[发明专利]脂肪酸巯基乙醇酯甲基锡型热稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新的含卤素聚合物热稳定剂技术领域，具体为脂肪酸巯基乙醇酯甲基锡型热稳定剂及其制备方法。

背景技术

众所周知，在PVC及其含卤聚合物的热稳定剂中，稳定性和透明度都为优良的种类为硫醇有机锡类，硫醇有机锡类品种主要为硫醇甲基锡、硫醇丁基锡和硫醇辛基锡。近些年，有机锡化合物的使用已受到了人们极大的关注。消费品中使用的有机锡化合物已证实危害人体健康，尤其是儿童。已公布的对人体健康的危害包括:对肝脏和肾脏的潜在危害，对生化过程（如造血机制）的潜在破坏，对酶系统的潜在破坏。REACH法规规定自2012年1月1日起，向公众供应的混合物或物品中不得使用锡含量超过0.1 wt%的丁基锡或辛基锡化合物。甲基锡化合物中，除三甲基锡外，各国、各地区没有出台禁用一甲基锡化合物和二甲基锡化合物的法律法规。

由此，人们对硫醇有机锡族群中的硫醇甲基锡给予了极大的热情进行开发研究，以满足PVC及其含卤聚合物制品市场对高性能稳定剂的需求。

专利号为200510035063.1的中国专利中描述了 “异辛酸巯基乙醇酯型有机锡化合物及其制备方法”，该发明选用的异辛酸为合成脂肪酸，异辛酸属于石油化工产品，消耗石油资源，价格较贵；在异辛酸巯基乙醇酯合成及异辛酸巯基乙醇酯型有机锡合成工序中使用有机溶剂，存在安全、环保隐患，成本高，且因异辛酸巯基乙醇酯型有机锡滑性差，存在PVC生产配方中需要增加滑剂缺陷。专利号为200810305644.6的中国专利中描述了“一种甲基锡硫醇酯热稳定剂的制备方法：该发明选用巯基乙酸异辛酯与氯化甲基锡水溶液反应制备甲基锡硫醇酯，巯基乙酸异辛酯的合成使用异辛醇为原料合成，异辛醇属于石油化工产品，消耗石油资源，价格较贵；氯化甲基锡水溶液为二甲基二氯化锡与一甲基三氯化锡的摩尔比为3：1，产品品种单一，锡含量高，成本高，不能满足PVC制品行业不同制品的特性需求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种利用可再生资源的脂肪酸巯基乙醇酯甲基锡型热稳定剂及其制备方法的技术方案，其原料易得，安全环保，生产成本低。

所述的脂肪酸巯基乙醇酯甲基锡型热稳定剂包括三脂肪酸巯基乙醇酯一甲基锡和二脂肪酸巯基乙醇酯二甲基锡，以下面通式（I）表示的三脂肪酸巯基乙醇酯一甲基锡，以下面通式（II）表示的二脂肪酸巯基乙醇酯二甲基锡，

（Ⅰ）          

（Ⅱ）     

式中R₁,R₂,R₃表示为9-25个碳的直链、支链或环状烷烃，为饱和烷烃、不饱和烷烃或含有杂原子烷烃，R₁,R₂,R₃相同或不同。

所述的脂肪酸巯基乙醇酯甲基锡型热稳定剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：向装有搅拌的三口烧瓶中，加入计量的氯化甲基锡水溶液和脂肪酸巯基乙醇酯，在搅拌下缓慢均匀滴加氨水或氢氧化钠水溶液，反应温度为15-80℃，反应时间1-5个小时，静止分层，分出上层氯化铵水溶液，下层油相经水洗后脱水得脂肪酸巯基乙醇酯甲基锡液体产品，产品外观为淡黄色或无色透明液体，上层的氯化铵水溶液和洗涤液合并经浓缩结晶、干燥得白色固体氯化铵产品，做为工业氯化铵使用。

所述的脂肪酸巯基乙醇酯甲基锡型热稳定剂的制备方法，其特征在于所述的氯化甲基锡水溶液包括一甲基三氯化锡水溶液、二甲基二氯化锡水溶液或一甲基三氯化锡水溶液和二甲基二氯化锡水溶液的混合物，氯化甲基锡水溶液的浓度为10%-52%，优选20%-40%，更优选25%-30%。

所述的脂肪酸巯基乙醇酯甲基锡型热稳定剂的制备方法，其特征在于：所述的氯化甲基锡水溶液为一甲基三氯化锡和二甲基二氯化锡的混合水溶液，一甲基三氯化锡与二甲基二氯化锡的摩尔比为10-90:90-10。

所述的脂肪酸巯基乙醇酯甲基锡型热稳定剂的制备方法，其特征在于：所述的脂肪酸巯基乙醇酯是在无溶剂条件下，由脂肪酸与巯基乙醇在催化剂、50-120℃，真空条件下，酯化反应制得；所述的脂肪酸选用油酸、亚油酸、椰子油酸、棕榈油酸、硬脂酸、环氧亚油酸、月桂酸、癸酸、环烷酸中的一种或一种以上混合物；所述的酯化催化剂为二氯二甲基锡或对甲苯磺酸；脂肪酸与巯基乙醇的投料比选用摩尔比为：1：1.0-1.3，优选1：1.01-1.18，更优选1：1.05-1.1；酯化反应温度优选为60-100℃，更优选80-95℃。