[发明专利]一种β‐酮基酯络合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种β‐酮基酯络合物，属于PVC稳定剂技术领域。

背景技术

PVC材料，也就是聚氯乙烯，在生活中随处都可以看到的，制作防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等。聚氯乙烯的硬板广泛应用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞板，门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材。由于电气绝缘性能优良，可在电气、电子工业中，用于制造插头、插座、开关和电缆。在日常生活中，聚氯乙烯用于制造凉鞋、雨衣、玩具和人造革等。这些PVC制品影响着我们生活的方方面面。

PVC塑料在160℃以上才能加工成型，而它在120～130℃时就开始热分解，释放出HCl气体，如果不抑制HCl的产生，分解又会进一步加剧，这一问题曾是困扰PVC塑料的开发与应用的主要难题。早期研究发现，如果PVC塑料中含有少量的如铅盐、金属皂、酚、芳胺等杂质时，既不影响其加工与应用，又能在一定程度上起到延缓其热分解的作用。

上述难题的解决，促使了热稳定剂研究领域的建立与不断发展。PVC热稳定剂主要用于PVC和其他含氯的聚合物。

广义上来说，凡是能够改善聚合物热稳定性的添加剂都称为热稳定剂。一般常见的热稳定剂为碱式铅盐，金属皂，有机锡和环氧化合物等。

盐基性铅盐是用于聚氯乙烯最早也是最广泛的一种热稳定剂，呈碱性，故能与PVC受热后产生的HCl反应而起稳定作用。其稳定效果好、价格低廉，大量用于廉价的PVC挤出和压延制品中，具有优良的电性能和低吸水性，故广泛地用作PVC的电绝缘制品、唱片和泡沫塑料的稳定剂。但是，铅盐类稳定剂分散性差，毒性大，有初期着色性，难以得到透明制品，也难以得到鲜艳色彩的制品，缺乏润滑性，并伴随以产生硫、隔污染，所以铅盐类热稳定剂并不理想。

有机锡类为热稳定剂中最有效且应用量最广泛的一类，其突出优点为：热稳定性超群，透明性好，大都无毒。缺点是价格高，而且大都无润滑性。因而应用受到限制。

金属皂类可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸等)的金属(铅、钡、镉、锌、钙等)盐，其中以硬脂酸盐最为常用，其热稳定性大小顺序为：锌盐>镉盐>铅盐>钙盐>钡盐。金属皂类一般不单独使用，常与铅盐及有机锡并用，因而应用也受到限制。

PVC制品不断发展，PVC热稳定剂的研究一直从未停步，低毒，环境友好，技术效果好，使用成本低的新型PVC热稳定剂，始终是技术人员研究的热点。

发明内容：

本发明描述了一种β‐酮基酯络合物，该β‐酮基酯络合物具有以下通式所述的分子结构：

其中：

M为金属元素钙或镁。

R1和R2分别为有机基团，可以相同或不同，具体可以为包含1‐10个碳原子的直链或含有支链的饱和烃基。

R1和R2优选基团为甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，叔丁基，戊基，异戊基，己基，异己基，环己基，庚基，异庚基，辛基，异辛基(2‐乙基已基)，壬基或异壬基；R1和R2可以相同或不同。

R1和R2进一步优选的结果为：

1)R1为甲基；

2)R2为甲基，乙基，异丙基，丁基，异丁基，戊基，异戊基，己基，辛基，异辛基(2‐乙基已基)，壬基或异壬基。

R1和R2进一步优选的结果为：

1)R1为甲基；

2)R2为甲基，乙基，辛基或异辛基(2‐乙基已基)。

当R1为甲基，R2为甲基时，通式1为：

当R1为甲基，R2为乙基时，通式1为：

当R1为甲基，R2为辛基或异辛基(2‐乙基已基)时，通式1为：

通式2‐4所述的β‐酮基酯络合物可通过以下方法制备得到：

在含有钙或镁离子的水溶液中，加入乙酰乙酸酯，保持温度不高于70℃下反应，反应结束后过滤，滤饼水洗后干燥即得。

所述的乙酰乙酸酯可以是乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸辛酯或乙酰乙酸异辛酯。

所述的反应时间可以根据投料情况，以及设备状况调整，通常以1‐2小时为佳。

所述方法在向含有钙或镁离子的水溶液加入乙酰乙酸酯时，采用滴加的方式，在60分钟内滴加完毕；优选为30‐40分钟内滴加完毕合适。