[发明专利]一种甲基锡热稳定剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学技术领域，涉及一种甲基锡热稳定剂的制备方法。

背景技术

甲基锡热稳定剂是塑料制品热稳定剂中的佳品，在聚氯乙烯（PVC）的压延、吹塑、挤塑、注塑加工中得到广泛地应用。与铅、镉盐类和硬脂酸盐类等热稳定剂相比，它拥有极好的热稳定性、卓越的透明性、良好的相容性，无毒、用量少、流动性和耐候性好等优点。该产品也被普遍应用于塑料门窗、上水管道、装饰材料中；并经德国联邦卫生局（BGA）和美国食品监督管理局（FDA）认可，用于食品和医药包装的PVC制品中。申请号为200410060772.0的中国专利申请提供了一种PVC用热稳定剂甲基锡巯基乙酸异辛酯基锡的制备方法，该方法得到的产品广泛使用于PVC制品加工的压延、粒料等领域，但因甲基锡巯基乙酸异辛酯基锡产品价格昂贵，导致生产成本较高，不宜用作PVC建材、型材和管材的实际加工生产中。目前，国内PVC型材、管材等硬质PVC制品的生产企业，普遍使用铅盐类产品作为热稳定剂添加。而此类添加剂加工生产的产品在日常使用过程中存在较严重的重金属析出等污染问题，所以也不能用于添加在上水管和日用塑料产品的生产加工中。

发明内容

本发明针对现有硬质PVC技术产品的重金属析出、生产成本高、投加量大方面的技术缺陷提供一种甲基锡热稳定剂的制备方法，该方法制得的甲基锡热稳定剂是一种高效、无毒、环保型的热稳定剂，不含铅等有害重金属，热稳定性较好。

本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：

一种甲基锡热稳定剂的制备方法，该方法包括如下两步反应：a、甲基锡氯化物中间体的制备：由金属锡、氯甲烷和四氯化锡经烷卤化反应得到甲基锡氯化物中间体，加水吸收后得到甲基氯化锡水溶液；b、酯化缩合反应：向所述的甲基氯化锡水溶液中加入MEO、硫化钠和氨水进行酯化缩合反应，充分反应后脱水，得到甲基锡热稳定剂产品。本发明的甲基锡热稳定剂，化学名为：硫化逆基醇酯双硫化双甲基锡，产品分子结构式为：(CH3)xSn(SCH2COOC8H17)y，微有异味，淡黄色透明油性液体，主要应用于工业塑材等硬质PVC制品高速复杂挤出工艺的加工成型。本发明的甲基锡热稳定剂是按配方制备甲基氯化锡混合水溶液（简称中间体），后按一定比例将甲基氯化锡混合水溶液与MEO、Na2S、氨水进行酯化缩合反应，反应结束后将半成品分层脱水即为成品逆基锡热稳定剂。

在国内，国家七部委为应对欧盟的WEEE和ROHS指令，于2006年2月28日出台了《电子信息产品污染控制管理办法》，对铅、镉等重金属产品作出了相关设定。2004年国家建设部公告中明确指出全国范围内使用PVC-U供水管必须是非铅盐类热稳定剂。2006年8月1日开始实行的GB/T10002.1新标准，注明饮用水用PVC管材必须为非铅盐类热稳定剂。本发明的甲基锡热稳定剂不含铅等有害重金属，用该稳定剂加工成的PVC制品在使用过程中也无重金属析出现象。产品三甲基含量控制在0.1％以下，通过美国NSF和PPI卫生标准认证，符合国家上水管产品卫生要求。该甲基锡热稳定剂产品的热稳定效果优异，完全可以替代铅盐、镉类热稳定剂，并具有直线投加用量控制效能，同比添加量小，明显降低配方成本，可以在PVC塑料制品生产加工领域中得到广泛应用。

作为优选，所述的步骤a中烷卤化反应过程如下：加热反应釜使釜温升至120～130℃，开启真空系统，使釜内压力降至-0.01至-0.05MPa，向反应釜内投入金属锡、四甲基氯化铵后，通入氯甲烷，控制反应釜内压力在0.3-0.5MPa范围内，然后升温至180～190℃后搅拌，控制搅拌速度在100-125rpm。釜内压力下降表示反应开始，后停止加热，逐步加入四氯化锡和氯甲烷，加入氯甲烷的速度和加入量以釜内压力数据显示为标准，整个反应过程中釜内压力控制在1.1-1.5Mpa至反应充分。

作为优选，所述的反应过程中按少量多次的方式加入氯甲烷和四氯化锡。

作为优选，所述的步骤a还包括如下过程：将蒸馏釜温预热至120℃，将反应好的物料从反应釜中压至蒸馏釜，搅拌，维持反应体系内的真空度在-0.08-0.1Mpa，升温蒸馏，蒸馏过程中控制釜温在120-180℃，用水吸收馏分，得到甲基氯化锡水溶液。