[发明专利]硫代双酚稀土有机配合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫代双酚稀土有机配合物的制备方法，更具体的讲，本发明涉及一种以水为反应介质一步反应制备硫代双酚稀土配合物的方法。

背景技术

大多数有机高分子材料，包括塑料、化纤、橡胶、涂料、油漆、粘合剂等，暴露在日光下会发生光降解反应而老化，表现为变色、失去光泽、出现银纹、侵蚀、龟裂以及拉伸强度、冲击强度、伸长性和电性能下降等外观和物理机械性能劣化。因此，户外使用的有机高分子材料必须进行光稳定化处理，某些对紫外线特别敏感的聚合物，如聚丙烯，甚至户内应用制品也需处理。有机高分子材料的光老化可通过添加光稳定剂得到抑制。

以式(A)、式(B)和式(C)为重要品种的硫代双酚镍配合物是一类高效有机高分子材料光稳定剂。可惜的是，由于存在颜色深、毒性和环境污染大、高温加工时会分解变色，与含硫添加剂存在对抗作用等缺点，它们的应用受到大大限制[聚合物光老化、光稳定机理与光稳定剂(上).高分子通报，2006，(4)：76～83；聚合物光老化、光稳定机理与光稳定剂(下).高分子通报，2006，(6)：89～97]。

最近，专利文献(CN101279942)报道，结构如式(Ⅰ)所示的硫代双酚稀土配合物也是有效的有机高分子材料光稳定剂，并且具有以下特点：(1)高效品种镧(La)和镨(Pr)配合物的光稳定效能达到了比结构如式(C)所示的镍配合物型光稳定剂UV-1084更高的水平；(2)毒性低；(3)颜色浅；(4)不与含硫添加剂发生对抗作用。

式(Ⅰ)中，RE代表钇(Y)以及铈(Ce)和钷(Pm)除外的镧系元素，R为氢或碳原子数为1～18的烷基。

根据CN101279942，由结构如(Ⅱ)式所示的硫代双酚配位剂、可溶性稀土盐和中和剂(碱)以3∶0.9～1.1∶2.7～3.3的物质的量比在低级醇(含1～3个碳原子的一元醇)或低级醇-水介质中搅拌反应，反应生成的沉淀经过滤、洗涤和干燥可得结构如式(Ⅰ)所示的硫代双酚稀土配合物产物。

式(Ⅱ)中，R为氢或碳原子数为1～18的烷基。

但是，采用该制备方法要求使用有机溶剂低级醇作反应介质，因此在工业生产中应用存在以下明显缺点：

(1)由于硫代双酚稀土配合物在有机溶剂中的溶解度较大，因此产率偏低；

(2)由于必须配置有机溶剂回收系统，因此生产设备投资和生产能耗较高；

(3)由于有机溶剂有毒、易燃易爆，因此环保和安全风险较大；

(4)由于产率较低、生产投资和生产能耗较高，还需投资解决环保和安全风险，因此生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫代双酚稀土有机配合物的制备方法。本发明的硫代双酚稀土有机配合物的制备方法步骤如下：

将化学计量比(即摩尔比等于化学计量数之比)的硫代双酚配位剂、水溶性稀土盐、碱与作为反应介质的水混合，然后搅拌、调节温度进行反应，反应完毕，所得生成物经过滤、洗涤、脱水和干燥得硫代双酚稀土配合物产物。

所述硫代双酚稀土配合物的结构如式(Ⅰ)所示：

其中，R为氢或碳原子数为1～18的烷基；RE代表稀土元素，包括钇(Y)和铈(Ce)、钷(Pm)除外的镧系元素；

所述硫代双酚配位剂的结构如式(Ⅱ)所示：

其中，R为氢或碳原子数为1～18的烷基。

当用本发明制备方法制备结构如式(Ⅰ)所示的硫代双酚稀土配合物时，水溶性稀土盐选自氯化稀土、硝酸稀土、醋酸稀土、硫酸稀土或其混合物，其中，稀土包括钇(Y)和铈(Ce)、钷(Pm)除外的镧系元素。

可用于本发明硫代双酚稀土配合物制备方法的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨或其混合物；

用本发明方法制备硫代双酚稀土配合物，水溶性稀土盐和碱以该物质本身或其水溶液形式投料，为准确起见，优选以经浓度标定的水溶液形式投料；介质水与硫代双酚配位剂的投料比(质量比)为2∶1～10∶1，优选为3∶1～6∶1。

用本发明的方法制备硫代双酚稀土配合物，反应温度因硫代双酚配位剂的不同而异。当制备R为1，1，3，3-四甲基丁基(特辛基)的结构如式(Ⅰ)所示硫代双酚稀土配合物时，反应温度为80～100℃。

本发明实现了以水为反应介质一步反应合成硫代双酚稀土配合物，与背景技术相比具有如下明显的优点：

(1)操作大为简化；

(2)由于硫代双酚稀土配合物在水中的溶解度很小，产率显著提高；

(3)由于不需配置溶剂回收系统，生产设备投资和生产能耗降低；