水溶液2000kg投入反应釜内,开启搅拌,然后滴加氨水进行反应,反应温度20℃,终点ph值控制在9.0,反应2小时,反应结束后用离心机进行离心过滤,得到601.6kg白色固体甲基氧化锡和2205.6kg滤液;
40.将滤液全部转入反应釜内,然后投入986.8kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,常温状态下搅拌4小时,结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取有机相进行减压蒸馏,蒸馏压力为-86kpa,然后降温冷却,并进行过滤,最终得到1183.4kg高纯度一甲基三巯基乙酸异辛酯锡产品,其中一甲基三巯基乙酸异辛酯锡含量为99.11%。
41.此外,向另一反应釜内加入1185.4kg巯基乙酸异辛酯,启动搅拌,然后匀速添加离心得到的601.6kg白色固体甲基氧化锡,待反应结束后停止搅拌,静置分相。分相完毕后取
有机相进行减压蒸馏,然后降温冷却至常温,并进行过滤,制得1580.1kg、纯度为93.67%的二甲基二巯基乙酸异辛酯锡热稳定剂。
42.除非另有说明,本发明所述的百分比均为质量百分比。
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